人教版物理必修2同步練習(xí)：6.1 圓周運動（能力提升）

更新時間：2024-03-27 瀏覽次數(shù)：46 類型：同步測試

一、選擇題

1. (2024高一下·岳池開學(xué)考) 一個小孩坐在游樂場的旋轉(zhuǎn)木馬上，繞中心軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。已知圓周運動的半徑為R，線速度為v，重力加速度為g，下列說法正確的是（　　）

A . 小孩做勻速圓周運動角速度是 $\text{[math]}$ B . 小孩做勻速圓周運動的向心加速度為 $\text{[math]}$ C . 小孩做勻速圓周運動的周期為 $\text{[math]}$ D . 小孩做勻速圓周運動的轉(zhuǎn)速為 $\text{[math]}$

答案解析收藏糾錯 + 選題
2. (2024高一上·長沙期末) 如圖所示，a、b是某個走時準(zhǔn)確的時鐘的分針和時針的針尖，則下列說法正確的是（　　）

A . a點的線速度比b點的大 B . b點的加速度比a點的大 C . a、b兩點的角速度之比為 $\text{[math]}$ D . a、b兩點的轉(zhuǎn)速之比為 $\text{[math]}$

答案解析收藏糾錯 + 選題
3. (2024高一下·滄州開學(xué)考) 如圖所示，地球可以看作一個球體， $\text{[math]}$ 點為球心， $\text{[math]}$ 點位于地球內(nèi)部、 $\text{[math]}$ 點位于地表赤道上，兩點隨地球做勻速圓周運動，則（）

A . $\text{[math]}$ 點的線速度小于 $\text{[math]}$ 點 B . $\text{[math]}$ 點的線速度大于 $\text{[math]}$ 點
C . $\text{[math]}$ 點的角速度小于 $\text{[math]}$ 點 D . $\text{[math]}$ 點的角速度大于 $\text{[math]}$ 點

答案解析收藏糾錯 + 選題
4. (2024高一下·棗莊月考) 明代出版的《天工開物》一書中記載：“其湖池不流水，或以牛力轉(zhuǎn)盤，或聚數(shù)人踏轉(zhuǎn)。”并附有牛力齒輪翻車的圖畫如圖所示，翻車通過齒輪傳動，將湖水翻入農(nóng)田。已知A、B齒輪嚙合且齒輪之間不打滑，B、C齒輪同軸，若A、B、C三齒輪半徑的大小關(guān)系為 $\text{[math]}$ ，則（）

A . 齒輪A的角速度比齒輪C的角速度大 B . 齒輪A、B的角速度大小相等 C . 齒輪B、C邊緣的線速度大小相等 D . 齒輪A邊緣的線速度比齒輪C邊緣的線速度大

答案解析收藏糾錯 + 選題
5. (2023高一下·桂林期末) 單指轉(zhuǎn)籃球時間最長的紀(jì)錄是由沈陽的趙光于 $\text{[math]}$ 年 $\text{[math]}$ 月 $\text{[math]}$ 日創(chuàng)下的。如圖所示，當(dāng)日他讓一個標(biāo)準(zhǔn)籃球在右手食指指尖上繞豎直軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)，持續(xù)時間長達(dá) $\text{[math]}$ 小時 $\text{[math]}$ 分，由此成為“世界上連續(xù)轉(zhuǎn)球時間最長的人”，創(chuàng)造了該項目的吉尼斯世界紀(jì)錄。已知籃球表面的 $\text{[math]}$ 點到轉(zhuǎn)軸的距離比 $\text{[math]}$ 點的大，則下列說法正確的是（）

A . $\text{[math]}$ 點的線速度大于 $\text{[math]}$ 點的線速度 B . $\text{[math]}$ 點的角速度大于 $\text{[math]}$ 點的角速度 C . $\text{[math]}$ 點的轉(zhuǎn)動周期大于 $\text{[math]}$ 點的轉(zhuǎn)動周期 D . $\text{[math]}$ 點的向心加速度等于 $\text{[math]}$ 點的向心加速度

