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1、专题二 圆周运动测试时间：90分钟 总分：100分第卷（选择题 共40分）一、选择题（本题包括10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答得0分）1、如图所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，a和b是轮上质量相等的两个质点，则偏心轮转动过程中a、b两质点的（ ） A角速度大小相等 B向心力大小相等 C线速度大小相等 D向心加速度大小相等abcd2、荡秋千是儿童喜爱的一项体育运动，当秋千荡到最高点时，小孩的加速度方向是图中的（）Aa方向 Bb方向 Cc方向 Dd方向3、（2013四川资阳
2、诊断）如图所示，水平放置的两个用相同材料制成的轮P和Q靠摩擦传动，两轮的半径Rr =21。当主动轮Q匀速转动时，在Q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q轮边缘上，此时Q轮转动的角速度为1，木块的向心加速度为a1；若改变转速，把小木块放在P轮边缘也恰能静止，此时Q轮转动的角速度为2，木块的向心加速度为a2，则（ ）ABCD4、如图两段长均为L的轻质线共同系住一个质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间距也为L，今使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时速率为v，两段线中张力恰好均为零，若小球到达最高点时速率为2v，则此时每段线中张力大小为（ ）A.mg B2mg C
3、3mg D4mg5、如图所示，倾角30的光滑斜面连接光滑水平面，在水平面上安装半径为R的光滑半圆形竖直挡板，质量为m的小球从斜面上高为处由静止释放，到达水平面恰能贴着挡板内侧运动。不计小球体积、碰撞过程中的能量损失，则小球沿挡板运动时对挡板的作用力大小是（ ）来源A0.5mg Bmg C1.5mg D2mg6、（2013中原名校联考）如图所示，一根不可伸长的轻绳一端拴着一个小球，另一端固定在竖直杆上，当竖直杆以角速度转动时，小球跟着杆一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角为，下列关于与关系的图像正确的是（ ）7、如图甲所示，质量相等大小可忽略的a、b两小球用不可伸长的等长轻质细线悬挂起来，
4、 使小球a在竖直平面内来回摆动，小球b在水平面内做匀速圆周运动，连接小球b的绳子与竖直方向的夹角和小球a摆动时绳子偏离竖直方向的最大夹角都为，运动过程中两绳子拉力大小随时间变化的关系如图乙中c、d所示，且最大值是最小值4倍。则下列说法正确的是（ ）A图乙中直线d表示绳子对小球a的拉力大小随时间变化的关系B图乙中曲线c表示绳子对小球a的拉力大小随时间变化的关系CD8、（浙江省稽阳联谊学校2013届高三4月联考）如图所示，水平地面上有一半径为R、质量为M的光滑半球面，球面顶端A处有一质量为m的小球，现给该小球以一速度，球会沿球面向下运动，到B点时刚好脱离球面，此时，则下列说法正确的有（ ）A若足够
5、大，小球会从A点离开球面B小球刚离开球面时，地面对球面的支持力大于C小球刚离开球面时，地面对球面的摩擦力方向水平向右D若球面粗糙，脱离时比光滑时大9、在街头的理发店门口，常可以看到有这样的标志：一个转动的圆筒，外表有彩色螺旋斜条纹，我们感觉条纹在沿竖直方向运动，但实际上条纹在竖直方向并没有升降，这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉如图所示，假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带，相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离（即螺距）为L10 cm，圆筒沿逆时针方向（从俯视方向看），以n=2 r/s的转速匀速转动，我们感觉到的升降方向和速度大小分别为（ ）A向上10 cm/s B向上20 cm/s C
6、向下10 cm/s D向下20 cm/s10、（2013湖北省模拟）如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍， A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动。开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法不正确的是（ ）A当时，A、B相对于转盘会滑动来源:学科网B当时，绳子一定有弹力C在范围内增大时，B所受摩擦力变大D在范围内增大时，A所受摩擦力一直变大第卷（非选择题 共60分）二、填空题（本题包括3小题，每小题6分，共18分）11、某物理兴趣小组在学习了圆周运
7、动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。他们的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。如上图所示是自行车的传动示意图，其中是大齿轮，是小齿轮，是后轮。当大齿轮（脚踏板）的转速通过测量为n（r/s）时，则大齿轮的角速度是 rad/s；若要知道在这种情况下自行车前进的速度，除需要测量大齿轮的半径，小齿轮的半径外，还需要测量的物理量是 ；用上述物理量推导出自行车前进速度的表达式为： 。12、（2013上海市嘉定区期末）自行车转弯可近似成自行车绕某个定点O（图中未画出）做圆周运动，如图所示为自行车转弯的俯视图，自行车前后轮接触地面的位置A、B相距L，虚线表示两点
