高中物理人教版必修2第五章第4节圆周运动同步练习(I)卷(模拟)

人教版物理必修二第五章第四节匀速圆周运动同步训练A卷（模拟）姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题（共15小题） (共15题；共30分)1. （2分） (2018高一下·长春期末) 做匀速圆周运动的物体,下列物理量中变化的是（）A . 线速度B . 周期C . 角速度D . 转速【考点】2. （2分） (2020高一下·哈尔滨月考) 一物体做匀速圆周运动，关于向心加速度和向心力的说法正确的是（）A . 向心加速度大小不变，所以匀速圆周运动是匀变速曲线运动B . 向心加速度方向可以与向心力不同C . 向心力是物体维持匀速圆周运动的条件，施力物是物体本身D . 向心力产生向心加速度，使物体运动方向不断变化【考点】3. （2分） (2017高一下·宜昌期中) 子弹以初速度v0水平向右射出，沿水平直线穿过一个正在沿逆时针方向转动的薄壁圆筒，在圆筒上只留下一个弹孔（从A位置射入，B位置射出，如图所示）．OA、OB之间的夹角θ= ，已知圆筒半径R=0.5m，子弹始终以v0=60m/s的速度沿水平方向运动（不考虑重力的作用），则圆筒的转速可能是（）A . 20r/sB . 60r/sC . 100r/sD . 140r/s【考点】4. （2分） (2017高一上·衡水期末) 若物体做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A . 物体的运动是变速运动B . 物体的速度方向不变C . 物体的加速度方向沿轨迹切线方向D . 物体的加速度为0【考点】5. （2分） (2018高一上·诸暨期中) m为在水平传送带上被传送的小物体可视为质点，A为终端皮带轮，如图所示，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不会打滑。

当m可被水平抛出时，A轮每秒的转数最少是A .B .C .D .【考点】6. （2分） (2020高一下·海原期末) 下列各种运动中，不属于匀变速运动的是（）A . 斜抛运动B . 平抛运动C . 匀速圆周运动D . 竖直上抛运动【考点】7. （2分）下列说法中正确的是（）A . 物体在恒力作用下不可能做曲线运动B . 物体在变力作用一定能做曲线运动C . 物体在恒力作用下不可能做圆周运动D . 做曲线运动物体的速度不一定改变【考点】8. （2分） (2019高二下·扬州月考) 在用电脑播放光碟时，光盘将绕其中心做匀速圆周运动．已知光盘的半径为r，光盘边缘上一点的线速度大小为v，则光盘转动的角速度为（）A . vrB . vr2C . v2rD . v/r【考点】9. （2分）关于运动的性质，以下说法中正确的是（）A . 曲线运动一定是变速运动B . 变速运动一定是曲线运动C . 曲线运动一定是变加速运动D . 加速度不变的运动一定是直线运动【考点】10. （2分） (2019高一下·北京期末) 如图所示的皮带传动装置中， a、b、c分别为轮边缘上的三点。

人教版高中物理必修二 5.4 圆周运动同步练习一、选择题1.如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点．左侧是一套轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r．b点在小轮上，到小轮中心的距离为r．已知c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上．若在传动过程中皮带不打滑，则以下判断正确的是（）A. a点与d点的向心加速度大小相等B. a点与b点的角速度大小相等C. a点与c点的线速度大小相等D. a点与c点的向心加速度大小相等2.火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动，当火车速度提高时会使轨道的外轨受损。

