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第六章 圆周运动 单元测试卷
一、选择题
1、关于匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.向心加速度的保持不变 B.线速度的大小保持不变
C.角速度大小不断变化 D.线速度和角速度都保持不变
2、一质点做匀速圆周运动,其线速度大小为4 m/s,转动周期为2 s,下列说法中错误的是( )
A.角速度为0.5 rad/s B.转速为0.5 r/s
C.运动轨迹的半径为π m D.频率为0.5 Hz
3.如图所示,水平转台上放着一个纸箱A,当转台匀速转动时,纸箱相对转台静止。关于这种情况下纸箱A的受力情况,下列说法正确的是( )
A.受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力
B.受重力、台面的支持力和静摩擦力
C.受重力和台面的支持力
D.受重力、台面的支持力和向心力
4.关于离心运动现象下列说法正确的是( )
A.当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象
B.离心运动就是物体沿着半径方向飞出的运动
C.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切外力都突然消失时,它将静止下来
D.离心运动是物体本身的惯性引起的
5.铁路在弯道处内外轨的高度是不同的,已知某弯道处内外轨倾角为,转弯半径为R,火车的质量为m,重力加速度为g,火车转弯时的速度大小为,则( )
A.车轮对内轨有挤压力
B.车轮对外轨有挤压力
C.铁轨对火车的支持力为
D.铁轨对火车的支持力为
6、两个质量相同的A、B小球,用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动。它们的( )
A. 向心力大小相等
B. 运动角速度大小相等
C. 运动线速度大小相等
D. 向心加速度大小相等
7、如图所示,半径为r的圆筒,绕竖直中心轴OO’转动,小物块A靠在圆筒的内壁上,它与圆筒的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现要使A不下滑,则圆筒转动的角速度ω至少为 ( )
- B.
C. D.
8、“水流星”是一个经典的杂技表演项目,杂技演员将装水的杯子(可视为质点)用细绳系着让杯子在竖直平面内做圆周运动。杯子到最高点时杯口向下,水也不会从杯中流出,如图所示。若杯子质量为m,所装水的质量为M,杯子运动到圆周的最高点时,水对杯底刚好无压力,重力加速度为g,则杯子运动到圆周最高点时,杂技演员对细绳的拉力大小为( )。
A.0 B.mg
C.Mg D.(M+m)g
9、如图所示,当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时,车对桥顶的压力为车重的,如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时,不受摩擦力作用,则汽车通过桥顶的速度应为( )
A.15m/s B.20m/s
C.25m/s D.30m/s
10.(多选)在如图所示的传动装置中,B、C两轮固定在一起绕同一轴转动,A、B两轮用皮带传动,三个轮的半径关系是rA=rC=2rB,若皮带不打滑,则A、B、C三轮边缘上a、b、c三点的( )
A.角速度之比为2∶1∶2
B.线速度大小之比为1∶1∶2
C.周期之比为1∶2∶2
D.转速之比为1∶2∶2
11.(多选)如图所示,小金属球质量为,用长为的轻绳固定于点,在点正下方处钉有一颗钉子,把轻绳沿水平方向拉直,无初速度释放后,当轻绳碰到钉子的瞬间,则( )
A. 小球的角速度突然增大
B. 小球的线速度突然增大
C. 小球的向心加速度突然增大
D. 小球的向心力突然增大
二、实验题
12、图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定,且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的带动下匀速转动时,
甲 乙
(1)两槽转动的角速度ωA ________ ωB(填“>”“=”或“<”)。
(2)现有两个质量相同的钢球,球1放在A槽的横臂挡板处,球2放在B槽的横臂挡板处,它们到各自转轴的距离之比为2∶1,则钢球1、2的线速度之比为________;当钢球1、2各自对应的标尺露出的格数之比为________时,向心力公式F=mω2r得到验证。
13、如图甲所示,细绳的悬点刚好与一个竖直的刻度尺的零刻度线平齐。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时刚好位于圆心。用手带动钢球,设法使它刚好沿纸上某个半径为的圆周运动,钢球的质量为,重力加速度为。
- 用秒表记录运动圈的总时间为,那么钢球做圆周运动时需要的向心力表达式为_____;
(2)通过刻度尺测得钢球运动的轨道平面距悬点的高度为,那么钢球做圆周运动时外力提供的向心力表达式为_______;
(3)改变钢球做圆周运动的半径,多次实验,得到如图乙所示的关系图像,可以达到粗略验证向心力表达式的目的,该图线的斜率表达式_________。(用已知的字母表示)
三、计算题
14、儿童乐园中,一个质量为10kg的小孩骑在木马上随木马一起在水平面内匀速转动。已知转轴距木马4m远,每12.56s转1圈,把小孩的转动看作匀速圆周运动,求(π=3.14):
(1)小孩转动的角速度;
(2)小孩转动的线速度;
(3)小孩转动的向心加速度。
15、.如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,当小球从轨道口B飞出后,小球落地点C距A处的距离为4R(AB为圆的直径,重力加速度为g),求:
(1)小球经过B点的速度大小;
(2)小球在B点对轨道的压力大小。
16.如图所示的装置可绕竖直轴OO’转动,可视为质点的小球在A点与两细线连接后两细线分别系于B、C两点,当细线AB沿水平方向绷直时,细线AC与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球的质量m=1 kg,细线AC长l=1 m。重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。
(1)若装置匀速转动,细线AB刚好被拉直成水平状态,求此时角速度ω1的大小。
(2)若装置匀速转动的角速度ω2= rad/s,求细线AB和AC上的拉力大小FTAB、FTAC。
参考答案
1、B 2.A 3.B 4.D 5.C 6.B 7.D 8.A 9.B 10.BD 11.ACD
12.(1)= (2)2:1 2:1
13.(1) (2) (3)
14.(1)0.5rad/s (2)2m/s (3) 1m/s2
15.(1) (2)3mg
16.(1)rad/s
(2)2.5N 12.5N