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1、匀速圆周运动 单元综合练习一、单选题1摩托车转弯时容易发生侧滑（速度过大）或侧翻（车身倾斜角度不当），所以除了控制速度外车手要将车身倾斜一个适当角度，使车轮受到路面沿转弯半径方向的静摩擦力与路面对车支持力的合力沿车身（过重心）。某摩托车沿水平路面以恒定速率转弯过程中车身与路面间的夹角为，已知人与摩托车的总质量为m，轮胎与路面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。则此次转弯中的向心力大小为（）ABmgtanCmgtanD22022年2月4日，第24届冬季奥林匹克运动会在北京开幕，至此，北京成为全世界唯一一个既举办过夏季奥运会又举办过冬季奥运会的城市。如图所示，某次训练中，短道速滑运动员在水平冰面
2、上做匀速圆周运动，则运动员（）A受到冰面的作用力大小恒定，做匀加速运动B受到冰面的作用力大小恒定，做变加速运动C受到冰面的作用力大小变化，做匀加速运动D受到冰面的作用力大小变化，做变加速运动3如图所示的皮带传动装置中，皮带与轮之间不打滑，两轮半径分别为R和r，且R=3r，A、B分别为两轮边缘上的点，则皮带轮运动过程中，关于A、B两点下列说法正确的是（）A角速度之比A：B=3：1B向心加速度之比aA：aB=1：3C速率之比A：B=1：3D在相同的时间内通过的路程之比sA：sB=3：14小乔同学在17岁生日时，收到了小瑾送她的音乐盒，如图所示。当音乐响起时，音乐盒上的女孩儿会随着音乐保持姿势原地旋
3、转，此时手臂上A、B两点的角速度大小分别为A、B，线速度大小分别为vA、vB，则（）AABCvAvB5暑假期间，某同学乘坐高铁外出旅游，他观察到高铁两旁的树木急速向后退行，某段时间内，他发现水平桌面上玻璃杯中的水面呈现左低右高的状态，如图所示，由此可判断这段时间内高铁的运动情况是（）A加速行驶B减速行驶C向右转弯D向左转弯6北京冬奥会短道速滑男子1000米决赛中，中国选手任子威以1分26秒768的成绩获得金牌。短道速滑滑道如图所示，某同学进行了如下模拟：一质量为m的运动员（视为质点）从起跑线沿直道由静止开始做匀加速起跑线直线运动，运动距离为x后进入半径为R的半圆形滑道。已知运动员在半圆形滑道上
4、做匀速圆周运动，且地面给运动员提供的最大向心力为F，则运动员在直道上起跑的过程中的最大加速度为（）ABCD7如图所示，拖拉机后轮的半径大于前轮半径，A和B是前轮和后轮边缘上的点，若车行进时车轮没有打滑，则A、B两点（）A周期相等B角速度相同C线速度大小相等D向心加速度大小相等8如图所示，水平转台上放着、三个物体，质量分别为、，离转轴的距离分别为、，与转台间的动摩擦因数相同.已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当转台旋转时，下列说法中正确的是（）A若三个物体均未滑动，则物体的向心加速度最大B若三个物体均未滑动，则物体受的摩擦力最大C若转速增加，则物体最先滑动D若转速增加，则物体比物体先滑动9中学生常
5、用的修正带结构如图所示，其中修正带盘固定在大齿轮上，大、小齿轮相互啮合。图中a、b点分别为大、小齿轮的边缘，c点位于大齿轮的半径中点，大、小齿轮的半径之比为2：1。当修正带匀速走动时，下列说法正确的是（）A大、小齿轮的转动方向相同Bb、c点的向心加速度大小之比为4：1Ca、b点的线速度大小之比为2：1Da、c点的角速度大小之比为3：110某同学在课外活动时设计了一个小游戏，将质量为的滑块套在竖直杆上，滑块外侧有一轨道（可使轻绳绕滑块无摩擦转动），长为的轻绳一端与轨道相连，另一端与质量为的小球相连，滑块与竖直杆间的动摩擦因数。让小球绕竖直杆在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为。设最大静摩擦力等
6、于滑动摩擦力，滑块恰不下滑，则小球做圆周运动的角速度为（）ABCD11滚筒洗衣机静止于水平地面上，衣物随着滚筒一起在竖直平面内做高速匀速圆周运动，以达到脱水的效果。滚筒截面如图所示，下列说法正确的是（）A衣物运动的过程中洗衣机对地面的压力不变B衣物运动到最低点B点时处于失重状态C衣物运动的过程中洗衣机对地而的摩擦力始终为0D衣物运动到最低点B点时受到滚筒的作用力最大，脱水效果更好12如图甲，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动。如图乙一件小衣物随着滚筒经过、四个位置，小衣物中的水滴最容易被甩出的位置是（）A位置B位置C位置D位置13如图，有一走时准时的时钟，己知