为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是（）A. 适当增高内轨B. 适当增高外轨C. 减小弯道半径D. 增大弯道半径3.在匀速圆周运动中，线速度（）A.大小不变B.大小不断改变C.方向不变D.方向不断改变4.近年来我国高速铁路发展迅速，现已知某新型国产机车总质量为m，如图已知两轨间宽度为L，内外轨高度差为h，重力加速度为g，如果机车要进入半径为R的弯道，请问，该弯道处的设计速度最为适宜的是（）A. B. C. D.5.如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法正确的是（）A. 小球在圆周最高点时所受向心力一定为重力B. 小球在圆周最高点时绳子的拉力不可能为零C. 若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率是D. 小球在圆周最低点时拉力一定大于重力6.如图所示是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的牙盘（大齿轮），Ⅱ是半径为r2的飞轮（小齿轮），Ⅲ是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n（r/s），则自行车前进的速度为（）A. B. C. D.7.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动．当圆筒以较大的角速度匀速转动时，下列说法正确的是（）A. 物体所受弹力增大，摩擦力不变B. 物体所受弹力增大，摩擦力减小C. 物体所受的弹力和摩擦力都增大D. 物体所受的弹力和摩擦力都减小8.如图所示，两个摩擦传动的轮子，A为主动轮，已知A、B轮的半径比为R1：R2=1：2，C点离圆心的距离为，轮子A和B通过摩擦的传动不打滑，则在两轮子做匀速圆周运动的过程中，以下关于A、B、C 三点的线速度大小V、角速度大小ω、向心加速度大小a之间关系的说法正确的是（）A. V A＜V B，ωA=ωBB. a A＞a B，ωB=ωCC. ωA＞ωB，V B=V CD. ωA＜ωB，V B=V C9.如图所示，质点通过位置P时的速度、加速度及P附近的一段轨迹都在图上标出，其中可能正确的是（）A. ①②B. ③④C. ②③D. ①④10.对于做匀速圆周运动的物体，下列判断正确的是（）A. 合力的大小不变，方向一定指向圆心B. 合力的大小不变，方向也不变C. 合力产生的效果既改变速度的方向，又改变速度的大小D. 合力产生的效果只改变速度的方向，不改变速度的大小11.如图所示，AB为斜面，BC水平面．从A点以水平初速度v向右抛出一小球，其第一落点与A的水平距离为s1；从A点以水平初速度2v向右抛出一小球，其第一落点与A的水平距离为s2．不计空气阻力，则s1：s2可能为（）A. 1：2B. 1：3C. 1：4D. 1：5二、解答题12.如图所示，倾角为θ=30°的光滑斜面与光滑水平面间有光滑小圆弧衔接．将小球甲从斜面上高h=0.05m 处的A点由静止释放，同时小球乙从距离B点L=0.4m的C点以速度V0沿水平面向左匀速运动．甲开始运动后经过t=1s刚好追上乙．求：小球乙的速度V0．（g取10m/s2）13.如图所示，水平转盘的中心有个竖直小圆筒，质量为m的物体A放在转盘上，A到竖直筒中心的距离为r．物体A通过轻绳、无摩擦的滑轮与物体B相连，B与A质量相同．物体A与转盘间的摩擦系数为μ（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），则转盘转动的角速度在什么范围内，物体A才能随盘转动．14.已知摆钟的机械结构相同，摆钟摆锤的运动可近似看成简谐运动，如果摆长为的摆钟在一段时间里快了n min，另一摆长为的摆钟在同样的一段时间里慢了n min，则准确钟的摆长L为多少？参考答案一、选择题1.A,C2. B,D3. A,D4.A5. D6.C7.A8. B9. C10. A,D11.A,B,C二、解答题12.解：设小球甲在光滑斜面上运动的加速度为a，运动时间为t1，运动到B处时的速度为v1，从B处到追上小球乙所用时间为t2，则a=gsin 30°=5 m/s2由得=0.2 sv1=at1=1 m/st2=t﹣t1=0.8 sv0t+L=v1t2代入数据解得：v0=0.4 m/s答：小球乙的速度为0.4 m/s．13.解：由于A在圆盘上随盘做匀速圆周运动，所以它受的合外力必然指向圆心，而其中重力与支持力平衡，绳的拉力指向圆心，所以A所受的摩擦力的方向一定沿着半径，或指向圆心，或背离圆心．当A将要沿盘向外滑时，A所受的最大静摩擦力指向圆心，A受力分析如图（甲）所示，A的向心力为绳的拉力与最大静摩擦力的合力，即：F+F m′=mω12r…①由于B静止，故：F=mg…②由于最大静摩擦力是压力的μ倍，即：F m′=μF N=μmg…③由①、②、③解得：ω1=当A将要沿盘向圆心滑时，A所受的最大静摩擦力沿半径向外，A受力分析如图（乙）所示，这时向心力为：F﹣F m′=mω22r…④由②③④解得：ω2=则转盘转动的角速度的范围是≤ω≤ ．答：转盘转动的角速度≤ω≤ ，物体A才能随盘转动．14.解:设标准钟摆长为L，周期为T，则有：在相同时间内摆长为的摆钟比标准钟快n，摆长为的摆钟比标准钟慢n，设该相同时间为t；相同时间内摆钟的走时之比等于频率之比，故有：T：：：：联立解得：。

