第六章 圆周运动 章末综合测评（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第六章 圆周运动 章末综合测评（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 752.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-12 07:59:01 | ||
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文档简介
第六章 圆周运动 章末综合测评
一、单选题
1．（2022届江苏省南通市基地学校高三（下）3月决胜新高考大联考物理试题）如图甲所示，质量为m的小球与轻绳一端相连，绕另一端点O在竖直平面内做圆周运动，圆周运动半径为R，重力加速度为g，忽略一切阻力的影响。现测得绳子对小球的拉力T随时间变化的图线如图乙所示，则（ ）
A．
B．时刻小球在与O点等高的位置
C．时刻小球的速度大小为
D．时刻小球的速度恰好为零
2．（2022届河北省五校联盟高三（下）3月联考物理试题）2022冬奥会我国选手范可新、曲春雨、张雨婷、武大靖、任子威一起夺得短道速滑混合团体接力奥运冠军！短道速滑比赛中运动员的最后冲刺阶段如图所示，设甲、乙两运动员在水平冰面上恰好同时到达虚线PQ，然后分别沿半径为和（）的滑道做匀速圆周运动，运动半个圆周后匀加速冲向终点线。假设甲、乙两运动员质量相等，他们做圆周运动时所受向心力大小相等，直线冲刺时的加速度大小也相等。下列判断中正确的是（ ）
A．在做圆周运动时，甲所用的时间可能比乙的长
B．在做圆周运动时，甲的角速度比乙的角速度大
C．在直线加速阶段，甲、乙所用的时间相等
D．在冲刺时，甲、乙到达终点线时的速度相等
3．（2021届辽宁省高三（下）新高考名校联考物理试题）如图（a）所示为游乐园中的旋转飞椅，可简化为如图（b）所示的模型，乘坐在吊椅上的游客甲和乙的运动均可视为匀速圆周运动，不考虑空气阻力的影响，游客甲和乙的坐椅吊绳长度不同，坐椅与游客均可视为质点，则吊绳与竖直方向夹角θ较大的游客（ ）
A．角速度较大
B．坐椅离地面高度较小
C．向心加速度较小
D．所受的向心力较大
4．（2022·海南·一模）如图所示，火车轨道转弯处外高内低，当火车行驶速度等于规定速度时，所需向心力仅由重力和轨道支持力的合力提供，此时火车对内，外轨道无侧向挤压作用。已知火车内，外轨之间的距离为1435mm，高度差为143.5mm，转弯半径为400m，由于内.外轨轨道平面的倾角θ很小，可近似认为sinθ=tanθ，重力加速度g取10m/s2，则在这种情况下，火车转弯时的规定速度为（ ）
A．36km/h B．54km/h C．72km/h D．98km/h
5．（2022·河北省唐县第一中学高三阶段练习）北京冬奥会短道速滑男子1000米决赛中，中国选手任子威以1分26秒768的成绩获得金牌。短道速滑滑道如图所示，某同学进行了如下模拟：一质量为m的运动员（视为质点）从起跑线沿直道由静止开始做匀加速起跑线直线运动，运动距离为x后进入半径为R的半圆形滑道。已知运动员在半圆形滑道上做匀速圆周运动，且地面给运动员提供的最大向心力为F，则运动员在直道上起跑的过程中的最大加速度为（ ）
A． B． C． D．
6．（2021·湖南·高二学业考试）如图，A、B两点分别位于大、小两轮的边缘上，它们的半径之比为2：1，两个轮子之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。在两轮匀速转动时，下列关系正确的是（ ）
A．A、B两点的线速度之比为2：1
B．A、B两点的线速度之比为1：1
C．A、B两点的角速度之比为2：1
D．A、B两点的向心加速度之比为1：1
7．（2022·河北·邯郸一中高二学业考试）如图所示，BC为半径等于m竖直放置的光滑细圆管，O为细圆管的圆心，在圆管的末端C连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ＝0.6的足够长粗糙斜面，一质量为m＝0.5kg的小球从O点正上方某处A点以v0水平抛出，恰好能垂直OB从B点进入细圆管，小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F＝5N的作用，当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失，小球能平滑地冲上粗糙斜面。（g＝10m/s2）小球在CD斜面上运动的最大位移是（ ）
A．m B．0.5m C． D．
8．（2021·江苏·海安高级中学高二阶段练习）用长为的细绳，拴着质量为的小球，在竖直平面内做圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．小球在最高点提供向心力的一定只有重力
B．小球在最高点时绳的拉力不可能为零
C．小球在最低点时绳子的拉力一定大于重力
