物理1 圆周运动精品同步训练题

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第五章  圆周运动（A卷·知识通关练）

核心知识1圆周运动的运动学问题

1．（2022·江苏省苏州高一期末）如图所示，一辆汽车正通过一段弯道公路，视汽车做匀速圆周运动，则（　　）

A．该汽车速度恒定不变

B．汽车左右两车灯的线速度大小相等

C．若速率不变，则跟公路内道相比，汽车在外道行驶时所需的向心力较小

D．若速率不变，则跟晴天相比，雨天路滑时汽车在同车道上行驶时所需的向心力较小

2．（2022·浙江·高一期末）如图所示，一芭蕾舞者在冰面上滑冰。此时此刻，他正绕着他的左脚保持该姿势做原地旋转的动作。其中A点为他的脚尖，B与C位于同一竖直线。对此，下列说法正确的是（　　）

A．A点与C点的线速度大小相同

B．B点与A点的线速度大小相同

C．A点与B点的角速度大小不同

D．B点与C点的线速度大小相同

3.（2022·广东新高考普通高中高三冲刺模拟）我国北方有一种玩具陀螺，用鞭子抽打会使它的转速加快。有些陀螺是空心的，其表面带有一条狭长的缝隙，转起来后会嗡嗡作响。如图所示，a﹑b、c是旋转陀螺上的三个点，到陀螺轴线的距离﹐下列判断正确的是（　　）

A. a、b两点的线速度相同，向心加速度也相同

B. a、b、c三点的转速大小关系为

C. a、b、c三点的向心加速度大小关系为

D. a、b﹑c三点的线速度大小关系为

4.（2022·河北省保定市安国中学高一期末）如图所示，匀速转动的齿轮和，齿数比为8：6，下列正确的是（　　）

A. 和齿轮的半径比4：3

B. 和齿轮的周期比3：4

C. 齿轮上A、B两点的线速度比大小为1：1

D. 和转动的角速度大小之比4：3

核心知识2．圆周运动的动力学问题

.5．（2022·江苏·高三开学考试）在水平公路上行驶的汽车，当汽车以一定速度运动时，车轮与路面间的最大静摩擦力恰好等于汽车转弯所需要的向心力，汽车沿如图的圆形路径（虚线）运动、当汽车行驶速度突然增大，则汽车的运动路径可能是 （　　）

A．Ⅰ B．Ⅱ C．Ⅲ D．Ⅳ

6.（2022·广东韶关市高一期末)应用物理知识可以分析和解释生活中的很多常见现象。假设你用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。下列说法中正确的是（　　）

A. 在c点苹果受到的支持力小于在a点时的支持力

B. 从a到b过程中手掌对苹果的摩擦力越来越小

C. 从c到d再到a过程中，苹果所受的合外力越来越大

D. 从d到a过程中，苹果处于失重状态

7.（2022福建省三明市一中高一期中）设计师设计了一个非常有创意的募捐箱，如图甲所示，把硬币从投币口放入，从出币口滚出，接着在募捐箱上类似于漏斗形的部位（如图丙所示，O点为漏斗形口的圆心）滚动很多圈之后从中间的小孔掉入募捐箱。如果把硬币在不同位置的运动都可以看成匀速圆周运动，摩擦阻力忽略不计，则关于某一枚硬币在a、b两处的说法正确的是（　　）

A．在a、b两处做圆周运动的圆心都为O点

B．向心力的大小

C．角速度的大小

D．周期的大小

8.（2022·广东省汕头市普通高考第一次模拟）如图是汕头市儿童公园的摩天轮，假设某乘客坐在座椅上随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，整个过程座椅始终保持水平。下列说法正确的是（　　）

A. 座舱转动过程，乘客的机械能守恒

B. 座舱在最低点时，座椅对乘客的支持力大小小于重力

C. 座舱在最高点时，座椅对乘客的支持力大小等于重力

D. 座舱在与转轴等高处，乘客所受摩擦力方向指向转轴

9.（2022·浙江·台州中学高一期中）质量为m的小张坐在秋千上摆动过程中的照片如图所示，如果空气阻力忽略不计，则下列说法正确的是（　　）

A．运动到最低点时，秋千对小张的作用力等于

B．运动到最低点时，小张的加速度为零，所受合力为零

C．运动到最高点时，秋千对小明的作用力小于

D．运动到最高点时，小明的加速度不为零，所受合力方向竖直向下

核心知识3．生活中的圆周运动   

10．（2022·北京二中高一期中）公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时（　　）

A．车的加速度为零，桥对车的支持力等于车的重力

B．车的速度越大，车对桥面的压力就越小

C．车的向心加速度竖直向下，桥对车的支持力小于车的重力

D．车的向心加速度竖直向上，桥对车的支持力大于车的重力

11．（2022·北京二中高一期中）在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如图丙所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v1.在修建一些急转弯的公路时，通常也会将弯道设置成外高内低（如图丁所示）。当汽车以规定的行驶速度转弯时，可不受地面的侧向摩擦力，设此时的速度大小为v2重力加速度为g。以下说法中正确的是（　　）