高一物理人教版必修二第五章第四节圆周运动练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列说法正确的是A．匀速圆周运动是一种匀速运动B．匀速圆周运动是一种匀变速运动C．匀速圆周运动是一种变加速运动D．做匀速圆周运动的物体所受合外力为零2．如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法不正确的是（）A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动C．若拉力突然变小，小球将可能沿轨迹Pb做离心运动D．若拉力突然变大，小球将可能沿轨迹Pc做向心运动3．在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低．如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些，汽车的运动可看做是做半径为R的圆周运动．设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L，已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零，则汽车转弯时的车速应为( )A B C D4．如图所示，旋转秋千中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上．不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是A．A的速度比B的大B．A与B的向心加速度大小相等C．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小5．如图所示，长度为0.5 m的轻质细杆OP，P端有一个质量为3.0 kg的小球，小球以O点为圆心在竖直平面内作匀速率圆周运动，其运动速率为2 m／s，则小球通过最高点时杆子OP受到(g取10 m／s2) ( )A．6.0 N的拉力 B．6.0 N的压力 C．24 N的拉力 D．24 N的压力6．如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为N，小球在最高点的速度大小为v，其N－v2图象如图乙所示．则( )A．小球的质量为aR bB．当地的重力加速度大小为R bC．v2＝c时，在最高点杆对小球的弹力方向向上D．v2＝2b时，在最高点杆对小球的弹力大小为2a二、多选题7．如图所示，有一皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为R A、R B、R C，已知R B=R C=12R A，若在传动过程中，皮带不打滑．则（）A．A点与C点的角速度大小相等B．A点与C点的线速度大小相等C．B点与C点的角速度大小之比为2：1D．B点与C点的向心加速度大小之比为1：48．如图所示，质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v.若物体与球壳之间的动摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是()A．受到的向心力为mg＋m2v RB．受到的摩擦力为μm2v RC．受到的摩擦力为μ(mg＋m2vR)D．受到的合力方向斜向左上方三、解答题9．如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心OO′转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半，内壁上有一质量为m的小物块．求：(1)当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小；(2)当物块在A点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度．10．.如图所示，细绳一端系着质量M＝8 kg的物体，静止在水平桌面上，另一端通过光滑小孔吊着质量m＝2 kg的物体，M与圆孔的距离r＝0.5 m，已知M与桌面间的动摩擦因数为0.2(设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，g取10 m/s2.现使物体M 随转台绕中心轴转动，则转台角速度ω在什么范围时m会处于静止状态？11．如图在绕竖直轴OO’做匀速转动的水平圆盘上，沿同一半径方向放着可视为质点的A、B两物体，同时用长为l的细线将这两物连接起来，一起随盘匀速转动．已知A、B 两物体质量分别为m A=0.3kg和m B=0.1kg，绳长l=0.1m，A到转轴的距离r=0.2m,A、B 两物体与盘面之间的最大静摩擦力均为其重力的0.4倍，g取10m/s2．⑴若使A、B两物体相对于圆盘不发生相对滑动，求圆盘的角速度．⑵当圆盘转速增加到A、B两物体即将开始滑动时烧断细线，则A、B两物体的运动情况如何？A物体所受摩擦力是多大？参考答案1．C【解析】匀速圆周运动的线速度和加速度都在变化，是一种变加速运动，故AB 错误，C 正确；物体做匀速圆周运动需要一个指向圆心的合外力，即向心力，所以合外力不为零，故D 错误。

