第六章 圆周运动 章末检测试卷（二）（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第六章 圆周运动 章末检测试卷（二）（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 644.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-20 23:17:16 | ||
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文档简介
人教版必修第二册 第六章 章末检测试卷（二）
一、单选题
1．某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球，结果球划着一条弧线飞到小桶的后方，如图所示。不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛出时，他可能作出的调整为（ ）
A．抛出点高度不变，增大初速度
B．抛出点高度不变，减小初速度
C．减小初速度和抛出点高度
D．初速度的大小与抛出高度不变，向后远离小桶一小段距离
2．教师在黑板上画圆，圆规脚之间的距离是25cm，他保持这个距离不变，让粉笔在黑板上匀速的画了一个圆，粉笔的线速度是2.5m/s.关于粉笔的运动，有下列说法：
①角速度是0.1rad/s；
②角速度是10rad/s；
③周期是10s；
④周期是0.628s；
⑤频率是10Hz；
⑥频率是1.59Hz；
⑦转速小于2r/s；
⑧转速大于2r/s.
下列哪个选项中的结果是全部正确的( )
A．①③⑤⑦ B．②④⑥⑧
C．②④⑥⑦ D．②④⑥⑧
3．如图所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径。某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计，则（ ）
A．若盒子在最高点时，盒子与小球之间恰好无作用力，则该盒子做匀速圆周运动的周期为2π
B．若盒子以速率做匀速圆周运动，则当盒子运动到最低点时，盒子与小球之间恰好无作用力
C．若盒子以角速度2做匀速圆周运动，则当盒子运动到最高点时，小球对盒子下面的力为3mg
D．若盒子以周期做匀速圆周运动，则当盒子运动到图示球心与O点位于同一水平面位置时，小球对盒子左侧面的力为4mg
4．如图所示，一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，一个小孩坐在距圆心为r处的P点不动（P未画出），关于小孩的受力，以下说法正确的是（ ）
A．小孩在P点不动，因此不受摩擦力的作用
B．小孩随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力的合力充当向心力
C．小孩随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力充当向心力
D．若使圆盘以较小的转速转动，小孩在P点受到的摩擦力不变
5．如图所示，某物体沿光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点的过程中，物体的速率逐渐增大，则( )
A．物体的合力为零
B．物体的合力大小不变，方向始终指向圆心O
C．物体的合力就是向心力
D．物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外)
6．在光滑平面中，有一转动轴垂直于此平面，交点O的上方h处固定一细绳的一端，绳的另一端固定一质量为m的小球B，绳长，小球可随转动轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动，如图所示，要使球不离开水平面，转动轴的转速的最大值是（ ）
A． B． C． D．
7．如图所示，质量分别为2m、3m的A、B两物体放置在水平转台上，离转台中心的距离分别为1.5r和r，它们与转台间的动摩擦因数都为，且都能够随转台一起以角速度匀速转动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法中正确的是（ ）
A．转台对A的摩擦力一定为2
B．A与转台间的摩擦力小于B与转台间的摩擦力
C．当转台的转速增加时，A先滑动
D．当转台的角速度时，B已滑
8．有关圆周运动的基本模型，下列说法不正确的是（已知重力加速度为g）（ ）
A．如图1，汽车通过拱桥（半径为R）的最高点处最大速度不能超过
B．如图2所示是一圆锥摆，小球与悬点的竖直距离为h，则圆锥摆的周期
C．如图3，两相同小球A、B受筒壁的支持力相等
D．如图4，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用
9．如图所示，圆盘水平放置，小物块A与圆盘始终保持相对静止，跟着圆盘一起做速率逐渐增大的圆周运动，则A所受摩擦力（ ）
