(2021新人教版)高中物理必修第二册第六章圆周运动 01 一 期末备考训练.doc
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1、第六章 圆周运动 单元测试题 (时间:90 分钟满分:100分) 一、单项选择题(本题共 8 小题,每小题 4 分,共 32 分) 1.大型游乐场中有一种叫“摩天轮”的娱乐设施,如图 1 所示,坐在其中的游客随座舱的 转动而做匀速圆周运动,以下说法正确的有() 图 1 A游客处于一种平衡状态 B游客做的是一种变加速曲线运动 C游客做的是一种匀变速运动 D游客速度不变,加速度在变化 2.如图 2 所示的皮带传动装置中,皮带与轮之间不打滑,两轮半径分别为 R 和 r,且 R 3r,A、B 分别为两轮边缘上的点,则皮带运动过程中,关于 A、B 两点,下列说法正确的 是() 图 2 A向心加速度之比
2、aAaB13 B角速度之比AB31 C线速度大小之比 vAvB13 D在相同的时间内通过的路程之比为 sAsB31 3如图 3 所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是() 图 3 A如图 a,汽车通过拱桥的最高点时处于失重状态 B图 b 所示是一圆锥摆,增大,但保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度减小 C如图 c,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的 A、B 位置先后做匀速圆周运动,则在 A、B 两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小均相等 D如图 d,火车转弯超过规定速度行驶时,内轨对内轮缘会有挤压作用 4.如图 4 所示,物体 A、B 随水平圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动
3、,物体 B 在水平方向所受 的作用力及其方向的判定正确的有() 图 4 A圆盘对 B 及 A 对 B 的摩擦力,两力都指向圆心 B圆盘对 B 的摩擦力指向圆心,A 对 B 的摩擦力背离圆心 C物体 B 受到圆盘对 B 及 A 对 B 的摩擦力和向心力 D物体 B 受到圆盘对 B 的摩擦力和向心力 5.轻质细杆 OA 长为 0.5 m,A 端有一质量为 2 kg 的小球,小球以 O 点为圆心,在竖直平面 内做圆周运动,如图 5 所示,小球通过最高点时的速度为 2 m/s,g 取 10 m/s2,则此时轻杆 OA 将() 图 5 A受到 4 N 的拉力 B受到 4 N 的压力 C受到 36 N的拉
4、力 D受到 36 N的压力 6.如图 6 所示,两个相同材料制成的靠摩擦传动的轮 A 和轮 B 水平放置(两轮不打滑),两轮 半径 rA2rB,当主动轮 A 匀速转动时,在 A 轮边缘上放置的小木块恰能相对静止,若将小 木块放在 B轮上,欲使木块相对 B 轮静止,则木块距 B 轮转轴的最大距离为() 图 6 A.rB 4 B.rB 3 C.rB 2 DrB 7.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动,圆盘半径为 R,甲、乙物体质量分别为 M 和 m(Mm),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的倍,两物体用一根长为 L(L,60,此时物块 A 受到的摩擦力 恰好为零重力加速度为 g,则() 图
5、11 A转台转动的角速度大小为 2g R BB 受到的摩擦力可能为零 CB 受到沿容器壁向上的摩擦力 D若增大,在 B滑动之前,B 受到的摩擦力增大 12如图 12 甲所示,一长为 R 的轻绳,一端系在过 O 点的水平转轴上,另一端固定一质 量未知的小球,整个装置绕 O 点在竖直面内转动,小球通过最高点时,绳对小球的拉力 F 与其速度平方 v2的关系图像如图乙所示,图线与纵轴的交点坐标为 a,下列判断正确的是 () 图 12 A利用该装置可以得出重力加速度,且 gR a B绳长不变,用质量较大的球做实验,得到的图线斜率更大 C绳长不变,用质量较小的球做实验,得到的图线斜率更大 D绳长不变,用质
6、量较小的球做实验,图线与纵轴的交点坐标不变 三、实验题(本题共 2 小题,共 12 分) 13(6 分)如图 13 甲所示是某同学探究做圆周运动的物体的质量、向心力、轨道半径及线 速度关系的实验装置,圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动力传感器测量向心 力 F,速度传感器测量圆柱体的线速度大小 v,该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不 变,来探究向心力 F与线速度大小 v 的关系 图 13 (1)该同学采用的实验方法为_ A等效替代法B控制变量法C理想化模型法 (2)改变线速度大小 v,多次测量,该同学测出了五组 F、v 数据,如下表所示: v/(ms 1) 1.01.52.02.53.0
7、 F/N0.882.003.505.507.90 该同学对数据分析后,在图乙坐标纸上描出了五个点 作出 Fv2图线; 若圆柱体运动半径 r0.2 m,由作出的 Fv2的图线可得圆柱体的质量 m_ kg.(结果保留两位有效数字) 14(6 分)某物理兴趣小组的阳阳同学为了测玩具电动机的转速,设计如图 14 甲所示的装 置钢质 L 型直角架竖直杆穿过带孔轻质薄硬板,然后与电动机转子相固连,水平横梁末 端与轻细绳上端拴接,绳下端拴连一小钢球,测量仪器只有直尺实验前细绳竖直,小球 静止,薄板在小球下方,用直尺测出水平横梁的长度 d4.00 cm.现接通电源,电动机带动 小球在水平面上做匀速圆周运动,待