（精心整理，诚意制作）第五章 曲线运动 4 圆周运动1．做匀速圆周运动的物体，下列不变的物理量是( )．A ．速度B ．速率C ．角速度D ．周期解析 物体做匀速圆周运动时，速度的大小虽然不变，但它的方向在不断变化，选项B 、C 、D 正确． 答案 BCD2．关于地球上的物体随地球自转的角速度、线速度的大小，下列说法中正确的是( )．A ．在赤道上的物体线速度最大B ．在两极的物体线速度最大C ．在赤道上的物体角速度最大D ．在北京和天津的物体角速度一样解析 地球上的物体随地球一起绕地轴匀速运动，物体相对地面的运动在此一般可忽略，因此物体随地球一起绕地轴匀速转动的角速度一样，由v ＝r ω知半径大的线速度大．物体在地球上绕地轴匀速转动时，在赤道上距地轴最远，线速度最大，在两极距地轴为0，线速度为0.因此A 、D 正确． 答案 AD3．一小球沿半径为2 m 的轨道做匀速圆周运动，若周期为π s ，则 ( )．A ．小球的线速度是4 m/sB ．经过π4s ，小球的位移是π m图5－4－12A．a、b和c三点的线速度大小相等B．a、b和c三点的角速度相等C．a、b的角速度比c的大D．c的线速度比a、b的大解析a、b和c均是同一陀螺上的点，它们做圆周运动的角速度都是陀螺旋转的角速度ω，B对，C错；三点的运动半径关系ra＝r b>r c，据v＝ωr可知，三点的线速度关系v a ＝v b>v c，A、D错．答案 B7．一台走动准确的时钟，其秒针、分针、时针的长度之比为l1∶l2∶l3＝3∶2∶1，试求：(1)秒针、分针、时针转动的角速度之比．(2)秒针、分针、时针针尖的线速度大小之比．解析(1)因为ω＝2πT，所以ω1∶ω2∶ω3＝1T1∶1T2∶1T3＝1160∶11∶112＝720∶12∶1.(2)因为v＝ωr，所以v1∶v2∶v3＝ω1r1∶ω2r2∶ω3r3＝(720×3)∶(12×2)∶(1×1)＝2160∶24∶1.答案(1)720∶12∶1 (2)2 160∶24∶18．汽车在公路上行驶一般不打滑，轮子转一周，汽车向前行驶的距离等于车轮的周长．某国产轿车的车轮半径约为30 cm，当该型号的轿车在高速公路上行驶时，驾驶员面前速率计的指针指在“120 km/h”上，可估算出该车轮的转速约为( )．A．1 000 r/s B．1 000 r/minC．1 000 r/h D．2 000 r/s解析 由公式ω＝2πn ，得v ＝r ω＝2πrn ，其中r ＝30 cm ＝0.3 m ，v ＝120 km/h ＝1003 m/s ，代入得n ＝1 00018π r/s ，约为1 000 r/min. 答案 B9．如图5－4－13所示为某一皮带传动装置．主动轮的半径为r 1，从动轮的半径为r 2.已知主动轮做顺时针转动，转速为n ，转动过程中皮带不打滑．下列说法正确的是( )．图5－4－13A ．从动轮做顺时针转动B ．从动轮做逆时针转动C ．从动轮的转速为r1r2nD ．从动轮的转速为r2r1n解析 因为皮带不打滑，两轮缘上各点的线速度大小等大，各点做圆周运动的速度方向为切线方向，则皮带上的M 、N 点均沿MN 方向运动，从动轮沿逆时针方向转动，A 错、B 对．根据线速度与角速度的关系式：v ＝r ω，ω＝2πn 得n ∶n 2＝r 2∶r 1，所以n 2＝r1r2n ，C 对、D 错． 答案 BC10．我国的电视画面每隔0.04 s 更迭一帧，当屏幕上出现车轮匀速运动时，观众观察车轮匀速运动时，观众观察车轮辐条往往产生奇怪感觉，如图5－4－14所示．设车轮上有八根对称分布的辐条，则( )．图5－4－14A．若0.04 s车轮恰转过45°，观众觉得车轮是不动的B．若0.04 s车轮恰转过360°，观众觉得车轮是不动的C．若0.04 s车轮恰转过365°，观众觉得车轮是倒转的D．若0.04 s车轮恰转过365°，观众觉得车轮是正转的解析当车轮每0.04 s内转过45°角的整数倍，每帧画面中辐条总在原位置，观众看来好像车轮不动；当转过角度稍大于n×45°时，看起来正转，转过角度稍小于n×45°时，看起来反转，所以正确选项为AB.答案AB11．无级变速是指在变速范围内任意连续地变换速度，其性能优于传统的挡位变速器，很多高档汽车都应用了“无级变速”．图5－4－15所示为一种“滚轮－平盘无级变速器”的示意图，它由固定在主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成．由于摩擦的作用，当平盘转动时，滚轮就会跟随转动，如果认为滚轮不会打滑，那么主动轴的转速n1、从动轴的转速n2、滚轮半径r以及滚轮中心距离主动轴轴线的距离x之间的关系是( )．图5－4－15A．n2＝n1xrB．n1＝n2xrC．n2＝n1x2r2D．n2＝n1xr解析由滚轮不会打滑可知，主动轴上的平盘与可随从动轴转动的圆柱形滚轮在接触点处的线速度相同，即v1＝v2，由此可得x·2πn1＝r·2πn2，所以n2＝n1xr，选项A正确．答案 A12．如图5－4－16所示，钻床的电动机轴上的塔轮1、2、3和钻轴上的塔轮4、5、6的直径分别是d1＝d6＝160 mm，d2＝d5＝180 mm，d3＝d4＝200 mm，电动机的转速n＝900 r/min，求：(1)皮带在2、5两轮时，钻轴的转速是多少？(2)皮带在1、4两轮时，钻轴的转速是多少？(3)皮带在3、6两轮时，钻轴的转速是多少？图5－4－16解析皮带传动中两轮边缘的线速度相等，由v＝ωR＝ωd2和ω＝2πn得v＝πnd.(1)当皮带在2、5两轮上时，由v2＝v5，得n5n2＝d2d5，此时钻轴的转速n5＝d2n2d5＝180180×900 r/min＝900 r/min.(2)同理，当皮带在1、4两轮上时，钻轴的转速n4＝d1n1d4＝160200×900 r/min＝720r/min.(3)同理，皮带在3、6两轮上时，钻轴的转速n6＝d3n3d6＝200160×900 r/min＝1 125r/min.答案(1)900 r/min (2)720 r/min (3)1 125 r/min。