A．火车弯道的半径

B．当火车速率大于v1时， 外轨将受到轮缘的挤压

C．当汽车速率大于v2时， 汽车一定会向弯道外侧“漂移”

D．当汽车质量改变时，规定的行驶速度v2也将改变。

12．（2022·山西大同高一期末）摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示．当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，提供向心力；行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁” 一样．假设有一超高速列车在水平面内行驶，以360km/h的速度拐弯，拐弯半径为1km，则质量为50kg的乘客，在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力为（）

A．500N

B．1000N

C．500N

D．0

13.（2022·浙江金华·二模）C919中型客机全称COMACC919，是我国首款按照最新国际适航标准，具有自主知识产权的干线民用飞机，由中国商用飞机有限责任公司研制，当前己有6架C919飞机完成取证试飞工作，预计2021年正式投入运营。如图所示的是C919客机在无风条件下，飞机以一定速率v在水平面内转弯，如果机舱内仪表显示机身与水平面的夹角为，转弯半径为r，那么下列的关系式中正确的是（　　）

A． B． C． D．

核心知识4．圆周运动的临界问题

14．（2022·湖北宜昌高一期末）如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）

A．过山车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来

B．人在最高点时对座位不可能产生大小为mg的压力

C．人在最低点时对座位的压力等于mg

D．人在最低点时对座位的压力大于mg

15．（2022·北京二中高一期中）如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）

A．B的向心力是A的向心力的2倍

B．盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍

C．A、B都有沿半径向外滑动的趋势

D．若B先滑动，则B与A的动摩擦因数μA小于盘与B的动摩擦因数μB

16．（2022·北京二中高一期中）如图所示，杂技演员表演“水流星”，在长为1.6m的细绳的一端，系一个总质量为m=0.5kg的盛水容器，以绳的一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，若“水流星”通过最高点的速度为v=4m/s，g取10m/s2，则下列说法中正确的是（　　）

A．“水流星”通过最高点时，有水从容器中流出

B．“水流星”通过最高点时，绳的张力及容器底受到的压力均为零

C．“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用

D．“水流星”通过最低点时，绳的张力及容器底受到的压力最大

17．（2022·河南信阳高一期末）“水流星”是杂技中的一个有趣的项目，表演者在质量的碗中装入质量的水。开始时用周长的细绳将盛水的碗竖直悬挂稳定，之后使碗在竖直平面内做圆周运动，已知碗通过最高点时的速度，通过最低点时的速度，重力加速度取求：

（1）碗在最高点时绳的拉力及水对碗的压力；

（2）碗在最低点时绳的拉力及水对碗的压力．

）

核心知识5．探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系

18．（2022·江苏南通·高三开学考试）某同学用向心力演示器进行实验，如图所示，两相同钢球所受向心力的比值为，则实验中选取两个变速塔轮的半径之比为（　　）

A． B． C． D．

19．（2022山东济南高一期末）用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关.

（1）本实验采用的科学方法是________。

A．控制变量法   B．累积法

C．微元法   D．放大法

（2）图示情景正在探究的是________。

A．向心力的大小与半径的关系

B．向心力的大小与线速度大小的关系

C．向心力的大小与角速度的关系

D．向心力的大小与物体质量的关系

（3）通过本实验可以得到的结论是________.

A．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比

B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比

C．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比

D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比

【答案】（1）A（2分）；（2）D（2分）；（3）C（2分）

20.（2022·北京第三十五中学期中）用如图甲所示的向心力演示仪探究向心力的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之转动，塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是1∶1，2∶1和3∶1（如图乙所示）。左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比，实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A（或B）处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，他们所受向心力大小之比可由两塔轮中心标尺露出的等分格数计算出。

（1）若要探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带调制第_______（填“一”、“二”“三”）层塔轮，然后将质量相等的两个小球分别放置挡板______（填“A”、“B”）和挡板C处；

（2）若传动皮带套在塔轮第二层，则塔轮转动时，A、C两处的角速度之比为______；

（3）若质量相等的两小球分别放在挡板B和挡板C处，传动皮带位于第三层，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺的露出的格子数之比为________。