7、时针、分针、秒针的转动半径分别为3cm、4cm、5cm。下列说法正确的是（）A时针的转动周期为24hB分针针尖的线速度大小为10-4m/sC秒针的角速度为rad/sD秒针与分针的角速度之比为1：60二、多选题14如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为。已知A的质量为2m，B、C的质量均为m，A、B离轴的距离均为r，C离轴的距离为2r，则当圆台旋转时（）AC的向心加速度最小BB受的摩擦力最小C当圆台转速增加时，C比B先滑动D当圆台转速增加时，B比A先滑动15如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠
8、在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来，a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的（）A线速度大小之比为3:3:2B角速度大小之比为3:3:2C转速之比为2:3:2D周期之比为2:3:316如图所示为一半径为2R的水平转盘，两可视为质点、质量分别为m和2m的滑块P、Q用一质量不计的原长为1.5R的橡皮筋相连，当滑块P、Q随水平转盘以恒定的角速度转动时，滑块P、Q到转盘圆心的距离分别为1.5R和R。已知两滑块与转盘之间的动摩擦因数均为，且橡皮筋满足胡克定律，劲度系数为k，重力加速度大小为g，假设两滑块与转盘之间的最大静摩擦力均等于滑
9、动摩擦力，。则（）A当时，滑块P与水平转盘之间的摩擦力为零B当时，滑块Q与水平转盘之间的摩擦力为零C当时，滑块Q将要发生滑动，而滑块P仍相对水平转盘静止D当时，滑块P将要发生滑动，而滑块Q仍相对水平转盘静止第II卷（非选择题）请点击修改第II卷的文字说明三、实验题17用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球
10、所受向心力的比值。如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态。（1）在探究向心力的大小F与质量m关系时，要保持不变的是_（填选项前的字母）A和rB.和mC.m和rDm和F（2）图中所示是在探究向心力的大小F与_的关系（填选项前的字母）A质量mB半径rC.角速度（3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为1：9，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为_。18一同学通过图甲所示的装置探究物体做圆周运动的向心力与质量、轨道半径及线速度的关系。滑块套在光滑水平杆上，随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力的大小。滑块上固定一遮光片，与固定在铁架台上的
11、光电门可测量滑块的线速度。该同学先保持滑块质量和半径不变，来探究向心力与线速度的关系。（1）该同学采用的实验方法主要是_；（填正确答案标号）A理想模型法B控制变量法C等效替代法（2）用螺旋测微器测量遮光片的宽度，示数如图乙所示，则_；（3）该同学通过改变转速测量多组数据，记录力传感器示数，算出对应的线速度及的数值，以为横轴，为纵轴，作出图线，如图丙所示，若滑块运动半径，由图线可得滑块的质量_（保留2位有效数字）。四、解答题19如图所示，已知绳长为L=20cm，水平杆长为L=0.1m，小球质量m=0.3kg，整个装置可绕竖直轴转动。g取10m/s2，要使绳子与竖直方向成45角，求：（结果均保留三
12、位有效数字）（1）小球的向心加速度大小；（2）该装置转动的角速度；（3）此时绳子的张力大小。20如图所示为某种弹射小球的游戏装置，水平面上固定一轻质弹簧及长度可调节的竖直细管，上端B与四分之一圆弧细弯管相接，质量的小球被弹簧弹出后射进细管A端，再沿管从C端水平射出，经过时间着地，飞行的水平距离，已知弯管的半径，所有摩擦不计。求：（1）竖直管的长度L；（2）小球从C端飞出时的速度大小；（3）小球在C端对管壁的压力；（4）已知小球在B点等高的各位置速度大小均相等，则小球在上升过程中离开B点的瞬间对圆管道的压力大小。21如图所示，半圆形凹半径R = 0.48m，AB为其直径，圆心为O2，在A点正上方O1处有一颗钉子，O1A的距离为0.36m，用长为l的轻绳拴住一个质量为m = 1kg的小球，绳的另一端固定于O1，小球可视为质点，将小球左拉起一定角度后无初速释放，小球运动到A点时与凹槽的平台间无挤压，此时轻绳恰好断裂，小球沿水平方向飞出，落在凹槽上的E点，O2E连线与水平方向的夹角 = 37，重力加速度g取10m/s2，sin37 = 0.6，忽略空气阻力。求：（1）轻绳断裂时小球的速度大小v0；（2）轻绳能够承受的最大拉力FT。学科网（北京）股份有限公司