《第4章 匀速圆周运动》试卷及答案_高中物理必修2_鲁科版_2024-2025学年.docxVIP

《第4章匀速圆周运动》试卷(答案在后面)

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、一辆汽车在水平圆形跑道上以恒定速度行驶，下列关于汽车运动的描述中，正确的是：

A、汽车所受的向心力方向始终指向圆心

B、汽车的速度大小不变，但方向不断变化，因此速度是变化的

C、汽车做匀速圆周运动，其加速度方向始终指向圆心

D、汽车做匀速圆周运动，其加速度方向始终与速度方向相同

2、一个物体在水平面上做匀速圆周运动，下列关于物体运动的描述中，错误的是：

A、物体的速度大小不变，但方向不断变化，因此速度是变化的

B、物体的向心力方向始终指向圆心，大小不变

C、物体的角速度大小不变，但方向不断变化，因此角速度是变化的

D、物体的加速度方向始终指向圆心，大小与向心力成正比

3、一个物体以恒定的线速度沿半径为R的圆形轨道运动，则物体的角速度ω与周期T的关系为（）

A、ω=2πTB、ω

4、一物体在做匀速圆周运动时，下列哪个物理量保持恒定（）

A、线速度大小B、加速度大小C、角速度D、向心力大小

5、在匀速圆周运动中，物体所受的向心力方向始终指向圆心，以下关于向心力的描述正确的是：

A、向心力是物体保持圆周运动的原因

B、向心力的大小与物体的速度成正比

C、向心力与物体的圆周半径成正比

D、向心力与物体在圆周上的位置无关

6、一辆汽车以恒定速度进行匀速圆周运动，下列关于该汽车的说法正确的是：

A、汽车的向心加速度随着半径的增大而减小

B、汽车所受的向心力随着质量的增大而增大

C、汽车在某一位置所受的向心力与速度的方向垂直

D、汽车在圆周上的运动轨迹是直线

7、一物体做匀速圆周运动，其速度大小为v，圆周运动的半径为r，角速度为ω。以下关于该匀速圆周运动的说法中，正确的是（）

A、物体的线速度v与角速度ω的关系为v

B、物体的角速度ω与线速度v的关系为ω

C、物体的线速度v与半径r的关系为v

D、物体的角速度ω与半径r的关系为ω

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、匀速圆周运动的物体，其线速度大小（）。

A.不变B.变小C.变大D.无法判断

解析：匀速圆周运动中，线速度大小保持不变，因为“匀速”意味着速度的大小恒定不变。选项A正确。

2、物体做匀速圆周运动时，下列物理量中保持不变的是（）。

A.动能B.速率C.向心力D.角速度

解析：在匀速圆周运动中，物体的速率（即线速度大小）和角速度是不变的。因此选项B和D正确。动能在做圆周运动时，如果没有外力做功，动能是守恒的，所以选项A也正确。但是向心力是一个随时间变化的向量，因为它的方向始终指向圆心，所以选项C错误。正确答案是A、B、D。

3、关于匀速圆周运动的下列说法中，正确的是：

A、匀速圆周运动的速度方向总是垂直于半径方向。

B、匀速圆周运动的加速度始终指向圆心。

C、匀速圆周运动中，角速度不变，周期也不变。

D、在匀速圆周运动中，向心力与半径的乘积可能为零。

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题

一、计算题

在半径为R的匀速圆周运动中，物体以速度v运动，已知物体通过弧长s所需的时间为t。求：

（1）物体的角速度ω；

（2）物体的向心加速度a；

（3）物体通过弧长s所对应的圆心角θ。

已知条件：

R=5mv=10m/ss=10πmt=2πs

第二题

【题目】

某游乐场内有一个大型游乐设施——旋转木马。木马的圆周半径为10米，当旋转木马以线速度v=5米/秒的速度匀速圆周运动时，乘客在木马上方的安全带刚好不下滑，此时安全带对乘客作用力的大小为乘客重力的1.5倍。假设乘客与木马间的最大静摩擦系数为μmax，求μmax的最小值（不考虑乘客的体积），已知重力加速度

【解析】

1.明确受力分析

乘客在匀速圆周运动中，受到重力、支持力（来自安全带）的作用。这两个力是一个作用-反作用对，根据题目条件，乘客的安全带对乘客作用力为重力的1.5倍，即F

2.提供向心力

匀速圆周运动需要向心力来提供。向心力由安全带（绳子拉力方向）与重力（垂直向下的方向）的合力提供，安全带的作用力垂直于绳子方向，重力竖直向下，故圆周运动所需的向心力等于安全带对乘客垂直向下的拉力分量减去重力。

向心力公式：F

其中：v=5m/s，r

3.验证静摩擦条件

乘客在木马上方的安全带刚好不下滑，即乘客受到的静摩擦力f方向向下，大小等于重力与安全带所施强大于向心力部分。根据摩擦力公式f≤μ

由题意可知：安全带的拉力F绳=

4.求出最小静摩擦系数

根据静摩擦公式，最小静摩擦系数μmax=f

第三题

题目：一物体做半径为0.5m的匀速圆周运动，线速度大小为4m/s，求：

1.该物体的角速度；

2.当物体