人教版物理高一必修二第五章第四节匀速圆周运动同步训练

高中物理考试

考试时间：分钟满分： 110 分

题号	一	二	三
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第Ⅰ卷客观题

第Ⅰ卷的注释

一、选择题（共12题，共60分）

1、

电动自行车绕如图所示的400m标准跑道运动，车上的车速表指针一直指在36km/h处不动．则下列说法中不正确的是（）

A.电动车的速度一直保持不变

B.电动车沿弯道BCD运动过程中，车一直具有加速度

C.电动车绕跑道一周需40s ，此40s内电动车的等于0

D.电动车在弯道上运动时，合外力方向不可能沿切线方向

2、

月亮的阴晴圆缺使人们知道，月亮的运动轨迹可近似认为是以地球为中心的圆，关于月亮的运动，下列说法正确的是（）

A.月亮做匀速运动

B.月亮运动的加速度为零，处于平衡状态

C.月亮受到指向地心的力的作用，且这个力大小不变

D.月亮不受力的作用

3、

关于曲线运动和匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）

A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动

B.物体在变力作用下一定做曲线运动

C.做匀速圆周运动物体的角速度时刻改变

D.做匀速圆周运动物体的线速度时刻改变

4、

下列关于力与运动的关系，说法正确的是（）

A.做曲线运动的物体一定受到变力的作用

B.做直线运动的物体一定受到恒力的作用

C.平抛运动是在恒力作用下的匀变速运动

D.做匀速圆周运动物体的加速度保持不变

5、

下列说法正确的是（）

A.匀速圆周运动是一种匀速运动

B.匀速圆周运动是一种匀变速运动

C.匀速圆周运动是一种变加速运动

D.物体做圆周运动时，其合力垂直于速度方向

6、

下列说法错误的是（）

A.做曲线运动的物体的合力一定是变化的

B.两个互成角度的匀变速直线运动的合运动可能是直线运动

C.做圆周运动的物体的加速度是变化的，方向不一定指向圆心

D.平抛运动的物体在相等的时间内速度变化相同

7、

如图所示，当正方形薄板绕着过其中心O并与板垂直的转动轴转动时，板上A、B两点的（）

A.角速度之比ωA∶ωB=1∶1

B.角速度之比ωA∶ωB=1∶

C.线速度之比vA∶vB= ∶1

D.线速度之比vA∶vB=1∶1

8、

若以固定点为起点画出若干矢量，分别代表质点在不同时刻的速度，这些矢量的末端所形成的轨迹被定义为“速矢端迹”，则以下说法中错误的是（）

A.匀速直线运动的速矢端迹是线段

B.匀加速直线运动的速矢端迹是射线

C.匀速圆周运动的速矢端迹是圆

D.平抛运动的速矢端迹是竖直方向的射线

9、

物体做匀速圆周运动时，保持不变的量是（）

A.动能

B.速度

C.加速度

D.合外力

10、

质量为m的小球，用长为l的细线悬挂在O点，在O点的正下方处有一光滑的钉子P ，把小球拉到与钉子P等高的位置，摆线被钉子挡住．如图让小球从静止释放，当小球第一次经过最低点时（）

A.小球运动的线速度突然减小

B.小球的角速度突然减小

C.小球的向心加速度突然增大

D.悬线的拉力突然增大

11、

下列不属于匀变速运动的是（）

A.自由落体运动

B.平抛运动

C.斜下抛运动

D.匀速圆周运动

12、

下列说法中正确的是（）

A.匀速圆周运动是一种匀速运动

B.匀速圆周运动是一种匀变速运动

C.作匀速圆周运动的物体的受的合外力为零

D.物体做匀速圆周运动时所受的合外力不是恒力

二、填空题（共5题，共25分）

13、

匀速圆周运动的“匀速”指的是______（填“速度”或“速率”）不变．

14、

如图所示，某种变速自行车，有六个飞轮和三个链轮，链轮和飞轮的齿数如下表所示，后轮的直径为d=666mm ．当人骑该车，使脚踏板以恒定的角速度转动时，自行车行进的最大速度和最小速度之比为______；当人骑该车行进的速度为v=4m/s时，脚踩踏板作匀速圆周运动的最小角速度是______rad/s ．

15、

匀速圆周运动的特点是：

①线速度______；

②角速度______；

③加速度______；

④周期______（填变化或不变化）．

16、

做匀速圆周运动的物体，相同时间内物体转过的弧长______（填“等”或“不等”），线速度的大小将______（填“变”或“不变”），线速度的方向将______（填“变”或“不变”）．加速度将______（填“变”或“不变”）．