D．若小球恰好能在竖直平面内做圆周运动，则它在最高点的速率为0
9．（2022·湖北·荆州中学高一开学考试）如图所示，水平转台上放着、、三个物体，质量分别为、、，离转轴的距离分别为、、，与转台间的动摩擦因数相同.已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当转台旋转时，下列说法中正确的是（ ）
A．若三个物体均未滑动，则物体的向心加速度最大
B．若三个物体均未滑动，则物体受的摩擦力最大
C．若转速增加，则物体最先滑动
D．若转速增加，则物体比物体先滑动
10．（2022·河北邯郸·高二开学考试）如图所示，咬合传动的甲、乙两齿轮，半径分别为、，小物体m与两轮面间的动摩擦因数相同。将m放在甲轮边缘处时恰能相对静止，现保持转动情况不变，将m放在乙轮盘面上仍能相对静止，则m距乙轮圆心的距离应满足（ ）
A．即可 B．就能满足
C．必须满足 D．在区间才能满足
11．（2022·山东·青岛二中高三开学考试）摩托车转弯时容易发生侧滑（速度过大）或侧翻（车身倾斜角度不当），所以除了控制速度外车手要将车身倾斜一个适当角度，使车轮受到路面沿转弯半径方向的静摩擦力与路面对车支持力的合力沿车身（过重心）。某摩托车沿水平路面以恒定速率转弯过程中车身与路面间的夹角为θ，已知人与摩托车的总质量为m，轮胎与路面间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。则此次转弯中的向心力大小为（ ）
A． B．mgtanθ C．μmgtanθ D．
二、填空题
12．（2022·上海崇明·一模）已知地球半径R=6.37×103km，假设地球是一个标准的圆球体，位于北纬30°附近的某地有一质点A，其随地球自转的线速度为______m/s，A的向心加速度方向沿______方向（选填AO、AB、AC）。
13．（2021·广西·桂林市第十九中学高一期中）如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相同，轮3的半径和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1，2，3，4各边缘点的：
（1）角速度之比为___________；
（2）线速度之比为___________；
（3）向心加速度之比为___________。
14．（2021·甘肃·白银市第八中学高一期中）在如图所示的传动装置中，P、Q两轮通过皮带连接在一起，a、b、c是两轮上的三点，已知半径Ra=2Rb=，Q轮为主动轮，逆时针匀速转动，皮带不打滑，则关于a、b、c三点角速度之比________；线速度之比________；向心加速度之比________。
三、解答题
15．（2021·辽宁·沈阳二中高一阶段练习）如图所示的水平转盘可绕竖直轴旋转，盘上的水平杆上穿着两个小球和B，质量分別为和，现将和B分别置于距轴和处，并用不可伸长的轻绳相连，细绳恰好伸直。已知两球与杆之间的最大静摩擦力都是，试分析转盘的角速度从零逐渐缓慢增大（短时间内可近似认为是匀速转动），两球与杆保持相对静止过程中，求满足下列条件下的大小。
（1）绳中刚要出现张力时的；
（2）、B中某个球所受的摩擦力刚要改变方向时的，并指明是哪个球的摩擦力方向改变；
（3）两球相对杆刚要滑动时的。
16．（2022·全国·高三专题练习）如图所示为一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过t=0.3s后又恰好与倾角θ=45°的斜面垂直相碰。已知半圆形管道的半径为R=1m，小球可看作质点且其质量为m=1kg，g取10m/s2。求：
（1）小球做平抛运动的水平分速度vx和C与B点的水平距离x；
（2）小球经过管道B点时，受到管道的作用力FNB的大小及方向。
17．（2021·河南·高三阶段练习）“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，其装置简化原理如图所示。“抛石机”长臂的长度，短臂的长度。在某次攻城战中，敌人城墙高度H=12m，士兵们为了能将石块投入敌人城中，在城外堆出了高的小土丘，在小土丘上使用“抛石机”对敌人进行攻击。士兵将质量m=4.8kg的石块装在长臂末端的弹框中，开始时长臂处于静止状态，其与水平底面夹角。现对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出且恰好击中城墙正面与小土丘等高的P点，P点与抛出位置间的水平距离。不计空气阻力，重力加速度。
（1）求石块刚被抛出时短臂末端的速度大小v。
（2）求石块转到最高点时对弹框竖直方向作用力的大小。
（3）若城墙上端的水平宽度，则石块抛出时速度多大才可以击中敌人城墙顶部？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．B
3．B
4．C
5．C
6．B
7．A
8．C
9．C
10．C
11．A
12． 400.9 AB
13． 1:2:2:4 1:2:1:2 1:4:2:8
