人教版（2019）必修第二册《第6章+圆周运动》2021年单元测试卷（4word版含答案）

人教版（2019）必修第二册《第6章 圆周运动》2021年单元测试卷（4）
一．选择题（共12小题）
1．如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道内侧壁半径为R，则下列说法中正确的是（　　）
A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝
B．小球通过最高点时的最小速度vmin＝0 m/s
C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力
D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力
2．下列生活中的一些现象是利用到了离心运动的是（　　）
A．驾驶汽车时必须系安全带
B．汽车过凹形路面时必须减速
C．火车轨道外高内低
D．洗衣机的脱水桶
3．如图所示，长为L的细轻绳一端固定，另一端系一质量为m的小球．给小球一个合适的初速度，这样就构成了一个圆锥摆．不计空气阻力，关于小球受力（　　）
A．小球只受重力和向心力作用
B．小球只受重力和绳的拉力作用
C．小球只受重力、绳的拉力和向心力作用
D．小球只受重力、绳的拉力和离心力作用
4．如图所示，一圆柱形容器绕其轴线匀速转动，内部有A、B两个物体（A、B与容器接触面间仍相对静止），下列说法正确的是（　　）
A．两物体受到的摩擦力都增大
B．两物体受到的摩擦力大小都不变
C．物体A受到的摩擦力增大，物体B受到的摩擦力大小不变
D．物体A受到的摩擦力大小不变，物体B受到的摩擦力增大
5．一精确转动的机械手表，秒针的角速度大约为（　　）
A．0.05rad/s B．0.1rad/s C．1rad/s D．6rad/s
6．下列说法中正确的是（　　）
A．变速运动不一定都是曲线运动，曲线运动一定都是变速运动
B．平抛运动的物体每秒内速度大小的增量相等
C．匀速圆周运动的物体线速度保持不变
D．圆周运动的物体加速度一定指向圆心
7．如图所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，a和b是轮边缘上的两个点（　　）
A．角速度大小相同 B．线速度大小相同
C．周期大小不同 D．转速大小不同
8．如图所示，A、B两轮属于摩擦传动，两轮半径RA＝2RB，P、Q为两轮边缘上的点，当主动轮A匀速转动时，P、Q两点角速度大小之比为（　　）
A．2：1 B．1：2 C．1：1 D．1：4
9．对于做匀速圆周运动的物体，下面说法中正确的是（　　）
A．速度在改变，动能也在改变
B．速度改变，动能不变
C．速度不变，动能改变
D．动能、速度都不变
10．如图所示，是中国古代玩具饮水鸟，它的神奇之处是，鸟就会俯下身去，把嘴浸到水里，鸟将绕着O点不停摆动，一会儿它又会俯下身去，OA＞OB，则在摆动过程中（　　）
A．A、B两点的线速度大小相同
B．A、B两点的线速度方向相同
C．A、B两点的角速度大小相同
D．A、B两点的向心加速度大小相等
11．如图所示，一辆电动车在水平地面上以恒定速率v行驶，依次通过a，b，比较三个点向心力大小（　　）
A．Fa＞Fb＞Fc B．Fa＜Fb＜Fc C．Fc＜Fa＜Fb D．Fa＞Fc＞Fb
12．暑假期间，某同学乘坐高铁外出旅游，他观察到高铁两旁的树木急速向后退行，他发现水平桌面上玻璃杯中的水面呈现左低右高的状态，如图所示（　　）
A．加速行驶 B．减速行驶 C．向右转弯 D．向左转弯
二．多选题（共5小题）
13．如图所示的皮带传动装置，主动轮O1上两轮的半径分别为3r和r，从动轮O2的半径为2r，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑（　　）
A．A、B、C三点的加速度之比aA：aB：aC＝6：2：1
B．A、B、C三点的线速度大小之比vA：vB：vC＝3：2：2
C．A、B、C三点的角速度之比ωA：ωB：ωC＝2：2：1
D．A、B、C三点的周期之比TA：TB：TC＝1：1：2
14．长为L的轻杆，一端固定一个小球，以另一端O为圆心，关于小球在最高点的速度v下列说法中正确的是（　　）
A．当v的值小于时，杆对小球的弹力指向圆心
B．当v由逐渐增大，杆对小球的拉力逐渐增大
C．当v由逐渐减小时，杆对小球的支持力逐渐减小
D．当v由零逐渐增大时，向心力也逐渐增大
15．一个小球以大小为a＝4m/s2的向心加速度做匀速圆周运动，半径R＝1m，则下列说法正确的是（　　）
A．小球运动的角速度为2rad/s