答案解析收藏糾錯 + 選題
6. (2023高三上·丹東月考) 電機(jī)與連桿結(jié)合，可以將圓周運動轉(zhuǎn)化為直線上的往復(fù)運動，工作原理可簡化為如圖所示的機(jī)械裝置。連桿AB、OB可繞圖中A、B、O三處的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，連桿OB在豎直面內(nèi)的圓周運動可通過連桿AB使滑塊在水平橫桿上左右滑動。已知OB桿長為 $\text{[math]}$ ，繞O點做逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動的角速度為 $\text{[math]}$ ，當(dāng)連桿AB與水平方向夾角為 $\text{[math]}$ ， AB桿與OB桿剛好垂直，此時滑塊的水平速度大小為（）

A . 10m/s B . 8m/s C . 6.4m/s D . 6m/s

答案解析收藏糾錯 + 選題
7. (2023高三上·福田月考) 學(xué)校門口的車牌自動識別系統(tǒng)如圖所示，閘桿距地面高為1m，可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動；自動識別區(qū)ab到 $\text{[math]}$ 的距離為6.9m。汽車以速度3m/s勻速駛?cè)胱詣幼R別區(qū)，識別的反應(yīng)時間為0.3s；若汽車可看成高1.6m的長方體，閘桿轉(zhuǎn)軸O與車左側(cè)面水平距離為0.6m。要使汽車勻速順利通過，閘桿轉(zhuǎn)動的角速度至少為（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

答案解析收藏糾錯 + 選題
8. (2024高一下·平度月考) 關(guān)于物體運動加速度的方向，下列說法正確的是（　?。?

A . 物體做直線運動時，其加速度的方向一定與速度方向相同 B . 物體做變速率曲線運動時，其加速度的方向一定改變 C . 物體做圓周運動時，其加速度的方向指向圓心 D . 物體做勻速率曲線運動時，其加速度的方向與速度方向垂直

答案解析收藏糾錯 + 選題
9. (2024高一上·湖南期末) 如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定軸轉(zhuǎn)動，角速度從零緩慢增大，圓盤與水平桌面的夾角為 $\text{[math]}$ ，圓盤的半徑為R，圓盤邊緣處有一小物體與圓盤始終保持相對靜止，物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為 $\text{[math]}$ ，重力加速度大小為g，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，圓盤最大的角速度為（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

答案解析收藏糾錯 + 選題
10. (2024高三上·北京市期末) 如圖所示，b球在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，BC為圓周運動的直徑，豎直平臺與b球運動軌跡相切于B點且高度為R。當(dāng)b球運動到切點B時，將a球從切點正上方的A點水平拋出，重力加速度大小為g，從a球水平拋出開始計時，為使b球在運動一周的時間內(nèi)與a球相遇(a球與水平面接觸后不反彈)，則下列說法正確的是（）

A . a球在C點與b球相遇時，a球的運動時間最短 B . a球在C點與b球相遇時，a球的初始速度最小 C . 若a球在C點與b球相遇，則a球拋出時的速率為 $\text{[math]}$ D . 若a球在C點與b球相遇，則b球做勻速圓周運動的周期為 $\text{[math]}$

答案解析收藏糾錯 + 選題
11. (2024高三上·牡丹江月考) 游樂場里的旋轉(zhuǎn)飛椅是很多小朋友都喜歡玩的項目，其運動模型可以簡化為下圖所示，將飛椅看作是兩個小球，兩根長度不同的纜繩分別系住1、2兩個質(zhì)量相同的飛椅，纜繩的上端都系于 $\text{[math]}$ 點，繩長 $\text{[math]}$ 大于 $\text{[math]}$ 現(xiàn)使兩個飛椅在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，下列說法中正確的有（）

A . 球2運動的角速度大于球1的角速度 B . 球1運動的線速度比球2大 C . 球2所受的拉力比球1大 D . 球2運動的加速度比球1大

答案解析收藏糾錯 + 選題
12. (2023高一下·鄭州期中) 轉(zhuǎn)籃球是一項難度較高的技巧，其中包含了許多物理知識。如圖所示，假設(shè)某轉(zhuǎn)籃球的高手能讓籃球在手指上（手指剛好在籃球的正下方）做勻速圓周運動，下列有關(guān)該同學(xué)轉(zhuǎn)籃球的物理知識正確的是（）