14． 2∶2∶1 2∶1∶2 2∶1∶1
15．（1）；（2）；（3）
16．（1）3m/s，0.9m；（2）1N，方向竖直向上
17．（1）；（2）；（3）
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．（2022届江苏省南通市基地学校高三（下）3月决胜新高考大联考物理试题）如图甲所示，质量为m的小球与轻绳一端相连，绕另一端点O在竖直平面内做圆周运动，圆周运动半径为R，重力加速度为g，忽略一切阻力的影响。现测得绳子对小球的拉力T随时间变化的图线如图乙所示，则（ ）
A．
B．时刻小球在与O点等高的位置
C．时刻小球的速度大小为
D．时刻小球的速度恰好为零
2．（2022届河北省五校联盟高三（下）3月联考物理试题）2022冬奥会我国选手范可新、曲春雨、张雨婷、武大靖、任子威一起夺得短道速滑混合团体接力奥运冠军！短道速滑比赛中运动员的最后冲刺阶段如图所示，设甲、乙两运动员在水平冰面上恰好同时到达虚线PQ，然后分别沿半径为和（）的滑道做匀速圆周运动，运动半个圆周后匀加速冲向终点线。假设甲、乙两运动员质量相等，他们做圆周运动时所受向心力大小相等，直线冲刺时的加速度大小也相等。下列判断中正确的是（ ）
A．在做圆周运动时，甲所用的时间可能比乙的长
B．在做圆周运动时，甲的角速度比乙的角速度大
C．在直线加速阶段，甲、乙所用的时间相等
D．在冲刺时，甲、乙到达终点线时的速度相等
3．（2021届辽宁省高三（下）新高考名校联考物理试题）如图（a）所示为游乐园中的旋转飞椅，可简化为如图（b）所示的模型，乘坐在吊椅上的游客甲和乙的运动均可视为匀速圆周运动，不考虑空气阻力的影响，游客甲和乙的坐椅吊绳长度不同，坐椅与游客均可视为质点，则吊绳与竖直方向夹角θ较大的游客（ ）
A．角速度较大
B．坐椅离地面高度较小
C．向心加速度较小
D．所受的向心力较大
4．（2022·海南·一模）如图所示，火车轨道转弯处外高内低，当火车行驶速度等于规定速度时，所需向心力仅由重力和轨道支持力的合力提供，此时火车对内，外轨道无侧向挤压作用。已知火车内，外轨之间的距离为1435mm，高度差为143.5mm，转弯半径为400m，由于内.外轨轨道平面的倾角θ很小，可近似认为sinθ=tanθ，重力加速度g取10m/s2，则在这种情况下，火车转弯时的规定速度为（ ）
A．36km/h B．54km/h C．72km/h D．98km/h
5．（2022·河北省唐县第一中学高三阶段练习）北京冬奥会短道速滑男子1000米决赛中，中国选手任子威以1分26秒768的成绩获得金牌。短道速滑滑道如图所示，某同学进行了如下模拟：一质量为m的运动员（视为质点）从起跑线沿直道由静止开始做匀加速起跑线直线运动，运动距离为x后进入半径为R的半圆形滑道。已知运动员在半圆形滑道上做匀速圆周运动，且地面给运动员提供的最大向心力为F，则运动员在直道上起跑的过程中的最大加速度为（ ）
A． B． C． D．
6．（2021·湖南·高二学业考试）如图，A、B两点分别位于大、小两轮的边缘上，它们的半径之比为2：1，两个轮子之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。在两轮匀速转动时，下列关系正确的是（ ）
A．A、B两点的线速度之比为2：1
B．A、B两点的线速度之比为1：1
C．A、B两点的角速度之比为2：1
D．A、B两点的向心加速度之比为1：1
7．（2022·河北·邯郸一中高二学业考试）如图所示，BC为半径等于m竖直放置的光滑细圆管，O为细圆管的圆心，在圆管的末端C连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ＝0.6的足够长粗糙斜面，一质量为m＝0.5kg的小球从O点正上方某处A点以v0水平抛出，恰好能垂直OB从B点进入细圆管，小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F＝5N的作用，当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失，小球能平滑地冲上粗糙斜面。（g＝10m/s2）小球在CD斜面上运动的最大位移是（ ）
A．m B．0.5m C． D．
8．（2021·江苏·海安高级中学高二阶段练习）用长为的细绳，拴着质量为的小球，在竖直平面内做圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．小球在最高点提供向心力的一定只有重力
B．小球在最高点时绳的拉力不可能为零
C．小球在最低点时绳子的拉力一定大于重力
D．若小球恰好能在竖直平面内做圆周运动，则它在最高点的速率为0
9．（2022·湖北·荆州中学高一开学考试）如图所示，水平转台上放着、、三个物体，质量分别为、、，离转轴的距离分别为、、，与转台间的动摩擦因数相同.已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当转台旋转时，下列说法中正确的是（ ）