B．小球做圆周运动的周期为πs
C．小球在t＝s内通过的位移大小为m
D．小球在πs内通过的路程为零
16．一圆周半径为R，质点沿着这个圆周运动，当它通过1，设此过程中的最大位移的大小为x，则以下说法正确的是（　　）
A．θ＝90° B．θ＝450° C．x＝R D．x＝2R
17．关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）
A．匀速圆周运动是匀速运动
B．匀速圆周运动是匀变速运动
C．匀速圆周运动是匀速率圆周运动
D．在任意相等的时间内通过的路程相等
三．解答题（共2小题）
18．如图所示，半径为0.1m的轻滑轮，通过绕在其上面的细线与重物相连2的加速度匀加速下落，则当它下落高度为1 m时的瞬时速度是多大？此刻的滑轮转动的角速度是多大？
19．如图是一行星绕恒星做匀速圆周运动的示意图，由天文观测可得其运行周期为T，速度为v，试求：
（1）行星运动的轨道半径R；
（2）行星运动的加速度a；
（3）恒星的质量M．
人教版（2019）必修第二册《第6章 圆周运动》2021年单元测试卷（4）
参考答案与试题解析
一．选择题（共12小题）
1．如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道内侧壁半径为R，则下列说法中正确的是（　　）
A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝
B．小球通过最高点时的最小速度vmin＝0 m/s
C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力
D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力
【分析】小球在竖直光滑圆形管道内做圆周运动，在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，从而可以确定在最高点的最小速度．小球做圆周运动时，沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力．
【解答】解：A、在最高点，当小球的速度等于0时，大小为mg．故A错误。
C、小球在水平线ab以下管道运动，所以外侧管壁对小球一定有作用力。故C错误。
D、小球在水平线ab以上管道运动，当速度较大时，此时外侧管壁有作用力，内侧管壁有作用力。
故选：B。
2．下列生活中的一些现象是利用到了离心运动的是（　　）
A．驾驶汽车时必须系安全带
B．汽车过凹形路面时必须减速
C．火车轨道外高内低
D．洗衣机的脱水桶
【分析】驾驶汽车时必须系安全带是为了避免惯性带来的伤害；汽车过凹形路面时必须减速是为了防止爆胎；火车轨道外高内低是防止与轨道挤压；洗衣机的脱水桶是利用了离心运动。
【解答】解：A、驾驶汽车时必须系安全带是为了避免惯性带来的伤害；
B、汽车过凹形路面时必须减速是为了防止爆胎；
C、火车轨道外高内低是防止与轨道挤压；
D、洗衣机的脱水桶是利用了离心运动。
故选：D。
3．如图所示，长为L的细轻绳一端固定，另一端系一质量为m的小球．给小球一个合适的初速度，这样就构成了一个圆锥摆．不计空气阻力，关于小球受力（　　）
A．小球只受重力和向心力作用
B．小球只受重力和绳的拉力作用
C．小球只受重力、绳的拉力和向心力作用
D．小球只受重力、绳的拉力和离心力作用
【分析】分析小球的受力，受到重力、绳的拉力，二者的合力提供向心力，向心力是效果力，不是重复受力．
【解答】解：小球做匀速圆周运动，合力不为零，提供向心力；
小球受重力和细线的拉力，共2个力，对惯性系没有离心力的说法；
故ACD错误，B正确；
故选：B。
4．如图所示，一圆柱形容器绕其轴线匀速转动，内部有A、B两个物体（A、B与容器接触面间仍相对静止），下列说法正确的是（　　）
A．两物体受到的摩擦力都增大
B．两物体受到的摩擦力大小都不变
C．物体A受到的摩擦力增大，物体B受到的摩擦力大小不变
D．物体A受到的摩擦力大小不变，物体B受到的摩擦力增大
【分析】分别对物体A、B受力分析，根据牛顿第二定律和共点力平衡即可判断摩擦力的变化。
【解答】解：对A分析，A在竖直方向受力平衡1＝mg，故转速增大后摩擦力不变；
对B分析，B受到的摩擦力提供向心力2＝m（6πn）2r，由于转速增大，故ABC错误；
故选：D。
5．一精确转动的机械手表，秒针的角速度大约为（　　）
A．0.05rad/s B．0.1rad/s C．1rad/s D．6rad/s
【分析】角速度是描述物体转动快慢的物理量，加速度ω＝＝
