内容正文:
《圆周运动》单元测试卷
一、单选题
1.下列关于离心现象的说法正确的是( )
A.当物体所受的合力大于向心力时产生离心现象
B.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,将做背离圆心的圆周运动
C.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将沿切线做直线运动
D.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将做曲线运动
2.如图所示,地球绕OOʹ轴自转,则下列说法正确的是( )
A.地球上A、B两点的周期相同
B.地球上A、B两点的转动半径相同
C.地球上A、B两点的线速度的大小相等
D.地球上A、B两点的向心加速度的大小相等
3.关于曲线运动、运动的合成与分解,下列说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体,其速度大小一定是变化的
B.做匀速圆周运动的物体,所受的合外力不一定指向圆心
C.做曲线运动的物体,所受的合外力一定不为0
D.若合运动是曲线运动,则分运动至少有一个是曲线运动
4.如图所在粗糙水平桌面上,长为0.2m的细绳一端系一质量为1kg的小球,手握住细绳另一端O点在水平面上做匀速圆周运动,小球也随手的运动做匀速圆周运动。细绳始终与桌面保持水平,O点做圆周运动的半径为0.15m,小球与桌面的动摩擦因数为0.6,g=10m/。当细绳与点做圆周运动的轨迹相切时,则下列说法正确的是( )。
A小球做圆周运动的向心力大小为6N
B点做圆周运动的角速度为2 rad/s
C小球做圆周运动的线速度为m/s
D小球做圆周运动的轨道半径为1/8 m
5.我国于2011年发射了“天宫一号”目标飞行器,之后发射的“神舟九号”、“神舟十号”飞船相继与之成功对接。2013年6月,“神舟十号”飞船与“天宫一号”成功对接后,航天员王亚平在“天宫一号”舱内授课,演示了小球做匀速圆周运动(如图甲所示)。 在对接前“天宫一号”的轨道半径比“神舟十号”的轨道半径大,它们都做匀速圆周运动(如图乙所示)。 如图甲所示,小球做匀速圆周运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.仍有惯性 B.不受地球对它的引力
C.速度不变 D.加速度不变
6.如图所示,半圆形容器固定在地面上,一物块从容器边缘A点以向下的合初速度开始运动,假设物块从容器边缘A点下滑到最低点O过程中速率不变,与容器内壁的动摩擦因数可以变化,则在物块下滑过程中( )。
A加速度不变
B受四个力作用
C所受的合外力越来越大
D与容器内壁的动摩擦因数变小
二、多选题
7.一个物体沿半径为R的圆做匀速圆周运动,它的线速度为v,角速度为,那么旋转一周所用的时间为( )
A. B. C. D.
8.铁路在弯道处轨道平面是倾斜的,内低外高,已知轨道平面对水平面的倾角为θ,如图所示,弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度大于,则( )
A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C.这时铁轨对火车的支持力等于mg D.这时铁轨对火车的支持力大于mg
9.如图所示,物块P置于水平转盘上随转盘一起运动,且与圆盘相对静止,图中c沿半径指向圆心,a与c垂直,下列说法正确的是( )。
A若物块P受摩擦力方向为b方向,转盘一定加速转动
B若物块P受摩擦力方向为c方向,转盘一定加速转动
C若物块P受摩擦力方向为a方向,转盘一定匀速转动
D若物块P受摩擦力方向为d方向,当转盘减速转动时
三、实验题
10.如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景。将一轻细线上端固定在铁架台上,下端悬挂一个质量为m的小球,将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上,调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处。用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动。调节平台的高度,使纸面贴近小球但不接触。
(1)若忽略小球运动中受到的阻力,在具体的计算中可将小球视为质点,重力加速度为g,小球做匀速圆周运动所受向心力的来源是 (选填选项前的字母)。
A.小球所受绳子拉力的水平分力
B.小球所受的重力
C.小球所受绳子拉力和重力的合力
(2)在某次实验中,小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动,用秒表记录了小球运动n圈的总时间t,则小球做此圆周运动的向心力大小Fn= 。用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h,那么对小球进行受力分析可知,小球做此圆周运动所受的合力大小F= (两空都用题目已知量表示)。
(3)小球运动起来后撤掉平台,由于空气阻力的影响,小球做圆周运动的半径越来越小。若小球在运动中每转动一周的过程中半径变化忽略不计,即每一周都可视为匀速圆周运动。随着细绳与竖直方向的夹角不断减小,小球做圆周运动的周期变 (选填“变大”、“变小”、“不变”)。
11.某学生设计一试验来粗略验证向心力的表达式,如图所示,细线下面悬挂一个钢球,细线上端固定在铁架台上.将画着一个圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时正好位于圆心,如果小球的向心力F向和合力F合相等,则说明向心力的表达式正确.
(1)用手带动钢球,设法使它沿纸上的圆悬空做匀速圆周运动,用秒表记录钢球运动n圈所用时间t,用直尺测出纸上的圆的半径为r,如果向心力的表达式正确,并假设钢球质量为m,则这个实验中由向心力表达式求出来的向心F向= ;
(2)然后,测出线的长度为L,假设钢球可看作质点,我们再从力的角度计算钢球的合力F合= ;
(3)在本实验中小球的质量 (“需要”或“不需要”)测出;
(4)由于小球半径未考虑会导致从力的角度计算出的F合 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
四、解答题
12.某飞机在空中等待降落时,近似以的速度做平行于地面的匀速圆周运动,圆周半径为。计算飞机运动的周期和角速度的大小。
13.如图所示,在男女双人花样滑冰运动中,男运动员以自身为转动轴拉着女运动员做匀速圆周运动。若运动员的转速为30 r/min,女运动员触地冰鞋的线速度为4.8 m/s,求女运动员做圆周运动的角速度、触地冰鞋做圆周运动的半径及向心加速度大小。
14.在光滑水平面上相距20cm的两点钉上A、B两个钉子,一根长1m的细绳一端系小球,另一端拴在A钉上,如图所示。已知小球质量为0.4kg,某时刻小球开始从图示位置以2m/s的速度做水平匀速圆周运动,若绳所能承受的最大拉力为3.2N,求从开始运动到绳被拉断历时多少?。
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