8、转弯的轨迹，OB距离，则前轮与车身夹角= ；B点速度大小v1=2m/s，则A点的速度v2= _m/s。13、某同学设计了一个测定油漆喷枪向外喷射油漆雾滴速度的实验。他采用图所示的装置，该油漆喷枪能够向外喷射四种速度大小不同的油漆雾滴，设喷射速度大小为。一个直径为D=40cm的纸带环，安放在一个可以按照一定转速转动的固定转台上，纸带环上刻有一条狭缝A，在狭缝A的正对面画一条标志线。在转台开始转动达到稳定转速时，向侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴，当狭缝A转至与狭缝B正对平行时，雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹。改变喷射速度重复实验，在纸带上留下一系列的痕迹a、b、c、d。将纸带从转台
9、上取下来，展开平放在刻度尺旁边，如图所示。已知，则：（1）在上图中，速度最大的雾滴所留的痕迹是_点，该点到标志线的距离为_cm。（2）如果不计雾滴所受的空气阻力，转台转动的角速度为2.1rad/s，则该喷枪喷出的油漆雾滴速度的最大值为_m/s；考虑到空气阻力的影响，该测量值_真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。三、计算题（本题包括4小题，共42分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）14、（6分） 2012年11月25日，歼15舰载机成功阻拦着陆“辽宁号”航母后，又沿航母舰首14上翘跑道滑跃式起飞，突破了
10、阻拦着舰、滑跃起飞关键技术。甲板上的阻拦索具有关键作用，阻拦索装置完全由我国自主研制制造，在舰载机着舰时与尾钩完全咬合后，在短短数秒内使战机速度从数百公里的时速减少为零，并使舰载机滑行距离不超过百米。航母飞行甲板水平，前端上翘，水平部分与上翘部分平滑连接，连接处D点可看作圆弧上的一点，圆弧半径为R=150m，如图所示。已知舰载机起落架能承受竖直方向的最大作用力为飞机自重的16倍，求舰载机安全起飞经过D点时速度的最大值vm（g取10m/s2）。15、（8分）游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8位同学，如图所示，“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动，若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物
11、做自由落体运动，并立即通知下面的同学接住，结果重物掉落时正处在c处（如图）的乙同学恰好在第一次到达最低点b处接到，已知“摩天轮”半径为R，重力加速度为g，（不计人和吊篮的大小及重物的质量）。问：人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小v=?16、（14分）如图所示，形细杆能绕其对称轴转动，沿竖直方向，形细杆的两臂与转轴间的夹角均为两质量均为的小环，分别套在形细杆的两臂上，并用长为、能承受最大拉力的轻质细线连结，环与臂间的最大静摩擦力等于两者间弹力的0.2倍当杆以角速度转动时，细线始终处于水平状态，取（1）求杆转动角速度的最小值；（2）将杆的角速度从（1）问中求得的最小值开始缓慢增大，直到细线断裂，
12、写出此过程中细线拉力随角速度变化的函数关系式；17、（14分） 一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束。在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线。图（a）为该装置示意图，图（b）为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中t1=1.010-3s，t2=0.810-3s。（1）利用图（b）中的数据求1s时圆盘转
13、动的角速度；（2）说明激光器和传感器沿半径移动的方向；（3）求图（b）中第三个激光信号的宽度t3 答案部分1、A【解题思路】在同一偏心轮上，在偏心轮转动过程中a、b两质点的角速度大小相等，则A选项正确；当由于a、b两质点到轴O的距离不等，则a、b两质点的线速度、向心加速度以及向心力大小都不相等，故B、C、D选项都错误。2、B【解题思路】当秋千荡到最高点时，小孩的加速度方向是图中的b方向，则B选项正确。3、AC【解题思路】小木块放在Q轮边缘恰能静止，根据牛顿第二定律可得；联立解得，小木块放在P轮边缘也恰能静止，则有，又，联立解得，则A选项正确、B选项错误；根据牛顿第二定律可知，则C选项正确、D选
14、项错误。4、A【解题思路】当小球到达最高点时速率为v，两段线中张力恰好均为零，根据牛顿第二定律可得 ；当小球到达最高点时速率为2v，设每段线中张力大小为F，根据牛顿第二定律可得，解得，则选A选项。5、B【解题思路】小球在斜面上做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动的规律可得，；小球在水平面上贴着挡板做匀速圆周运动，根据匀速圆周运动的规律可得，解得，根据牛顿第三定律可得，小球沿挡板运动时对挡板的作用力大小是mg，故选B选项。6、D【解题思路】以小球为研究对象，根据牛顿第二定律可得，联立解得，则关于与关系的图像应该为D选项所描述的图像。7、BD【解题思路】图乙中曲线c表示绳子对小球a的拉力大小随时间
15、变化的关系，直线d表示绳子对小球b的拉力大小随时间变化的关系，则选项A错误、B选项正确；根据绳子对小球a的拉力最大值是最小值的4倍，则有，解得，即，故C选项错误、D选项正确。8、AD【解题思路】当，即时，小球将会从A点离开球面，则A选项正确；小球离开球面时，小球对球面无作用力，因此地面对球面的支持力等于，地面对球面的摩擦力为零，故B、C选项均错误； 如果球面粗糙，小球下滑到B点的速率就比球面光滑时小，离心运动就不会发生，所以脱离时的比光滑时要大，故D选项正确。9、B【解题思路】圆筒沿逆时针方向（从俯视方向看）时，我们会感觉到条纹向上移动；当圆筒转动一周，我们会认为条纹移动一个螺距，则，故选B选