8、小球稳定转动时,缓慢上移薄板,恰触碰到小球时, 停止移动薄板,用铅笔在竖直杆上记下薄板的位置,在薄板上记录下触碰点,最后测量出 薄板到横梁之间的距离 h20.00 cm,触碰点到竖直杆的距离 r20.00 cm,如图乙所示 图 14 (1)为了实验更精确,上移薄板时要求薄板始终保持_ (2)重力加速度用 g 表示,利用测得的物理量,写出转速 n 的表达式,n_(用 d、 h、r、g 表示),用测得的数据计算得 n_ r/s(g9.8 m/s2,最后结果取三位有效数 字) 四、计算题(本题共 4 小题,共 40 分) 15(8 分)如图 15 是马戏团上演的飞车节目,圆轨道半径为 R.表演者骑着
9、车在圆轨道内做 圆周运动已知表演者和车的总质量均为 m,当乙车以 v1 2gR的速度过轨道最高点 B 时,甲车以 v2 3v1的速度经过最低点 A.忽略其他因素影响,求: 图 15 (1)乙在最高点 B 时受轨道的弹力大小; (2)甲在最低点 A 时受轨道的弹力大小 16(10 分)如图 16 所示,水平圆盘上沿直径方向放置着用水平轻绳相连的两个小物块 A 和 B.两物块的质量分别为 mA和 mB,到圆心的距离分别为 r 和 3r.两物块与圆盘的最大静摩擦 力均为自身重力的倍,重力加速度为 g.不考虑轻绳拉力上限,轻绳伸直且最初拉力为 零圆盘绕过圆心的竖直轴转动,转动的角速度由零缓慢增大,求:
10、 图 16 (1)角速度增大至多少时轻绳开始出现拉力? (2)若 mAmB,角速度在什么范围内,两物块与圆盘之间都不发生相对滑动? 17(10 分)如图 17 所示,在光滑水平面上竖直固定一半径为 R 的光滑半圆槽轨道,其底端 恰与水平面相切质量为 m 的小球以大小为 v0的初速度经半圆槽轨道最低点 B 滚上半圆 槽,小球恰好能通过最高点 C 后落回到水平面上的 A 点不计空气阻力,重力加速度为 g,求: 图 17 (1)小球通过 B 点时对半圆槽的压力大小; (2)A、B 两点间的距离; (3)小球落到 A 点时速度方向与水平面夹角的正切值 18(12 分)如图 18,长 L1.5 m 的细
11、线一端系一小球,另一端悬挂在竖直转轴 P 上,缓慢 增加转轴 P 的转动速度使小球在水平面内做圆周运动已知小球的质量 m1.2 kg,细线能 承受的最大拉力 Fm20 N,P 点到水平地面的距离 h1.7 m,重力加速度 g 取 10 m/s2,不 计空气阻力,求: 图 18 (1)小球能在水平面内做圆周运动的最大角速度m; (2)细线被拉断后,小球的落地点到 P 点在水平地面上的竖直投影点 O的距离 d. 第六章 圆周运动 单元测试题 (时间:90 分钟满分:100分) 一、单项选择题(本题共 8 小题,每小题 4 分,共 32 分) 1.大型游乐场中有一种叫“摩天轮”的娱乐设施,如图 1
12、所示,坐在其中的游客随座舱的 转动而做匀速圆周运动,以下说法正确的有() 图 1 A游客处于一种平衡状态 B游客做的是一种变加速曲线运动 C游客做的是一种匀变速运动 D游客速度不变,加速度在变化 答案B 解析游客随座舱的转动而做匀速圆周运动,合力提供向心力,不是平衡状态,故 A 错 误;游客随座舱的转动而做匀速圆周运动,加速度方向始终指向圆心,方向时刻改变,游 客做的是一种变加速曲线运动,故 B 正确,C 错误;游客随座舱的转动而做匀速圆周运 动,速度和加速度的大小不变,但方向时刻改变,故游客的速度和加速度都是不断变化 的,故 D 错误 2.如图 2 所示的皮带传动装置中,皮带与轮之间不打滑,
13、两轮半径分别为 R 和 r,且 R 3r,A、B 分别为两轮边缘上的点,则皮带运动过程中,关于 A、B 两点,下列说法正确的 是() 图 2 A向心加速度之比 aAaB13 B角速度之比AB31 C线速度大小之比 vAvB13 D在相同的时间内通过的路程之比为 sAsB31 答案A 解析由于 A、B 属于皮带传动,线速度大小相等,由 anv 2 r 可知,an与 r 成反比,所以向 心加速度之比 aAaB13,故 A 正确,C 错误;由 vr 知,v r,与 r 成反比,所 以角速度之比AB13,故 B 错误;由于 A、B 的线速度大小相等,在相同的时间内 通过的路程相等,所以 sAsB11,
14、故 D 错误 3如图 3 所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是() 图 3 A如图 a,汽车通过拱桥的最高点时处于失重状态 B图 b 所示是一圆锥摆,增大,但保持圆锥的高度不变,则圆锥摆的角速度减小 C如图 c,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的 A、B 位置先后做匀速圆周运动,则在 A、B 两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小均相等 D如图 d,火车转弯超过规定速度行驶时,内轨对内轮缘会有挤压作用 答案A 解析在题图 a 中,汽车通过拱桥的最高点时,向心力方向向下,桥对车的支持力小于车 的重力,车处于失重状态,故 A 正确;在题图 b 中,由牛顿第二定律可得 mgt
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