粵教版高中物理必修二第2章圓周運動單元測試2（含答案）

20222023學年新教材粵教版（2019）高中物理必修二第二章圓周運動單元測試一．選擇題（共12小題）1．對于勻速圓周運動，下列有關物理量之間關系的描述正確的是（）A．角速度一定與轉(zhuǎn)速成正比 B．角速度一定與半徑成反比 C．線速度一定與半徑成正比 D．周期一定與半徑成正比2．勻速圓周運動是（）A．速度和加速度都恒定不變的運動 B．速度和加速度都不斷變化的運動 C．速度恒定不變、加速度不斷變化的運動 D．速度不斷變化、加速度恒定不變的運動3．物體做勻速圓周運動的過程中，下列物理量變化的是（）A．周期 B．動能 C．線速度 D．頻率4．圖中所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點。左側是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r。b點在小輪上，到小輪中心的距離為r。c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上。若在傳動過程中，皮帶不打滑。則下面說法不正確的是（）A．a(chǎn)點與d點的向心加速度大小相等 B．a(chǎn)點與c點的線速度大小相等 C．b點與d點的角速度大小相等 D．a(chǎn)點與c點的向心加速度大小相等5．A、B兩個物體做勻速圓周運動，質(zhì)量比為mA：mB＝1：2，半徑之比為RA：RB＝1：3，周期之比為TA：TB＝2：1，則（）A．A、B兩點的線速度大小之比為2：3 B．A、B兩點的角速度大小之比為2：1 C．A、B兩點的向心加速度大小之比為1：3 D．A、B兩點的向心力大小之比為1：246．如圖，靠摩擦傳動做勻速轉(zhuǎn)動的大、小兩輪接觸面互不打滑，大輪半徑是小輪半徑的2倍，A、B分別為大、小輪邊緣上的點，C為大輪上一條半徑的中點下列說法不正確的是（）A．A點與B點線速度大小相等 B．小輪轉(zhuǎn)動的角速度是大輪的2倍 C．質(zhì)點加速度aA＝2aB D．質(zhì)點加速度aB＝4aC7．我國改革開放以來，高速公路從無到有，通車總里程達到14.3萬公里，位居世界第一。科學研究表明，在過于平坦、筆直的路面上高速行車極易發(fā)生車禍，在修建高速公路時要間隔設計彎道，迫使司機集中注意力并控制車輛行駛速度，從而減少車禍的發(fā)生。如圖，高速公路某處彎道半徑為R，路面寬度為d，路面內(nèi)外側高度差為h，且路面傾角θ很小，可以認為tanθ＝sinθ，汽車輪胎與路面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則汽車通過該彎道的最合理速度為（）A． B． C． D．8．如圖所示，是探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間關系的實驗裝置圖。轉(zhuǎn)動手柄1，可使變速塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動。皮帶分別套在變速塔輪2和3的圓盤上，可使兩個槽內(nèi)的小球6、7分別以不同的角速度做勻速圓周運動。小球做圓周運動的向心力由橫臂8的擋板對小球的壓力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧?，通過橫臂8的杠桿作用使彈簧測力套筒9下降，從而露出標尺10，標尺10上露出的紅白相間的等分格顯示出兩個球所受向心力的比值，那么下列說法中正確的是（）A．轉(zhuǎn)動手柄1的快慢不會影響露出標尺的多少 B．轉(zhuǎn)動手柄1的快慢會影響兩個球所受向心力的比值 C．如果保證兩小球角速度相同，兩小球應該同時放在長槽內(nèi) D．為了探究向心力大小和角速度的關系，皮帶應套在變速塔輪2和3的不同半徑的圓盤上9．長為L的輕繩上系一質(zhì)量為m的小球在豎直面內(nèi)做圓周運動。小球經(jīng)過最低點時的速度為，則此時細繩上的拉力大小為（）A．mg B．2mg C．5mg D．7mg10．