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专题15圆周运动
一、单项选择题
1.物体做匀速圆周运动,下列量保持不变的是( )
A.线速度、角速度 B.加速度、角速度
C.向心力、周期 D.角速度、周期
2.短道速滑是在长度较短的跑道上进行的冰上竞速运动,是2022年北京冬季奥运会正式比赛项目。将运动员转弯时在短时间内的一小段运动看做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A.运动员受到冰面的恒力作用,做匀速运动
B.运动员受到冰面的恒力作用,做匀变速运动
C.运动员受到冰面的变力作用,做匀变速运动
D.运动员受到冰面的变力作用,做变加速运动
3.如图所示,圆盘在水平面内以角速度绕中心轴匀速转动,圆盘上距轴处的点有一质量为的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动,小物体由点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是( )
A.圆盘停止转动前,小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向
B.圆盘停止转动前,小物体运动一圈所受摩擦力做的功为0
C.圆盘停止转动时,小物体沿圆盘半径方向转动
D.圆盘停止转动后,小物体整个滑动过程所受摩擦力做的功为
4.如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为4:1:16,在用力蹬脚踏板前进的过程中,下列说法正确的是( )
A.小齿轮和后轮的周期之比为16:1
B.大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为4:1
C.大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为1:16
D.大齿轮和小齿轮轮缘的向心加速度大小之比为4:1
5.如图,武大靖在北京冬奥会上参加短道速滑比赛。设他过弯的轨迹为半圆,且转弯时速度在减小,则他过弯时的向心加速度会( )
A.变小 B.变大 C.不变 D.不能确定
6.如图,“旋转飞椅”的座椅通过不可伸长的缆绳悬挂在水平旋转圆盘上(不计空气阻力),当旋转圆盘和座椅绕竖直的中心轴一起匀速转动时,通过测量获得缆绳与竖直方向的夹角,已知当地的重力加速度值,由此可求得( )
A.缆绳受到的拉力
B.人对座椅的压力
C.座椅和人的速度
D.座椅和人的加速度
7.冬奥会上的花样滑冰赛场,运动员高超优美的滑姿让观众们大饱眼福.如图为男运动员以一只脚为支点,手拉女队员保持如图所示姿势原地旋转,此时女队员脚与手臂上A、B两点角速度大小分别为、,线速度大小分别为、,向心加速度大小、,向心力大小分别为、,则
A.
B.
C.
D.
8.如图所示,轻杆的一端固定在水平转轴上,另一端固定一个小球,小球随轻杆一起在竖直平面内在转轴的带动下绕O点以角速度做匀速圆周运动。已知杆长为L,小球的质量为m,重力加速度为g,A、B两点与O点在同一水平直线上,C、D分别为圆周的最高点和最低点,下列说法正确的是( )
A.小球在运动过程中向心加速度不变
B.小球运动到最高点C时,杆对小球的作用力为支持力
C.小球运动到A点时,杆对小球作用力为
D.小球在D点与C点相比,杆对小球的作用力的大小差值一定为2mg
9.如图所示,内表面为半球型且光滑的碗固定在水平桌面上,球半径为R,球心为O。现让可视为质点的小球在碗内的某一水平面上做匀速圆周运动,小球与球心O的连线与竖直线的夹角为,重力加速度为g,则( )
A.小球的转速为
B.小球的向心加速度为
C.碗内壁对小球的支持力为
D.小球运动的速度为
10.摩擦传动是传动装置中的一个重要模型,如图所示的两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动,其中、分别为两轮盘的轴心。已知两个轮盘的半径比,且在正常工作时两轮盘不打滑,今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块、,两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同,两滑块距离轴心、的间距,若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来,且转速逐渐增加,则下列叙述不正确的是( )
A.滑块和在与轮盘相对静止时,角速度之比为
B.滑块和在与轮盘相对静止时,向心加速度之比为
C.转速增加后,滑块先发生滑动
D.转速增加后,两滑块一起发生滑动
二、多项选择题
11.如图所示,A、B是两个摩擦传动的靠背轮,A是主动轮,B是从动轮,它们的半径,a和b两点在轮的边缘,c和d在各轮半径的中点,下列判断中正确的有( )
A. B.
C. D.
12.如图所示,内壁光滑的竖直圆桶,绕中心轴做匀速圆周运动,一物块用细绳系着,绳的另一端系于圆桶上表面圆心,且物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动,则( )
A.绳的张力可能为零
B.桶对物块的弹力有可能为零
C.随着转动的角速度增大,绳的张力一定增大
D.随着转动的角速度增大,绳的张力一定保持不变
13.长度的细线,拴一质量的小球(不计大小),另一端固定于O点。让小球在水平面内做匀速圆周运动,这种运动通常称为圆锥摆运动。如图所示,摆线与竖直方向的夹角,重力加速度,则下列说法正确的是( )
A.细线的拉力大小为16N
B.小球运动的角速度为5rad/