2016届高一物理每课一练：2章末测试 匀速圆周运动（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图所示是摩托车比赛转弯时的情形．转弯处路面常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动．关于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是 (　　)．

A．摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用

B．摩托车所受外力的合力小于所需的向心力

C．摩擦车将沿其线速度的方向沿直线滑去

D．摩托车将沿其半径方向沿直线滑去

2. 难度：简单

如图所示是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为r₁的大齿轮，Ⅱ是半径为r₂的小齿轮，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大小为(　　)．

A.    B.   C.     D.

3. 难度：简单

甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为2R的圆周跑道匀速跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为ω₁、ω₂和v₁、v₂，则 (　　)．

A．ω₁>ω₂，v₁>v₂    B．ω₁<ω₂，v₁<v₂

C．ω₁＝ω₂，v₁<v₂    D．ω₁＝ω₂，v₁＝v₂

4. 难度：简单

如图所示是一个玩具陀螺．a、b和c是陀螺表面上的三个点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时(　　)．

A．a、b的角速度比c的大

B．a、b、c三点的角速度相等

C．a、b、c三点的线速度大小相等

D．a、b的线速度比c的小

5. 难度：简单

如图所示，为A、B两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图像，其中A为双曲线的一个分支，由图可知  (　　)．

A．A物体运动的线速度大小不变

B．A物体运动的角速度大小不变

C．B物体运动的角速度大小不变

D．B物体运动的线速度大小不变

6. 难度：简单

在光滑的水平面上，用长为l的细线拴一质量为m的小球，以角速度ω做匀速圆周运动．则下列说法中正确的是 (　　)．

A．l、ω不变，m越大线越易被拉断

B．m、ω不变，l越小线越易被拉断

C．m、l不变，ω越大线越易被拉断

D．m不变，l减半且角速度加倍时，线的拉力不变

7. 难度：简单

如图所示，在一棵大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人就会双眼紧盯着树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤．从物理知识的角度来解释，以下说法正确的是(　　)．

A．树木开始倒下时，树梢的角速度较大，易于判断

B．树木开始倒下时，树梢的线速度最大，易于判断

C．树木开始倒下时，树梢的向心加速度较大，易于判断

D．伐木工人的经验缺乏科学依据

8. 难度：中等

如图所示，质量为m的小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，ab是过轨道圆心的水平线，下列说法中正确的是  (　　)．

A．小球在ab线上方管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力

B．小球在ab线上方管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力

C．小球在ab线下方管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力

D．小球在ab线下方管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力

9. 难度：简单

如图所示是上海锦江乐园新建的“摩天转轮”，它的直径达98 m，世界排名第五，游人乘坐时，转轮始终不停地匀速转动，每转动一周用时25 min，每个厢轿共有6个座位，试判断下列说法中正确的是  (　　)．

A．每时每刻每个人受到的合力都不等于零

B．每个乘客都在做加速度为零的匀速运动

C．乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变

D．乘客在乘坐过程中的机械能始终保持不变

10. 难度：困难

质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上，杆上端套有一个质量为m的小球．今使小球沿水平方向做半径为R的匀速圆周运动，角速度为ω，如图所示，则杆的上端受到球的作用力大小是(　　)．

A．mω²R             B.

C.   D．不能确定

11. 难度：中等

质量为60 kg的体操运动员做“单臂大回环”，用一只手抓住单扛，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动．如图所示，此过程中，运动员到达最低点时手臂受的拉力大小至少约为(忽略空气阻力，g＝10 m/s²)  (　　)．

A．600 N    B．2 400 N   C．3 000 N    D．3 600 N

二、计算题

12. 难度：压轴

(12分)如图所示，一个光滑圆筒直立于水平桌面上，圆筒的直径为L，一条长也为L的细绳一端固定在圆筒中心轴线上的O点，另一端拴一质量为m的小球．当小球以速率v绕中心轴线OO′在水平面内做匀速圆周运动时(小球和绳在图中都没有画出，但不会碰到筒底)，求：

(1)当v＝时绳对小球的拉力大小；

(2)当v＝时绳对小球的拉力大小．

13. 难度：中等

(13分)如图所示，在同一竖直平面内有A、B两物体，A物体从a点起以角速度ω沿顺时针方向做半径为R的匀速圆周运动，同时B物体从圆心O处自由下落．若要A、B两物体在d点相遇，求角速度ω须满足的条件．

14. 难度：中等

(15分)如图所示，在光滑水平桌面ABCD中央固定一边长为0.4 m 的光滑小方柱abcd.长为L＝1 m的细线，一端拴在a上，另一端拴住一个质量为m＝0.5 kg的小球．小球的初始位置在ad连线上a的一侧，且把细线拉直，并给小球以v₀＝2 m/s的垂直于细线方向的水平速度使它做圆周运动．由于光滑小方柱abcd的存在，使线逐步缠在abcd上．若细线能承受的最大张力为7 N(即线所受的拉力大于或等于7 N时立即断裂)，那么从开始运动到细线断裂经过的时间为多少？小球从桌面的哪一边飞离桌面？