A . 籃球上各點做圓周運動的圓心在手指上 B . 籃球上各點的向心力是由手指提供的 C . 籃球上各點做圓周運動的角速度相同 D . 籃球上各點離轉(zhuǎn)軸越近，做圓周運動的向心加速度越大

答案解析收藏糾錯 + 選題
13. (2023高一下·廣州期末) 摩天輪是游樂園常見的娛樂設(shè)施，如圖所示，摩天輪懸掛的座艙與摩天輪一起在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，座艙通過固定金屬桿 $\text{[math]}$ 連接在圓環(huán)的橫桿 $\text{[math]}$ 上，橫桿可自由轉(zhuǎn)動使得 $\text{[math]}$ 始終保持豎直方向。當(dāng)桿 $\text{[math]}$ 勻速轉(zhuǎn)動到摩天輪最高點時，下列說法正確的是（）

A . 座艙的加速度為零 B . 座艙上的 $\text{[math]}$ 點與 $\text{[math]}$ 點的角速度相等 C . 座艙上的 $\text{[math]}$ 點的線速度小于 $\text{[math]}$ 的線速度 D . 金屬桿上 $\text{[math]}$ 點的線速度小于金屬桿上 $\text{[math]}$ 點線速度

答案解析收藏糾錯 + 選題

二、多項選擇題

14. (2023高一下·思茅期末) 如圖所示為一種齒輪傳動裝置，忽略齒輪嚙合部分的厚度，甲、乙兩個輪子的半徑之比為1∶3，則在傳動的過程中（　?。?p>

A . 甲、乙兩輪的角速度之比為3∶1 B . 甲、乙兩輪的周期之比為3∶1 C . 甲、乙兩輪邊緣處的線速度之比為3∶1 D . 甲、乙兩輪邊緣上的點相等時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長之比為1∶1

答案解析收藏糾錯 + 選題
15. (2023高一下·唐縣期中) 如圖所示，趣味飛鏢游戲的鏢盤以角速度 $\text{[math]}$ 繞過 $\text{[math]}$ 點的固定水平軸勻速轉(zhuǎn)動，某人將一只飛鏢正對盤邊緣 $\text{[math]}$ 點 $\text{[math]}$ 點正上方 $\text{[math]}$ 以水平速度 $\text{[math]}$ 擲出，恰好擊中鏢盤上 $\text{[math]}$ 點正下方的 $\text{[math]}$ 點 $\text{[math]}$ 點不在盤邊緣 $\text{[math]}$ 。不計空氣阻力，飛鏢每次從同一位置正對 $\text{[math]}$ 點水平擲出，下列說法正確的是（）

A . 若僅增大 $\text{[math]}$ ，飛鏢可能擊中 $\text{[math]}$ 點 B . 若僅減小 $\text{[math]}$ ，飛鏢可能擊中 $\text{[math]}$ 點 C . 若減小 $\text{[math]}$ 、增加 $\text{[math]}$ ，飛鏢可能擊中 $\text{[math]}$ 點 D . 若增加 $\text{[math]}$ 、減小 $\text{[math]}$ ，飛鏢可能擊中 $\text{[math]}$ 點

答案解析收藏糾錯 + 選題
16. (2023高一下·賓縣月考) 如圖所示，A、B兩點分別位于大、小輪的邊緣上，C點位于大輪半徑的中點，大輪半徑是小輪半徑的2倍，它們之間靠摩擦傳動，接觸面上沒有滑動。則下面說法正確的是（）