如圖是游樂場中一種旋轉(zhuǎn)木馬游戲裝置，安全座椅用長度不等的軟繩懸掛在圓形平臺的邊緣。當平臺以某一恒定角速度轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是（）A．所有軟繩與豎直方向的夾角相同 B．軟繩越長，繩與豎直方向的夾角越大 C．軟繩越短，繩與豎直方向的夾角越大 D．軟繩與豎直方向的夾角與游戲參與者的體重有關11．如圖所示，長均為L的兩根輕繩，一端共同系住質(zhì)量為m的小球，另一端分別固定在等高的A、B兩點，A、B兩點間的距離也為L，重力加速度大小為g?，F(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)以AB為軸做圓周運動，若小球在最高點速率為v時，兩根繩的拉力恰好均為零，則小球在最高點速率為2v時，球在最低點每根繩的拉力大小為（）A．mg B．mg C．3mg D．3mg12．關于離心現(xiàn)象和離心運動，下列說法正確的是（）A．做勻速圓周運動的物體所受的離心力大于向心力時就產(chǎn)生離心現(xiàn)象 B．汽車轉(zhuǎn)彎時速度過大，會發(fā)生離心現(xiàn)象造成交通事故 C．離心運動就是物體沿圓周切線方向飛出去的運動 D．做勻速圓周運動的物體，只要向心力的數(shù)值發(fā)生變化，就做離心運動二．填空題（共5小題）13．如圖所示，某宇航員在X星球表面用一根細線懸掛一個質(zhì)量為m的小球，并將小球從與懸點O同一高度處由靜止釋放，測得小球過最低點時繩子拉力為F．已知X星球半徑為R，星球表面為真空，不考慮星球自轉(zhuǎn)，則X星球表面的重力加速度為；若能讓小球靠近X星球表面繞該星球做勻速圓周運動，小球的速度大小應為。14．勻速圓周運動的特點是：（1）線速度；（2）角速度；（3）加速度；（4）周期（填變化或不變化）．15．物體做勻速圓周運動時在相等的時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度相等。（判斷對錯）16．一人騎自行車來探究線速度與角速度的關系，他由靜止開始達到最大速度后，腳蹬踏板使大齒輪以的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，已知大齒輪直徑d1＝15cm，小齒輪直徑d2＝6cm，車輪直徑d3＝60cm。運動過程中小齒輪的角速度為rad/s，自行車的最大速度為m/s。17．做勻速圓周運動的質(zhì)點的加速度是常量。（判斷對錯）三．解答題（共6小題）18．勻速圓周運動是一種勻變速運動。（判斷對錯）19．如圖所示，小球Q自空中自由下落從轉(zhuǎn)動的圓形紙筒穿過．如圖所示，紙筒繞水平軸勻速轉(zhuǎn)動，已知轉(zhuǎn)動角速度ω＝5πrad/s，半徑R＝0.5m，g取10m/s2，若小球穿筒壁時能量損失不計，撞擊時間也可不計，小球穿過后紙筒上只留下一個孔．試求小球下落最大高度h是多少？20．如圖所示，半徑r＝0.4m的光滑圓軌道豎直固定在水平地面上，圓軌道最低處有一小球（視為質(zhì)點）．現(xiàn)給小球一個水平向右的初速度v0，要使小球不脫離軌道運動，v0的取值范圍是多少？（g取10m/s2）21．甲乙兩球都做勻速圓周運動，甲球的質(zhì)量是乙球的2倍，甲球在半徑為0.25m的圓周上運動，乙球在半徑為0.16m的圓周上運動，在1min內(nèi)，甲球轉(zhuǎn)30轉(zhuǎn)，乙球轉(zhuǎn)75轉(zhuǎn)，求（1）甲、乙兩球周期之比？（2）角速度之比？（3）所受向心力之比？22．有甲、乙兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運動，在相同時間內(nèi)，他們通過的路程之比是5：3，運動方向改變的角度之比是3：1，它們的向心加速度之比是？23．以速度V做勻速直線運動的物體，其加速度為0，以速度V做半徑為r的勻速圓周運動的物體，其加速度為．