A．与速度方向相反
B．指向圆心
C．不做功
D．以上说法都不对
二、多选题
10．一根长为L的细线上端系在天花板上P点，下端系一质量为m的小球，将小球拉离竖直位置，给小球一个与悬线垂直的水平初速度使小球在水平面内做匀速圆周运动，悬线与竖直方向的夹角为θ，悬线旋转形成一个圆锥面，这就是常见的圆锥摆模型，如右图所示．关于圆锥摆，下面说法正确的是（已知重力加速度为g）
A．圆锥摆的周期T与小球质量无关
B．小球做圆周运动的向心力由绳子的拉力和重力的合力提供
C．圆锥摆的周期
D．小球做匀速圆周运动向心加速度为
11．如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径分别为R1、R2、R3，A、B、C是三个轮子边缘上的点．当三个轮子在大齿轮的带动下一起转动时，下列说法中正确的是（ ）
A．A、B两点的线速度大小一定相等
B．A、B两点的角速度一定相等
C．A、C两点的周期之比为R1∶R2
D．B、C两点的向心加速度之比为R3∶R2
12．如图所示，长为l的细线的一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球（可视为质点），小球在水平拉力F作用下在竖直平面内缓慢由A点经B点到达C点。已知OA与竖直方向成53°角，OC与竖直方向成37°角，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g，则在此过程中（ ）
A．拉力F一直做负功
B．拉力F先减小后增大
C．拉力F做的功为-1.4mgl
D．小球的重力势能减小了0.2mgl
三、实验题
13．某同学设计了一个用圆锥摆粗略验证向心力公式的实验，如图所示，细线下端悬挂一个钢球，细线上端固定在铁架台上。将画着几个同心圆的纸平铺于水平桌面上，使悬挂点与圆心位于同一铅垂线上。用手带动钢球，设法使它沿纸上的某个圆做圆周运动（钢球恰好不触及纸面)。
（1）在该实验中，通过纸上的圆测量钢球做匀速圆周运动的_______，用天平测量钢球的质量m，用秒表测量钢球运动周期T，即可利用公式计算钢球运动时的向心力的大小。
（2）求钢球受到的合力。结合上一问中所测量的物理量，只要再测出悬点与钢球间的竖直高度h，即可计算合力=_______（用物理量的符号表示，已知重力加速度为g)。
（3）若向心力F与合力在误差范围内相等，便粗略验证了向心力公式的正确性。
（4）为增强实验结论的可靠性，第（1）问中周期T的测量方法应如何改进 ______
14．如图所示，在探究向心力公式的实验中，为了探究物体质量、圆周运动的半径、角速度与向心力的关系，运用的实验方法是_________________法；现将小球分别放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与角速度大小的关系，正确的做法是：在小球运动半径___________（填“相等”或“不相等”）的情况下，用质量__________（填“相同”或“不相同”）的钢球做实验。
四、解答题
15．中国女排在2016年奥运会上夺得冠军．图示为排球场地示意图，排球场长18.0 m，宽9.0 m．某运动员跳起将球垂直网面水平扣出，扣球点离地面的高度为2.45 m，离球场中线的水平距离为1.0 m，排球直接落到距端线3.0 m处的界内．排球的质量为260 g，可视为质点，空气阻力不计．取地面为零势能面，重力加速度g＝10 m/s2，求：
(1) 扣球时，排球水平飞出的速度大小v0；
(2) 排球落地前瞬间的机械能E；
(3) 排球落地前瞬间重力的功率P.
16．2021年是建党100周年，某玩具厂家为此专门设计了一个字型为“100”的模型玩具，如图所示，三个数字竖直放置，高度均为2R，数字右边固定一个横截面为长方形的球框GHIJ，球框GH、IJ两边的长为l，底边HI的长为2l、数字底端B、C、F和球框上端G、J均在同一水平线上。左、右两个“0”字形轨道分别为半径为R的圆管道和圆轨道，一质量为m的小球P（可视为质点）从“1”字的上端A点以速度v0竖直向下进入轨道，经过三个数字轨道后从G点水平向右飞出，最终落入球框。已知m = 0.1kg、R = 0.5m、l = 0.8m，BC长为d = 1m，小球P在BC段运动时所受阻力为其重力的0.2，轨道其他部分的阻力均不计、忽略空气阻力，重力加速度g = 10m/s2。假设小球P与球框右边IJ发生的是弹性碰撞，且碰撞前后小球的速度方向与水平方向的夹角相等，小球P落到底边HI上时速度立即变为零。
（1）若v0= 3m/s，求小球P经过圆管道最高点D时的速度大小及对管道的作用力；
（2）若在CF段的中点静置有一个质量为2m的小球Q，已知小球P、Q间发生正碰。小明认为通过调节v0，有可能使小球P、Q在碰后恰好能分别通过圆管道和圆轨道的最高点D、E，请你通过计算说明是否存在这种可能性；
（3）要使小球P在不脱离数字轨道且在不触碰到GH边的情况下最终落入框中，求v0的取值范围。
17．如图所示，小球通过细线绕圆心在足够大的光滑水平面上做匀速圆周运动。已知小球质量，线速度大小，细线长。求（结果可用表示）：