【解答】解：秒针转动一圈的时间为60s，角速度ω＝＝。
故选：B。
6．下列说法中正确的是（　　）
A．变速运动不一定都是曲线运动，曲线运动一定都是变速运动
B．平抛运动的物体每秒内速度大小的增量相等
C．匀速圆周运动的物体线速度保持不变
D．圆周运动的物体加速度一定指向圆心
【分析】曲线运动的速度方向时刻变化，为变速运动，但变速运动并不一定为曲线运动，可能为变速直线运动，平抛运动为加速度恒定的匀变速曲线运动，匀速圆周运动是速率不变的圆周运动，匀速圆周运动的向心加速度指向圆心，但变速圆周运动的加速度不指向圆心。
【解答】解：A、曲线运动的瞬时速度方向时刻发生改变，但变速运动有可能是变速直线运动；
B、平抛运动匀变速曲线运动，每秒内速度的增量△v＝g△t＝10m/s，但每秒内速度的大小增量不等；
C、匀速圆周运动线速度方向时刻发生改变，故C错误；
D、只有匀速圆周运动加速度指向圆心，故D错误
故选：A。
7．如图所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，a和b是轮边缘上的两个点（　　）
A．角速度大小相同 B．线速度大小相同
C．周期大小不同 D．转速大小不同
【分析】a、b两点共轴转动，角速度相等，则周期与转速相等，根据转动半径的大小比较线速度的大小即可．
【解答】解：A、D、a、b两点共轴转动，转速相等，D错误；
B、由于转动的半径不等，线速度大小不等；
C、根据T＝，a，则周期一定相等。
故选：A。
8．如图所示，A、B两轮属于摩擦传动，两轮半径RA＝2RB，P、Q为两轮边缘上的点，当主动轮A匀速转动时，P、Q两点角速度大小之比为（　　）
A．2：1 B．1：2 C．1：1 D．1：4
【分析】A和B靠摩擦传动，边缘上各点的线速度相同，根据线速度角速度关系可得出角速度的关系。
【解答】解：A、B两轮靠轮边缘间的摩擦转动，
由v＝ωR可知：线速度相等时，角速度与半径成反比
ωA：ωB＝RB：RA＝1：2，即P，故B正确。
故选：B。
9．对于做匀速圆周运动的物体，下面说法中正确的是（　　）
A．速度在改变，动能也在改变
B．速度改变，动能不变
C．速度不变，动能改变
D．动能、速度都不变
【分析】速度是矢量，有大小有方向，要保持不变，大小和方向都不变．在匀速圆周运动的过程中，速度的方向时刻改变，所以速度变化，动能是标量，不发生改变．
【解答】解：匀速圆周运动的过程中，线速度的大小不变，所以线速度改变，不发生改变。
故选：B。
10．如图所示，是中国古代玩具饮水鸟，它的神奇之处是，鸟就会俯下身去，把嘴浸到水里，鸟将绕着O点不停摆动，一会儿它又会俯下身去，OA＞OB，则在摆动过程中（　　）
A．A、B两点的线速度大小相同
B．A、B两点的线速度方向相同
C．A、B两点的角速度大小相同
D．A、B两点的向心加速度大小相等
【分析】A、B两点属于同轴转动的模型，同轴转动角速度相等，根据v＝ωr，a＝ω2r分析线速度和加速度。
【解答】解：C、根据同轴转动角速度相等知，A，故C正确。
AB、根据v＝ωr知A点半径大，线速度方向就是该点的运动方向，故AB错误。
D、根据a＝ω2r知A点半径大，加速度较大。
故选：C。
11．如图所示，一辆电动车在水平地面上以恒定速率v行驶，依次通过a，b，比较三个点向心力大小（　　）
A．Fa＞Fb＞Fc B．Fa＜Fb＜Fc C．Fc＜Fa＜Fb D．Fa＞Fc＞Fb
【分析】由图象知轨道半径大小关系，根据向心力公式F＝m比较向心力的大小。
【解答】解：根据向心力公式F＝m知v大小相等，向心力越小a＞rb＞rc，所以Fa＜Fb＜Fc，故B正确，ACD错误。
故选：B。
12．暑假期间，某同学乘坐高铁外出旅游，他观察到高铁两旁的树木急速向后退行，他发现水平桌面上玻璃杯中的水面呈现左低右高的状态，如图所示（　　）
A．加速行驶 B．减速行驶 C．向右转弯 D．向左转弯
【分析】水面上有一个质量为m的水滴，分析该水滴受到的合外力方向，由此进行判断。
【解答】解：设水面上有一个质量为m的水滴，受到重力和周围水对它的作用力
说明该水滴受到的合外力方向向左，相对于该同学来说，故D正确。
故选：D。
二．多选题（共5小题）
13．如图所示的皮带传动装置，主动轮O1上两轮的半径分别为3r和r，从动轮O2的半径为2r，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑（　　）
A．A、B、C三点的加速度之比aA：aB：aC＝6：2：1
B．A、B、C三点的线速度大小之比vA：vB：vC＝3：2：2
C．A、B、C三点的角速度之比ωA：ωB：ωC＝2：2：1
D．A、B、C三点的周期之比TA：TB：TC＝1：1：2