17、

圆周运动指物体沿着______的运动，它的运动轨迹为______ ，圆周运动为曲线运动，故一定是______运动．

三、解答题（共5题，共25分）

18、

如图所示，钻床的电动机轴上的塔轮1、2、3和钻轴上的塔轮4、5、6的直径分别是d1＝d6＝160mm，d2＝d5＝180mm，d3＝d4＝200mm，电动机的转速n＝900r/min，求：

（1）皮带在2、5两轮时，钻轴的转速是多少？

（2）皮带在1、4两轮时，钻轴的转速是多少？

（3）皮带在3、6两轮时，钻轴的转速是多少？

19、

一台走动准确的时钟，其秒针、分针、时针的长度之比为l1∶l2∶l3＝3∶2∶1，试求：

（1）秒针、分针、时针转动的角速度之比．

（2）秒针、分针、时针针尖的线速度大小之比．

20、

如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台以一定角速度ω匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°．重力加速度大小为g。若ω=ω0 ，小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω0；

21、

在光滑水平桌面中央固定一边长为0.3m的小正三棱柱abc俯视如图所示。长度为L=1m的细线，一端固定在a点，另一端拴住一个质量为m=1kg、不计大小的小球。初始时刻，把细线拉直在ca的延长线上，并给小球以v0=1m/s且垂直于细线方向的水平速度，由于棱柱的存在，细线逐渐缠绕在棱柱上。已知细线所能承受的最大张力为8N ，求：

（1）小球从开始运动至绳断时的位移。

（2）绳断裂前小球运动的总时间。

22、

如图所示，一个水平放置的圆桶正以中心轴匀速运动，桶上有一小孔，桶壁很薄，当小孔运动到桶的上方时，在孔的正上方h处有一个小球由静止开始下落，已知圆孔的半径略大于小球的半径，为了让小球下落时不受任何阻碍，h与桶的半径R之间应满足什么关系（不考虑空气阻力）？

人教版物理高一必修二第五章第四节匀速圆周运动同步训练

高中物理考试

一、选择题（共12题，共60分）

1、

电动自行车绕如图所示的400m标准跑道运动，车上的车速表指针一直指在36km/h处不动．则下列说法中不正确的是（）

A.电动车的速度一直保持不变

B.电动车沿弯道BCD运动过程中，车一直具有加速度

C.电动车绕跑道一周需40s ，此40s内电动车的等于0

D.电动车在弯道上运动时，合外力方向不可能沿切线方向

【考点】

【答案】

【解析】

A、在经过弯道时，电动车的速度方向在改变，所以速度在变化．故A错误． B、电动车沿弯道BCD运动的时，速度方向在改变，一定具有加速度．故B正确．

C、电动车绕跑道一圈，位移为零，则为零．故C正确．

D、电动车在弯道上运动时，做匀速圆周运动，合力指向圆心，不会沿切线方向．故D正确．

故选：A．

【考点精析】本题主要考查了匀速圆周运动的相关知识点，需要掌握匀速圆周运动线速度的大小恒定，角速度、周期和频率都是恒定不变的，向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的，是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动才能正确解答此题．

2、

月亮的阴晴圆缺使人们知道，月亮的运动轨迹可近似认为是以地球为中心的圆，关于月亮的运动，下列说法正确的是（）

A.月亮做匀速运动

B.月亮运动的加速度为零，处于平衡状态

C.月亮受到指向地心的力的作用，且这个力大小不变

D.月亮不受力的作用

【考点】

【答案】

【解析】

［解答］：A、月球绕地球做匀速圆周，速度时刻变化，不是匀速运动，故A错误；

B、月球受到地球的吸引力提供向心力，加速度指向圆心，不是平衡状态，故B错误；

C、月球绕地球做匀速圆周运动靠万有引力提供向心力，这个力大小不变，始终指向圆心，故C正确，D错误．

故选：C

［分析］：月球绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，合外力不为零，不是平衡状态．

【考点精析】关于本题考查的匀速圆周运动，需要了解匀速圆周运动线速度的大小恒定，角速度、周期和频率都是恒定不变的，向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的，是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动才能得出正确答案．

