2.2 匀速圆周运动的向心力和向心加速度 同步测试-2025-2026学年高一上学期物理教科版必修第二册

第2节 匀速圆周运动的向心力和向心加速度 同步测试 一、选择题: 1.下面关于匀速圆周运动的说法正确的是(　　) A．匀速圆周运动是一种匀速运动 B．匀速圆周运动是一种线速度和角速度都不断改变的运动 C．匀速圆周运动是一种线速度和加速度都不断改变的运动 D．匀速圆周运动是一种匀变速运动 2.做匀速圆周运动的两物体甲和乙，它们的向心加速度分别为a1和a2，且a1＞a2，下列判断正确的是(　　) A．甲的线速度大于乙的线速度 B．甲的角速度比乙的角速度小 C．甲的轨道半径比乙的轨道半径小 D．甲的速度方向比乙的速度方向变化快 3.如图所示，一个圆环以直径AB为轴匀速转动，P、Q、R是环上的三点，则下列说法正确的是(　　) A．向心加速度的大小aP＝aQ＝aR B．任意时刻P、Q、R三点的向心加速度方向均不同 C．线速度的大小vP>vQ>vR D．任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均不同 4.图中，小物体A随圆盘一起做匀速圆周运动，与圆盘保持相对静止，则A受到(　　) A．重力、支持力、摩擦力 B．重力、支持力、向心力 C．重力、支持力 D．重力、支持力、向心力、摩擦力 5.如图所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动．小球的向心力由以下哪个力提供(　　) A．重力 B．支持力 C．重力和支持力的合力 D．重力、支持力和摩擦力的合力 6.一箱土豆在水平转盘上随转盘以角速度ω做匀速圆周运动，其中一个处于中间位置的土豆质量为m，它到转轴的距离为R，重力加速度为g，则其他土豆对该土豆的作用力为(　　) A．mg B．mω2R C. D. 7.(多选)下列关于向心加速度的说法中正确的是(　　) A．向心加速度的方向始终与圆周运动的速度方向垂直 B．在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的 C．做圆周运动时，向心加速度一定指向圆心 D．地球自转时，各点的向心加速度都指向地心 8. (多选)小球做匀速圆周运动，半径为R，向心加速度为a，则(　　) A．小球的角速度为ω＝ B．小球的角速度为ω＝ C．小球的线速度为v＝ D．小球的运动周期为T＝2π 9.(多选)下列关于向心力的说法正确的是(　　) A．向心力不改变做圆周运动的物体速度的大小 B．做匀速圆周运动的物体的向心力由物体受到的合力提供 C．做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的 D．物体由于做圆周运动而产生了一个向心力 10.(多选)如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，物体相对筒壁静止，则(　　) A．物体受到3个力的作用 B．物体的向心力是由物体所受的重力提供的 C．物体的向心力是由物体所受的弹力提供的 D．物体的向心力是由物体所受的静摩擦力提供的 二、计算题(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位) 11.一辆轿车以30 m/s的速率沿半径为60 m的圆形跑道行驶．当轿车从A点运动到B点时，轿车和圆心的连线转过的角度为90°，求： (1)此过程中轿车的位移大小； (2)此过程中轿车运动的路程； (3)轿车运动的向心加速度大小． 12.如图所示，细绳的一端系着水平转台上质量为M＝0.6 kg的物体A，另一端通过轻质小滑轮O吊着质量为m＝0.3 kg的物体B，A与滑轮O的距离为0.2 m，且与水平面间的最大静摩擦力为2 N．为使B保持静止状态，水平转台做圆周运动的角速度ω应在什么范围内？(g取10 m/s2) 参考答案： 1．C　[解析] 匀速圆周运动中，线速度和加速度的大小均不变，方向均不断改变，所以匀速圆周运动是变速运动，因加速度改变，故匀速圆周运动不是匀变速运动，选项A、D错误，选项C正确；匀速圆周运动的角速度不变，选项B错误． 2．D　[解析] 根据公式an＝＝ω2r，因为不知道甲、乙各自轨道半径的大小，所以不能比较线速度、角速度的大小，正确答案为D. 3．C　[解析] 圆环以直径AB为轴匀速转动，圆环上各点角速度相等，根据an＝ω2r可知，向心加速度的大小与到转轴AB的距离成正比，故aP＞aQ＞aR，选项A错误；向心加速度的方向均水平指向AB轴，故任意时刻P、Q、R三点的向心加速度方向相同，选项B错误；由图可知，半径rP＞rQ＞rR，由v＝ωr可知，线速度的大小vP＞vQ＞vR，选项C正确；线速度的方向垂直圆环面指向转动方向，故任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均相同，选项D错误． 4.A 5．C　[解析] 小球受到竖直向下的重力和垂直于漏斗壁向上的支持力，两者的合力提供小球做匀速圆周运动的向心力，选项C正确． 6．C　[解析] 土豆做匀速圆周运动，所受的合力提供向心力，即Fn＝mω2R，除了重力外，该土豆只受到其他土豆对它的作用力，故F＝，选项C正确． 7．AC 8．BD　[解析] 由a＝ω2R得ω＝，A错误，B正确；由a＝得v＝，C错误；由T＝得T＝2π，D正确． 9．AB　 10．AC　[解析] 物体在水平面内做匀速圆周运动，水平方向的合力提供其做圆周运动的向心力，而竖直方向的合力为0.物体受到了重力、筒壁对它的弹力以及筒壁对它的摩擦力3个力的作用，向心力来自于筒壁对它的弹力． 11．(1)84.9 m　(2)94.2 m　(3)15 m/s2 [解析] (1)轿车的位移大小为从初位置到末位置的有向线段的长度，做圆周运动转过的角度为90°，故位移x＝R＝×60 m≈84.9 m. (2)轿车运动的路程等于圆周运动的弧长，即s＝Rθ＝60× m＝94.2 m. (3)向心加速度an＝＝ m/s2＝15 m/s2. 12．2.89 rad/s≤ω≤6.45 rad/s [解析] 当ω最小时，A受的最大静摩擦力f的方向与其所受细绳的拉力F的方向相反， 则有F－f＝Mrω 其中F＝mg 解得ω1＝≈2.89 rad/s 当ω最大时，A受的最大静摩擦力f的方向与其所受细绳的拉力F的方向相同， 则有F＋f＝Mrω 其中F＝mg 解得ω2＝≈6.45 rad/s 故ω的取值范围为2.89 rad/s≤ω≤6.45 rad/s. 学科网（北京）股份有限公司 $