【分析】靠传送带传动的两个轮子边缘上各点的线速度大小相等，共轴转动的各点，角速度相等。B点和C点具有相同的线速度，A点和B点具有相同的角速度。根据v＝rω，求出三点的角速度之比和线速度之比。根据a＝ωv求解加速度之比，根据T＝求解周期之比。
【解答】解：C、B点和C点具有相同大小的线速度，知B，所以ωB：ωC＝rC：rB＝2：1．而A点和B点具有相同的角速度A：ωB：ωC＝6：2：1．故C正确；
B、根据v＝rω，所以vA：vB：＝5：1．BC线速度相等A：vB：vC＝3：8：1．故B错误
A、根据a＝vω得：aA：aB：aC＝vAωA：aB：vBωB：vCωC＝6：3：1．故A正确；
D、根据T＝A：TB：TC＝＝6：1：2。
故选：ACD。
14．长为L的轻杆，一端固定一个小球，以另一端O为圆心，关于小球在最高点的速度v下列说法中正确的是（　　）
A．当v的值小于时，杆对小球的弹力指向圆心
B．当v由逐渐增大，杆对小球的拉力逐渐增大
C．当v由逐渐减小时，杆对小球的支持力逐渐减小
D．当v由零逐渐增大时，向心力也逐渐增大
【分析】当速度v＝，小球靠重力提供向心力，杆子的作用力为零；若，杆子表现为支持力，若v，杆子表现为拉力，结合牛顿第二定律分析判断．
【解答】解：A、在最高点，小球靠重力提供向心力，若v，即杆对小球的弹力方向背离圆心。
B、当v由，杆子表现为拉力，速度增大，故B正确。
C、当v由，杆子表现为支持力，速度减小，故C错误。
D、根据知，向心力增大。
故选：BD。
15．一个小球以大小为a＝4m/s2的向心加速度做匀速圆周运动，半径R＝1m，则下列说法正确的是（　　）
A．小球运动的角速度为2rad/s
B．小球做圆周运动的周期为πs
C．小球在t＝s内通过的位移大小为m
D．小球在πs内通过的路程为零
【分析】依据a＝ω2r可得角速度，根据求周期，根据V＝ωr求线速度，根据l＝vt求路程．
【解答】解：A、ω＝＝，故A正确；
B、周期T＝，故B正确；
C、根据V＝ωr，t＝＝m，故C错误；
D、小球在πs内通过的路程为l＝vt＝2×π＝2π；
故选：AB。
16．一圆周半径为R，质点沿着这个圆周运动，当它通过1，设此过程中的最大位移的大小为x，则以下说法正确的是（　　）
A．θ＝90° B．θ＝450° C．x＝R D．x＝2R
【分析】根据圆周运动的规律可明确转过的角度，再根据位移的定义由几何关系即可求出最大位移．
【解答】解：A、做圆周运动的物体每转动一周，故通过1＝450°，B正确；
C、此时物体从起点又转动了周R；故C正确；
故选：BC。
17．关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）
A．匀速圆周运动是匀速运动
B．匀速圆周运动是匀变速运动
C．匀速圆周运动是匀速率圆周运动
D．在任意相等的时间内通过的路程相等
【分析】明确匀变速运动的性质，知道匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，是变速运动．加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动。
【解答】解：A、匀速圆周运动是速度大小不变的圆周运动，故A错误；
B、匀速圆周运动所受合力提供向心力，故匀速圆周运动一定是变加速运动；
C、匀速圆周运动速度大小不变，故C正确；
D、由于速率不变，故D正确。
故选：CD。
三．解答题（共2小题）
18．如图所示，半径为0.1m的轻滑轮，通过绕在其上面的细线与重物相连2的加速度匀加速下落，则当它下落高度为1 m时的瞬时速度是多大？此刻的滑轮转动的角速度是多大？
【分析】由位移速度公式即可求出下落高度为1 m时的瞬时速度；根据线速度与角速度的关系即可求出角速度．
【解答】解：重物以加速度a＝2m/s2做匀加速运动，由公式：
又因有：，
代入数据得：
答：下落高度为6 m时的瞬时速度是2m/s
19．如图是一行星绕恒星做匀速圆周运动的示意图，由天文观测可得其运行周期为T，速度为v，试求：
（1）行星运动的轨道半径R；
（2）行星运动的加速度a；
（3）恒星的质量M．
【分析】根据圆周运动知识和已知物理量求出轨道半径．
根据万有引力提供向心力，列出等式求出中心体的质量和加速度．
【解答】解：（1）因v＝ωR＝，所以R＝；
（2）行星的加速度a＝ωv＝
（3）根据半径R，结合万有引力定律公式G＝，
答：（1）行星运动的轨道半径R为；
（2）行星运动的加速度a为；
（3）恒星的质量M为
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