3、

关于曲线运动和匀速圆周运动，下列说法中正确的是（）

A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动

B.物体在变力作用下一定做曲线运动

C.做匀速圆周运动物体的角速度时刻改变

D.做匀速圆周运动物体的线速度时刻改变

【考点】

【答案】

【解析】

［解答］：A、曲线运动的条件是物体的速度方向与合力方向不共线，平抛运动合力恒定，做曲线运动，故A错误；

B、变力可能是方向不变，大小变化，如果合力与速度一直共线，但合力大小变化，物体做变加速直线运动，故B错误；

C、匀速圆周运动物体的角速度不变，故C错误；

D、匀速圆周运动的线速度方向不断改变，线速度时刻改变，故D正确；

故选：D

［分析］：曲线运动的条件是物体的速度方向与合力方向不共线；曲线运动的合力可以是变力，也可以是恒力，如平抛运动合力恒定，匀速圆周运动合力是变力，匀速圆周运动物体的角速度不变，线速度是矢量，方向时刻改变．

【考点精析】解答此题的关键在于理解匀速圆周运动的相关知识，掌握匀速圆周运动线速度的大小恒定，角速度、周期和频率都是恒定不变的，向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的，是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动．

4、

下列关于力与运动的关系，说法正确的是（）

A.做曲线运动的物体一定受到变力的作用

B.做直线运动的物体一定受到恒力的作用

C.平抛运动是在恒力作用下的匀变速运动

D.做匀速圆周运动物体的加速度保持不变

【考点】

【答案】

【解析】

［解答］：A、在恒力的作用下也可能做曲线运动，比如做平抛运动的物体只受重力的作用，是匀变速曲线运动，所以A错误，C正确；

B、做直线运动的物体也可能受变力的作用，只要此变力与运动的方向在一条直线上，物体做非匀变速直线运动，所以B错误；

D、做匀速圆周运动的物体的加速度的方向时刻指向圆心，所以其方向时刻在变，所以D错误．

故选：C

［分析］：物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”．当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动．

5、

下列说法正确的是（）

A.匀速圆周运动是一种匀速运动

B.匀速圆周运动是一种匀变速运动

C.匀速圆周运动是一种变加速运动

D.物体做圆周运动时，其合力垂直于速度方向

【考点】

【答案】

【解析】

［解答］：A、匀速圆周运动的线速度方向为该点的切线方向，时刻发生变化，加速度方向始终指向圆心，始终变化，所以匀速圆周运动是一种变加速运动，故AB错误，C正确；

D、只有匀速圆周运动的合外力提供向心力，方向与速度方向垂直，非匀速圆周运动合外力不与速度方向垂直，故D错误．

故选：C

［分析］：物体做匀速圆周运动，这里的匀速是指速度大小不变，由于圆周运动方向时刻在变化．匀速圆周运动的合外力提供向心力，方向与速度方向垂直．

【考点精析】认真审题，首先需要了解匀速圆周运动(匀速圆周运动线速度的大小恒定，角速度、周期和频率都是恒定不变的，向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的，是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动)．

6、

下列说法错误的是（）

A.做曲线运动的物体的合力一定是变化的

B.两个互成角度的匀变速直线运动的合运动可能是直线运动

C.做圆周运动的物体的加速度是变化的，方向不一定指向圆心

D.平抛运动的物体在相等的时间内速度变化相同

【考点】

【答案】

【解析】

［解答］：A、物体在恒力作用下可以做曲线运动，如平抛运动，故A错误；

B、当两个互成角度的匀变速直线运动的合力方向与和速度方向不在同一直线上时，合运动就是曲线运动，故B正确；

C、只有做匀速圆周运动的物体的加速度才始终指向圆心，非匀速圆周运动加速度方向不指向圆心，方向一定变化，故C正确；

D、平抛运动是匀变速曲线运动，根据△v=g△t可知，在相等的时间内速度变化相同，所以D正确；

本题选错误的

故选：A

［分析］：物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，知道只有做匀速圆周运动的物体的加速度才始终指向圆心，平抛运动是匀变速曲线运动．

7、

如图所示，当正方形薄板绕着过其中心O并与板垂直的转动轴转动时，板上A、B两点的（）

A.角速度之比ωA∶ωB=1∶1

B.角速度之比ωA∶ωB=1∶

C.线速度之比vA∶vB= ∶1

D.线速度之比vA∶vB=1∶1

【考点】

【答案】

【解析】

解答：解：AB两点是同轴转动，故角速度相等，即角速度之比ωA∶ωB=1∶1，选项A正确；根据v=ωr可知，AB两点的线速度之比：vA∶vB=rA:rB=1∶ ，选项CD错误；故选A．分析：板上A、B两点绕同一个转轴转动，所以具有相同的角速度；根据v=rω得出线速度之比