20222023學年新教材粵教版（2019）高中物理必修二第二章圓周運動單元測試參考答案與試題解析一．選擇題（共12小題）1．【考點】勻速圓周運動；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【解答】解：A、由公式ω＝2πn可知，角速度一定與轉(zhuǎn)速成正比，故A正確；BC、由公式v＝ωr可知，在角速度一定時，線速度與半徑成正比；在線速度一定時，角速度與半徑成正比，故BC錯誤；D、由周期T＝可知，只有線速度一定時，周期與半徑成正比，故D錯誤；故選：A。2．【考點】勻速圓周運動；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速；向心加速度．【解答】解：勻速圓周運動的加速度和速度均時刻改變，故勻速圓周運動的速度和加速度都是不斷變化的，故B正確，ACD錯誤。故選：B。3．【考點】勻速圓周運動；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【解答】解：A、勻速圓周運動中周期不變，故A錯誤。B、動能是標量，速度大小不變，則動能不變，故B錯誤；C、在勻速圓周運動中，線速度的大小不變，方向時刻改變，是變化的，故C正確；D、在勻速圓周運動中周期不變，頻率和周期成反比，所以頻率也不變，故D錯誤。故選：C。4．【考點】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速；向心加速度．【解答】解：A、由于va＝vc，rc＝2ra，ωb＝ωc，根據(jù)：v＝ωr，可得：ωd＝ωa，根據(jù)公式a＝rω2，rd＝4ra，所以：aa＝ad，故A正確；B、由于a、c兩點是傳送帶傳動的兩輪子邊緣上兩點，則va＝vc，故B正確；C、b點與d點屬于同軸轉(zhuǎn)動，在相等時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度是相等的，所以二者角速度大小相等，故C正確。D、由于a、c兩點是傳送帶傳動的兩輪子邊緣上兩點，則va＝vc，因為rc＝2ra，根據(jù)公式a＝，解得：aa＝2ac，故D錯誤；本題選不正確的，故選：D。5．【考點】向心加速度；向心力；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【解答】解：A、根據(jù)v＝可知，，故A錯誤；B、根據(jù)可知，故B錯誤；C、根據(jù)a＝ω2r＝ωv可知，故C錯誤；D、根據(jù)F＝ma可知，故D正確；故選：D。6．【考點】向心加速度；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【解答】解：A、由題意知，兩輪邊緣上線速度大小相等，故vA＝vB，故A正確；B、根據(jù)v＝ωr，知，可知小輪轉(zhuǎn)動的角速度是大輪的2倍，故B正確；C、根據(jù)：，可知：，故C錯誤；D、C點角速度與A點角速度相同，有：，由向心加速度的公式：a＝ω2r，可知：，故D正確。本題選不正確的故選：C。7．【考點】向心力；牛頓第二定律．【解答】解：汽車轉(zhuǎn)彎時沒有側向的摩擦力，由重力和支持力的合力提供轉(zhuǎn)彎的向心力是最合理的速度，由牛頓第二定律得：mgtanθ＝m因為路面傾角θ很小，可以認為：tanθ＝sinθ＝聯(lián)立解得：v＝，故ABD錯誤，C正確；故選：C。8．【考點】探究圓周運動的相關參數(shù)問題；牛頓第二定律；向心力．【解答】解：A、手柄轉(zhuǎn)動的快所需要的向心力大，反之需要的向心力小，轉(zhuǎn)動手柄1的快慢會影響向心力的大小，故A錯誤；B、由于兩個輪用皮帶連接，線速度相等，兩球向心力之比等于半徑的反比，故轉(zhuǎn)動手柄1的快慢不會影響兩個球所受向心力的比值，故B錯誤；C、如果保證兩個小球角速度相同，兩小球同時放到同個槽中，故C正確；D、為了探究向心力大小和角速度的關系皮帶應套在變速塔輪2和3相同半徑的圓盤上，故D錯誤；故選：C。9．【考點】生活中的圓周運動；向心力．【解答】解：小球經(jīng)過最低點時受到的合外力F合＝，解得，F(xiàn)合＝6mg，因為F合＝F﹣mg，解得細繩上的拉力F＝7mg，故D正確，ABC錯誤。故選：D。10．