A . A點和C點的線速度大小相等 B . A點和B點的角速度之比為1∶2 C . B點和C點的線速度之比為1∶2 D . B點和C點的向心加速度之比為4∶1

答案解析收藏糾錯 + 選題
17. (2023高一下·南陽期中) 如圖所示，機(jī)械人手臂由兩根長均為l的輕質(zhì)臂桿 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 鏈接而成， $\text{[math]}$ 可繞O點轉(zhuǎn)動。當(dāng)N端抓住貨物后，在智能遙控操控下， $\text{[math]}$ 桿在時間t內(nèi)繞O點由豎直位置逆時針勻速轉(zhuǎn)過角 $\text{[math]}$ 到圖示虛線位置，整個過程， $\text{[math]}$ 桿始終水平。則（　?。?p>

A . M點的線速度大小為 $\text{[math]}$ B . M點的向心加速度大小為 $\text{[math]}$ C . 貨物在水平方向速度減小 D . 貨物在豎直方向勻速運動

答案解析收藏糾錯 + 選題
18. (2024高二上·衡陽期末) 如圖所示，等腰直角三角形abc區(qū)域內(nèi)(包含邊界)有垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為B，在bc的中點O處有一粒子源，可沿與ba平行的方向發(fā)射大量速率不同的同種粒子，這些粒子帶負(fù)電，質(zhì)量為m，電荷量為q，已知這些粒子都能從ab邊離開abc區(qū)域，ab=2l ，不考慮粒子的重力及粒子間的相互作用。關(guān)于這些粒子，下列說法正確的是（）

A . 速度的最大值為 $\text{[math]}$ B . 速度的最小值為 $\text{[math]}$ C . 在磁場中運動的最短時間為 $\text{[math]}$ D . 在磁場中運動的最長時間為 $\text{[math]}$

答案解析收藏糾錯 + 選題
19. (2024高一下·株洲開學(xué)考) 圖為一個玩具陀螺，a、b、c是陀螺上的三個點。當(dāng)陀螺繞垂直于水平地面的軸線以角速度ω穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時，下列表述正確的是（）

A . a、b、c三點的角速度相等 B . a、b，c三點的線速度大小相等 C . c的線速度比a，b的小 D . a、b的角速度比c的大

答案解析收藏糾錯 + 選題
20. (2023高一下·滿洲里期末) 如圖所示，在水平轉(zhuǎn)臺上放置有質(zhì)量相同的滑塊P和Q（可視為質(zhì)點），它們與轉(zhuǎn)臺之間的動摩擦因數(shù)相同，P與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為r₁ ， Q與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為r₂ ，且r₁<r₂ ，轉(zhuǎn)臺繞轉(zhuǎn)軸OO′以角速度 $\text{[math]}$ 勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動過程中，兩滑塊始終相對轉(zhuǎn)臺靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列說法正確的是（）

A . P需要的向心力小于Q需要的向心力 B . P所受到的摩擦力等于Q所受到的摩擦力 C . 若角速度ω緩慢增大，Q一定比P先開始滑動 D . 若角速度ω緩慢增大，P一定比Q先開始滑動

答案解析收藏糾錯 + 選題
21. (2023高一下·安州月考) 如圖，三個小木塊a、b和c（均可視為質(zhì)點）放在水平圓盤上，a、b質(zhì)量均為m，c的質(zhì)量為2m，a與轉(zhuǎn)軸 $\text{[math]}$ 的距離為L，b、c與轉(zhuǎn)軸的距離均為2L，木塊與圓盤的最大靜摩擦力均為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用 $\text{[math]}$ 表示轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法正確的是（　　）

A . 木塊a和c同時相對圓盤發(fā)生滑動 B . 木塊b和c同時相對圓盤發(fā)生滑動 C . 當(dāng) $\text{[math]}$ 時，三木塊與圓盤均保持相對靜止 D . 當(dāng) $\text{[math]}$ 時，三木塊與圓盤均保持相對靜止

答案解析收藏糾錯 + 選題

三、非選擇題

22. (2023高一下·溫州期中) 用長為L的細(xì)線拴一質(zhì)量為m 的小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，細(xì)線與豎直方向平角為θ，計算繩子拉力大小和小球的線速度。