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圆周运动题组一描述圆周运动的物理量1。

关于匀速圆周运动，下列说法正确的是()A.匀速圆周运动是匀速运动B。

匀速圆周运动是匀变速运动C.匀速圆周运动是线速度不变的运动D。

匀速圆周运动是线速度大小不变的运动解析:这里的“匀速",不是“匀速度”，也不是“匀变速"，而是匀速率，匀速圆周运动实际上是一种速度大小不变、方向时刻改变的变加速运动。

故选项D正确。

答案:D2.(多选)如图,一个匀速转动的圆盘上有a、b、c三点，已知Oc=Oa，则下面说法中正确的是(）A。

a、b两点线速度大小相等B。

a、b、c三点的角速度相同C。

c点的线速度大小是a点线速度大小的2倍D.a、b、c三点的运动周期相同解析:a、b、c三点具有共同的转动轴，属共轴传动问题，a、b、c三点具有共同的角速度，共同的周期,所以B、D正确;a、b具有共同的线速度大小,所以A正确;因为r a=r b=2r c,ωa=ωb=ωc，由v=ωr可知v a=v b=2v c，所以C错误，故选A、B、D。

答案:ABD3。

如图所示，圆环以过其直径的直线AB为轴匀速转动.已知其半径为0。

5 m，周期为4 s,求环上P点和Q点的角速度和线速度大小。

解析：P点和Q点同轴转动，所以P点和Q点的角速度相同，且ω=rad/s≈1.57 rad/s；P 点和Q点绕AB做匀速圆周运动，其轨迹的圆心不同,P点和Q点的轨迹半径分别为r P=R·sin 30°=0.25 m,r Q=R·sin 60°=R= m，故二者的线速度分别为v P=r P·ω≈0。