【考點】生活中的圓周運動；向心力．【解答】解：對座椅受力分析，如圖所示：座椅做圓周運動的向心力由重力和繩子的拉力的合力提供，則：F＝mgtanθ＝mω2r，設圓形平臺的半徑為R，繩長L，則r＝R+Lsinθ，解得：g＝ω2（）同軸轉(zhuǎn)動角速度相等，因和cosθ均隨θ增加而減小，故軟繩越長即L越大，繩與豎直方向的夾角θ越大，與游戲參與者的體重無關。所以ACD錯誤，B正確；故選：B。11．【考點】豎直平面內(nèi)的圓周運動；牛頓第二定律；向心力．【解答】解：小球做圓周運動的半徑r＝，小球在最高點速率為v時，兩根繩的拉力恰好均為零，有：mg＝m，當小球在最高點的速率為2v時，從最高點到最低點，根據(jù)動能定理可得，在最低點，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得F＝3，故ABC錯誤，D正確故選：D。12．【考點】近心和離心現(xiàn)象．【解答】解：A、物體產(chǎn)生離心現(xiàn)象是由于物體所受的合力不足以提供物體做勻速圓周運動所需的向心力，故A錯誤；B、汽車轉(zhuǎn)彎時速度過大，所需要的向心力大于所提供的向心力，故做離心運動，造成交通事故，故B正確；C、從近軌道沿曲線運動到遠軌道的運動也是離心運動，離心運動不一定是物體沿圓周切線方向飛出去的運動故C錯誤；D、做勻速圓周運動的物體，如果指向圓心的合外力的數(shù)值變大，物體就做近心運動，故D錯誤。故選：B。二．填空題（共5小題）13．【考點】勻速圓周運動；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速；重力加速度．【解答】解：從釋放到最低點，設繩長為L，根據(jù)動能定理得：mgL＝mv2在最低點，根據(jù)牛頓第二定律得：F﹣mg＝m聯(lián)立解得：g＝近地衛(wèi)星環(huán)繞：G＝mg＝m解得X星球的近地環(huán)繞速度：v＝＝。故答案為：，14．【考點】勻速圓周運動；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【解答】解：物體沿著圓周運動，再任意相等時間內(nèi)通過的弧長相等的運動叫做勻速圓周運動；勻速圓周運動是曲線運動，速度方向是切線方向，時刻改變，故線速度是變化的；角速度大小和方向都不變化的；加速度的方向始終指向圓心，是變化的；周期是轉(zhuǎn)動一圈的時間，是不變化的；故答案為：變化不變化變化不變化15．【考點】勻速圓周運動．【解答】解：根據(jù)角速度的定義式ω＝，可得物體做勻速圓周運動時轉(zhuǎn)過的角度為θ＝ωt，所以做勻速圓周運動的物體在相等的時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度相等，以上說法是正確的。故答案為：對。16．【考點】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【解答】解：大齒輪與小齒輪邊緣處線速度大小相等，有v2＝v1即有＝又因為ω1＝2πn＝（2π×）rad/s＝8rad/s聯(lián)立代入已知數(shù)據(jù)求得，運動過程中小齒輪的角速度為ω2＝20rad/s自行車的最大速度即為車輪邊緣的線速度，因為車輪與小齒輪角速度相等，所以自行車的最大速度為v＝＝×20m/s＝6m/s故答案為：20，6.17．【考點】向心加速度．【解答】解：做勻速圓周運動的物體的向心加速度始終指向圓心，故其加速度方向時刻改變，是個變量，故說法錯誤。故答案為：錯誤。三．解答題（共6小題）18．【考點】勻速圓周運動．【解答】解：勻速圓周運動的速度大小不變，但速度方向在不斷變化，加速度大小不變，加速度方向在不斷變化且始終指向圓心，因此勻速圓周運動是一種非勻變速運動，所以該說法錯誤。故答案為：對。19．【考點】勻速圓周運動；自由落體運動．【解答】解：小球穿過紙筒應有兩次過筒壁，小球沿直徑運動時間，等于第一次穿孔半徑轉(zhuǎn)過一定角度的時間：當小球速度足夠大時，紙筒沒轉(zhuǎn)過一周，上式中n＝0；若速度足夠大就是下落高度足夠大；設小球穿入紙筒的速度為v