（1）小球的角速度大小；
（2）小球运动周期；
（3）小球的向心力大小。
18．如图，两水平面（虚线之间存在大小恒定的水平风力（其他区域不存在风力），自该区域上方距离为的点将质量为的小球以一定初速度水平抛出，从风力区域上边界的点进入，且风力区域下边界的点处于点正下方，此时，若风力沿水平向右方向，小球在重力和风力的共同作用下，恰好做直线运动，并从点离开。若风力沿水平向左方向，小球在重力和风力的共同作用下，从点离开时的速度方向恰好竖直向下。而且小球从点离开时的动能为从点离开时的动能的1.5倍，竖直方向只受重力作用，且重力加速度大小为，求：
(1)小球平抛运动到点时竖直方向速度大小；
(2)小球在风力区域中沿水平方向的位移与之比；
(3)风力区域上下边界在竖直方向的距离；
(4)该风力区域水平风力的大小。
试卷第1页，共3页
试卷第2页，共2页
参考答案：
1．A
2．C
3．A
4．C
5．D
6．A
7．C
8．B
9．D
10．ABC
11．AC
12．BD
13． 半径r 见解析
14． 控制变量 相等 相同
15．(1) 10 m/s(2) 19.37 J(3) 18.2 W
16．（1），0；（2）见解析；（3）
17．（1）；（2）；（3）
18．(1)；(2)1:3；(3)3h；(4)
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球，结果球划着一条弧线飞到小桶的后方，如图所示。不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛出时，他可能作出的调整为（ ）
A．抛出点高度不变，增大初速度
B．抛出点高度不变，减小初速度
C．减小初速度和抛出点高度
D．初速度的大小与抛出高度不变，向后远离小桶一小段距离
2．教师在黑板上画圆，圆规脚之间的距离是25cm，他保持这个距离不变，让粉笔在黑板上匀速的画了一个圆，粉笔的线速度是2.5m/s.关于粉笔的运动，有下列说法：
①角速度是0.1rad/s；
②角速度是10rad/s；
③周期是10s；
④周期是0.628s；
⑤频率是10Hz；
⑥频率是1.59Hz；
⑦转速小于2r/s；
⑧转速大于2r/s.
下列哪个选项中的结果是全部正确的( )
A．①③⑤⑦ B．②④⑥⑧
C．②④⑥⑦ D．②④⑥⑧
3．如图所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径。某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计，则（ ）
A．若盒子在最高点时，盒子与小球之间恰好无作用力，则该盒子做匀速圆周运动的周期为2π
B．若盒子以速率做匀速圆周运动，则当盒子运动到最低点时，盒子与小球之间恰好无作用力
C．若盒子以角速度2做匀速圆周运动，则当盒子运动到最高点时，小球对盒子下面的力为3mg
D．若盒子以周期做匀速圆周运动，则当盒子运动到图示球心与O点位于同一水平面位置时，小球对盒子左侧面的力为4mg
4．如图所示，一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，一个小孩坐在距圆心为r处的P点不动（P未画出），关于小孩的受力，以下说法正确的是（ ）
A．小孩在P点不动，因此不受摩擦力的作用
B．小孩随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力的合力充当向心力
C．小孩随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力充当向心力
D．若使圆盘以较小的转速转动，小孩在P点受到的摩擦力不变
5．如图所示，某物体沿光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点的过程中，物体的速率逐渐增大，则( )
A．物体的合力为零
B．物体的合力大小不变，方向始终指向圆心O
C．物体的合力就是向心力
D．物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外)
6．在光滑平面中，有一转动轴垂直于此平面，交点O的上方h处固定一细绳的一端，绳的另一端固定一质量为m的小球B，绳长，小球可随转动轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动，如图所示，要使球不离开水平面，转动轴的转速的最大值是（ ）
A． B． C． D．
7．如图所示，质量分别为2m、3m的A、B两物体放置在水平转台上，离转台中心的距离分别为1.5r和r，它们与转台间的动摩擦因数都为，且都能够随转台一起以角速度匀速转动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法中正确的是（ ）
A．转台对A的摩擦力一定为2
B．A与转台间的摩擦力小于B与转台间的摩擦力
C．当转台的转速增加时，A先滑动