8、

若以固定点为起点画出若干矢量，分别代表质点在不同时刻的速度，这些矢量的末端所形成的轨迹被定义为“速矢端迹”，则以下说法中错误的是（）

A.匀速直线运动的速矢端迹是线段

B.匀加速直线运动的速矢端迹是射线

C.匀速圆周运动的速矢端迹是圆

D.平抛运动的速矢端迹是竖直方向的射线

【考点】

【答案】

【解析】

A、匀速直线运动的速度不变，即速度大小和方向都不变，根据“速矢端迹”的定义，作出其速矢端迹应为点（以固定点为起点画出若干矢量），不是线段．故A错误． B、匀加速直线运动的加速度保持不变，速度随时间均匀增大，画出其“速矢端迹”为射线．故B正确．

C、匀速圆周运动的速度大小保持不变，速度方向绕圆心匀速旋转，其“速矢端迹”为圆．故C正确．

D、平抛运动的水平分速度不变，竖直分速度为gt，均匀增加其“速矢端迹”为向竖直下的射线，故D正确．

本题选错误的，故选A．

9、

物体做匀速圆周运动时，保持不变的量是（）

A.动能

B.速度

C.加速度

D.合外力

【考点】

【答案】

【解析】

在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量，虽然其大小不变但是方向在变，因此这些物理量是变化的；动能是标量只与速度的大小有关，所以动能不变，所以A正确，BCD错误．故选：A．

【考点精析】掌握匀速圆周运动是解答本题的根本，需要知道匀速圆周运动线速度的大小恒定，角速度、周期和频率都是恒定不变的，向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的，是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动．

10、

A.小球运动的线速度突然减小

B.小球的角速度突然减小

C.小球的向心加速度突然增大

D.悬线的拉力突然增大

【考点】

【答案】

【解析】

解答：解：A、把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当小球第一次经过最低点时，由于重力与拉力都与速度垂直，所以小球的线速度大小不变．故A错误． B、根据v=rω ，知线速度大小不变，半径变大，则角速度变小．故B正确．

C、根据向心加速度公式a= 得，线速度大小不变，半径变大，则向心加速度变小．故C错误．

D、悬线拉力F=mg+m =mg+ma向应突然减小，故D错误．

故选：B．

分析：把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当小球第一次经过最低点时，线速度大小不变，半径发生变化，根据v=rω ， a=判断角速度、向心加速度大小的变化．

【考点精析】认真审题，首先需要了解匀速圆周运动(匀速圆周运动线速度的大小恒定，角速度、周期和频率都是恒定不变的，向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的，是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动)，还要掌握向心力(向心力总是指向圆心，产生向心加速度，向心力只改变线速度的方向，不改变速度的大小；向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时，千万不可在物体受力之外再添加一个向心力)的相关知识才是答题的关键．

11、

下列不属于匀变速运动的是（）

A.自由落体运动

B.平抛运动

C.斜下抛运动

D.匀速圆周运动

【考点】

【答案】

【解析】

自由落体运动、平抛运动及斜下抛运动均只受重力，加速度等于重力加速度；故均为匀变速运动；匀速圆周运动只受向心力，故其加速度方向时刻在变，故匀速圆周运动属于变加速度曲线运动，不属于匀变速运动；

故选：D．

【考点精析】解答此题的关键在于理解平抛运动的相关知识，掌握特点:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用，是加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动；运动规律:平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，以及对匀速圆周运动的理解，了解匀速圆周运动线速度的大小恒定，角速度、周期和频率都是恒定不变的，向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的，是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动．