A．若三个物体均未滑动，则物体的向心加速度最大
B．若三个物体均未滑动，则物体受的摩擦力最大
C．若转速增加，则物体最先滑动
D．若转速增加，则物体比物体先滑动
10．（2022·河北邯郸·高二开学考试）如图所示，咬合传动的甲、乙两齿轮，半径分别为、，小物体m与两轮面间的动摩擦因数相同。将m放在甲轮边缘处时恰能相对静止，现保持转动情况不变，将m放在乙轮盘面上仍能相对静止，则m距乙轮圆心的距离应满足（ ）
A．即可 B．就能满足
C．必须满足 D．在区间才能满足
11．（2022·山东·青岛二中高三开学考试）摩托车转弯时容易发生侧滑（速度过大）或侧翻（车身倾斜角度不当），所以除了控制速度外车手要将车身倾斜一个适当角度，使车轮受到路面沿转弯半径方向的静摩擦力与路面对车支持力的合力沿车身（过重心）。某摩托车沿水平路面以恒定速率转弯过程中车身与路面间的夹角为θ，已知人与摩托车的总质量为m，轮胎与路面间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。则此次转弯中的向心力大小为（ ）
A． B．mgtanθ C．μmgtanθ D．
二、填空题
12．（2022·上海崇明·一模）已知地球半径R=6.37×103km，假设地球是一个标准的圆球体，位于北纬30°附近的某地有一质点A，其随地球自转的线速度为______m/s，A的向心加速度方向沿______方向（选填AO、AB、AC）。
13．（2021·广西·桂林市第十九中学高一期中）如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相同，轮3的半径和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1，2，3，4各边缘点的：
（1）角速度之比为___________；
（2）线速度之比为___________；
（3）向心加速度之比为___________。
14．（2021·甘肃·白银市第八中学高一期中）在如图所示的传动装置中，P、Q两轮通过皮带连接在一起，a、b、c是两轮上的三点，已知半径Ra=2Rb=，Q轮为主动轮，逆时针匀速转动，皮带不打滑，则关于a、b、c三点角速度之比________；线速度之比________；向心加速度之比________。
三、解答题
15．（2021·辽宁·沈阳二中高一阶段练习）如图所示的水平转盘可绕竖直轴旋转，盘上的水平杆上穿着两个小球和B，质量分別为和，现将和B分别置于距轴和处，并用不可伸长的轻绳相连，细绳恰好伸直。已知两球与杆之间的最大静摩擦力都是，试分析转盘的角速度从零逐渐缓慢增大（短时间内可近似认为是匀速转动），两球与杆保持相对静止过程中，求满足下列条件下的大小。
（1）绳中刚要出现张力时的；
（2）、B中某个球所受的摩擦力刚要改变方向时的，并指明是哪个球的摩擦力方向改变；
（3）两球相对杆刚要滑动时的。
16．（2022·全国·高三专题练习）如图所示为一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过t=0.3s后又恰好与倾角θ=45°的斜面垂直相碰。已知半圆形管道的半径为R=1m，小球可看作质点且其质量为m=1kg，g取10m/s2。求：
（1）小球做平抛运动的水平分速度vx和C与B点的水平距离x；
（2）小球经过管道B点时，受到管道的作用力FNB的大小及方向。
17．（2021·河南·高三阶段练习）“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，其装置简化原理如图所示。“抛石机”长臂的长度，短臂的长度。在某次攻城战中，敌人城墙高度H=12m，士兵们为了能将石块投入敌人城中，在城外堆出了高的小土丘，在小土丘上使用“抛石机”对敌人进行攻击。士兵将质量m=4.8kg的石块装在长臂末端的弹框中，开始时长臂处于静止状态，其与水平底面夹角。现对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出且恰好击中城墙正面与小土丘等高的P点，P点与抛出位置间的水平距离。不计空气阻力，重力加速度。
（1）求石块刚被抛出时短臂末端的速度大小v。
（2）求石块转到最高点时对弹框竖直方向作用力的大小。
（3）若城墙上端的水平宽度，则石块抛出时速度多大才可以击中敌人城墙顶部？
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参考答案：
1．B
2．B
3．B
4．C
5．C
6．B
7．A
8．C
9．C
10．C
11．A
12． 400.9 AB
13． 1:2:2:4 1:2:1:2 1:4:2:8
14． 2∶2∶1 2∶1∶2 2∶1∶1
15．（1）；（2）；（3）
16．（1）3m/s，0.9m；（2）1N，方向竖直向上
17．（1）；（2）；（3）
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