答案解析收藏糾錯 + 選題
23. (2023高二下·衡陽期末) 如圖所示，一位同學(xué)玩飛鏢游戲，圓盤最上端有一點P ，飛鏢拋出時與P在同一豎直面內(nèi)等高，且距離P點為L。當(dāng)飛鏢以初速度v₀垂直盤面瞄準(zhǔn)P點拋出的同時，圓盤繞經(jīng)過盤心O點的水平軸在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動。忽略空氣阻力，重力加速度為g ，若飛鏢恰好擊中P點，求：
1. （1）圓盤的半徑；
2. （2）圓盤轉(zhuǎn)動角速度的值。
答案解析收藏糾錯 + 選題
24. (2023高一下·運城期中) 如圖所示， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 兩輪通過摩擦傳動，傳動時兩輪間不打滑，兩輪的半徑之比為 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分別為 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 兩輪邊緣上的點，則 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 兩點的線速度大小之比為 $\text{[math]}$ ，角速度之比為 $\text{[math]}$ ，周期之比為 $\text{[math]}$ ，轉(zhuǎn)速之比為 $\text{[math]}$ 。

答案解析收藏糾錯 + 選題
25. (2023高一下·貴池期中) 在皮帶輪傳動裝置中，已知大輪的半徑是小輪半徑的2倍，A和B兩點分別在兩輪的邊緣上，C點離大輪軸距離等于小輪半徑，若皮帶不打滑，則角速度之比ω：ω：ω，向心加速度之比a：a：a=。

答案解析收藏糾錯 + 選題
26. (2023高一上·海門期末) 在鉛球比賽中，某同學(xué)將鉛球以某一與水平方向成 $\text{[math]}$ 的速度推出，如圖甲所示，鉛球出手時的離地高度為 $\text{[math]}$ ，鉛球在空中運動的最大離地高度為 $\text{[math]}$ ，不考慮空氣阻力，重力加速度為 $\text{[math]}$ 求：
1. （1）鉛球在空中運動的時間 $\text{[math]}$ ；
2. （2）鉛球在空中運動的水平距離 $\text{[math]}$ ；
3. （3）所有曲線運動，都能把曲線分割成許多很短的小段，每一小段的運動都可以看做圓周運動的一部分．這個圓的半徑就是最接近該點處的曲線的圓弧的半徑，即曲率半徑，用字母 $\text{[math]}$ 表示．如果我們把鉛球運動到最高點附近的一小段距離看做圓的一部分，如圖乙所示，求鉛球在最高點處的曲率半徑 $\text{[math]}$ 的大?。?
答案解析收藏糾錯 + 選題
27. (2023高一下·昆明期末) 如圖所示，有一可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動的水平圓盤，上面放置勁度系數(shù)為 $\text{[math]}$ 的彈簧，彈簧的一端固定于軸 $\text{[math]}$ 上，另一端連接質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的小物塊 $\text{[math]}$ ，物塊與盤間的動摩擦因數(shù)為 $\text{[math]}$ ，開始時彈簧未發(fā)生形變，長度為 $\text{[math]}$ ，若最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，重力加速度 $\text{[math]}$ ，物塊 $\text{[math]}$ 始終與圓盤一起轉(zhuǎn)動。則：
1. （1）圓盤的角速度為多大時，物塊 $\text{[math]}$ 開始滑動？
2. （2）當(dāng)角速度緩慢地增加到 $\text{[math]}$ 時，彈簧的伸長量是多少？ $\text{[math]}$ 彈簧伸長在彈性限度內(nèi)且物塊未脫離圓盤 $\text{[math]}$ 。
答案解析收藏糾錯 + 選題
28. (2023高一下·馬關(guān)期末) 如圖所示，兩繩系一質(zhì)量為m＝0.1kg的小球，繩AC長L＝2m，兩端都拉直時與軸的夾角分別為 $\text{[math]}$ 與 $\text{[math]}$ ，問：
1. （1）球的角速度在什么范圍內(nèi)，兩繩始終張緊；
2. （2）當(dāng)角速度為3 rad/s時，上、下兩繩拉力分別為多大。
答案解析收藏糾錯 + 選題