12、

下列说法中正确的是（）

A.匀速圆周运动是一种匀速运动

B.匀速圆周运动是一种匀变速运动

C.作匀速圆周运动的物体的受的合外力为零

D.物体做匀速圆周运动时所受的合外力不是恒力

【考点】

【答案】

【解析】

A、匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，速度是变化的，是变速运动，故A错误。

B、匀速圆周运动加速度始终指向圆心，方向时刻在变化，加速度是变化的，故匀速圆周运动是变加速运动，故B错误。

C、D、匀速圆周运动受的力是向心力，不为零，且指向圆心，方向时刻在变化，不是恒力．故C错误，D正确。

故选：D

二、填空题（共5题，共25分）

13、

匀速圆周运动的“匀速”指的是______（填“速度”或“速率”）不变．

【考点】

【答案】

速率

【解析】

匀速圆周运动速度大小不变，方向时刻变化，加速度大小不变，但始终指向圆心，角速度保持不变，所以匀速指速率不变．

所以答案是：速率

14、

【考点】

【答案】

4；3

【解析】

脚踏板以恒定的角速度转动时，当链轮的齿数最多，飞轮的齿数最少，自行车的行进速度最大；当链轮的齿数最少，飞轮的齿数最多，自行车的行驶速度最小．链轮和飞轮的轮半径与齿数成正比，因为是依靠同一个链条传动，所以链轮与飞轮的轮缘线速度是一样的，所以ω链r链=ω飞r飞，亦即ω链N链=ω飞N飞．当N链=48，N飞=12时，自行车速度最大，此时ω飞=4ω链，当N链=28 ， N飞=28时，自行车速度最小，此时ω飞=ω链，而自行车的速度v ω ，所以自行车的最大速度和最小速度之比为4．

当自行车行驶速度一定时，即后轮的角速度一定，飞轮的角速度一定，根据ω链N链=ω飞N飞．脚踏板和链轮有相同的角速度，知要使脚踩踏板作匀速圆周运动的角速度最小，则N链最多，N飞最少，即N链=48，N飞=12．

ω飞=ω后= ，所以ω脚=ω链= =3.0rad/s ．

故本题答案为：4，3.0．

15、

匀速圆周运动的特点是：

①线速度______；

②角速度______；

③加速度______；

④周期______（填变化或不变化）．

【考点】

【答案】

变化；不变化；变化；不变化

【解析】

物体沿着圆周运动，再任意相等时间内通过的弧长相等的运动叫做匀速圆周运动；

匀速圆周运动是曲线运动，速度方向是切线方向，时刻改变，故线速度是变化的；

角速度大小和方向都不变化的；

加速度的方向始终指向圆心，是变化的；

周期是转动一圈的时间，是不变化的；

所以答案是：变化不变化变化不变化

16、

【考点】

【答案】

等；不变；变；变

【解析】

做匀速圆周运动的物体线速度大小不变．所以相同时间内物体转过的弧长相等，由于线速度的方向沿圆周运动的切线方向，所以线速度的方向时刻在改变，物体做匀速圆周运动时，要受到指向圆心的向心力的作用，向心力大小不变，方向时刻变化，所以向心加速度的方向始终指向圆心，在不同的时刻方向是不同的，所以向心加速度是变化的．

所以答案是：等，不变，变，变．

17、

圆周运动指物体沿着______的运动，它的运动轨迹为______ ，圆周运动为曲线运动，故一定是______运动．

【考点】

【答案】

圆周；圆；变速

【解析】

圆周运动中是指物体运动的速度的方向是时刻在变化的，匀速圆周运动是指速度的大小不变，而方向时刻变化的运动；

圆周运动是曲线，所以圆周运动是变速运动；

所以答案是：圆周，圆，变速．

三、解答题（共5题，共25分）

18、

如图所示，钻床的电动机轴上的塔轮1、2、3和钻轴上的塔轮4、5、6的直径分别是d1＝d6＝160mm，d2＝d5＝180mm，d3＝d4＝200mm，电动机的转速n＝900r/min，求：

（1）皮带在2、5两轮时，钻轴的转速是多少？

（2）皮带在1、4两轮时，钻轴的转速是多少？

（3）皮带在3、6两轮时，钻轴的转速是多少？

【考点】

【答案】

（1）

当皮带在2、5两轮上时，由v2＝v5，得＝，此时钻轴的转速n5＝＝ ×900r/min＝900r/min

（2）

同理，当皮带在1、4两轮上时，钻轴的转速n4＝＝ ×900r/min＝720r/min

（3）

同理，皮带在3、6两轮上时，钻轴的转速n6＝＝ ×900r/min＝1125r/min

【解析】

皮带传动中两轮边缘的线速度相等，由v＝ωR＝和ω＝2πn得v＝πnd ． (1)当皮带在2、5两轮上时，由v2＝v5 ，得＝，此时钻轴的转速n5＝＝ ×900r/min＝900r/min ． (2)同理，当皮带在1、4两轮上时，钻轴的转速n4＝＝ ×900r/min＝720r/min ． (3)同理，皮带在3、6两轮上时，钻轴的转速n6＝＝ ×900r/min＝1125r/min ．