D．当转台的角速度时，B已滑
8．有关圆周运动的基本模型，下列说法不正确的是（已知重力加速度为g）（ ）
A．如图1，汽车通过拱桥（半径为R）的最高点处最大速度不能超过
B．如图2所示是一圆锥摆，小球与悬点的竖直距离为h，则圆锥摆的周期
C．如图3，两相同小球A、B受筒壁的支持力相等
D．如图4，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用
9．如图所示，圆盘水平放置，小物块A与圆盘始终保持相对静止，跟着圆盘一起做速率逐渐增大的圆周运动，则A所受摩擦力（ ）
A．与速度方向相反
B．指向圆心
C．不做功
D．以上说法都不对
二、多选题
10．一根长为L的细线上端系在天花板上P点，下端系一质量为m的小球，将小球拉离竖直位置，给小球一个与悬线垂直的水平初速度使小球在水平面内做匀速圆周运动，悬线与竖直方向的夹角为θ，悬线旋转形成一个圆锥面，这就是常见的圆锥摆模型，如右图所示．关于圆锥摆，下面说法正确的是（已知重力加速度为g）
A．圆锥摆的周期T与小球质量无关
B．小球做圆周运动的向心力由绳子的拉力和重力的合力提供
C．圆锥摆的周期
D．小球做匀速圆周运动向心加速度为
11．如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径分别为R1、R2、R3，A、B、C是三个轮子边缘上的点．当三个轮子在大齿轮的带动下一起转动时，下列说法中正确的是（ ）
A．A、B两点的线速度大小一定相等
B．A、B两点的角速度一定相等
C．A、C两点的周期之比为R1∶R2
D．B、C两点的向心加速度之比为R3∶R2
12．如图所示，长为l的细线的一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球（可视为质点），小球在水平拉力F作用下在竖直平面内缓慢由A点经B点到达C点。已知OA与竖直方向成53°角，OC与竖直方向成37°角，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g，则在此过程中（ ）
A．拉力F一直做负功
B．拉力F先减小后增大
C．拉力F做的功为-1.4mgl
D．小球的重力势能减小了0.2mgl
三、实验题
13．某同学设计了一个用圆锥摆粗略验证向心力公式的实验，如图所示，细线下端悬挂一个钢球，细线上端固定在铁架台上。将画着几个同心圆的纸平铺于水平桌面上，使悬挂点与圆心位于同一铅垂线上。用手带动钢球，设法使它沿纸上的某个圆做圆周运动（钢球恰好不触及纸面)。
（1）在该实验中，通过纸上的圆测量钢球做匀速圆周运动的_______，用天平测量钢球的质量m，用秒表测量钢球运动周期T，即可利用公式计算钢球运动时的向心力的大小。
（2）求钢球受到的合力。结合上一问中所测量的物理量，只要再测出悬点与钢球间的竖直高度h，即可计算合力=_______（用物理量的符号表示，已知重力加速度为g)。
（3）若向心力F与合力在误差范围内相等，便粗略验证了向心力公式的正确性。
（4）为增强实验结论的可靠性，第（1）问中周期T的测量方法应如何改进 ______
14．如图所示，在探究向心力公式的实验中，为了探究物体质量、圆周运动的半径、角速度与向心力的关系，运用的实验方法是_________________法；现将小球分别放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与角速度大小的关系，正确的做法是：在小球运动半径___________（填“相等”或“不相等”）的情况下，用质量__________（填“相同”或“不相同”）的钢球做实验。
四、解答题
15．中国女排在2016年奥运会上夺得冠军．图示为排球场地示意图，排球场长18.0 m，宽9.0 m．某运动员跳起将球垂直网面水平扣出，扣球点离地面的高度为2.45 m，离球场中线的水平距离为1.0 m，排球直接落到距端线3.0 m处的界内．排球的质量为260 g，可视为质点，空气阻力不计．取地面为零势能面，重力加速度g＝10 m/s2，求：
(1) 扣球时，排球水平飞出的速度大小v0；
(2) 排球落地前瞬间的机械能E；
(3) 排球落地前瞬间重力的功率P.
16．2021年是建党100周年，某玩具厂家为此专门设计了一个字型为“100”的模型玩具，如图所示，三个数字竖直放置，高度均为2R，数字右边固定一个横截面为长方形的球框GHIJ，球框GH、IJ两边的长为l，底边HI的长为2l、数字底端B、C、F和球框上端G、J均在同一水平线上。左、右两个“0”字形轨道分别为半径为R的圆管道和圆轨道，一质量为m的小球P（可视为质点）从“1”字的上端A点以速度v0竖直向下进入轨道，经过三个数字轨道后从G点水平向右飞出，最终落入球框。已知m = 0.1kg、R = 0.5m、l = 0.8m，BC长为d = 1m，小球P在BC段运动时所受阻力为其重力的0.2，轨道其他部分的阻力均不计、忽略空气阻力，重力加速度g = 10m/s2。假设小球P与球框右边IJ发生的是弹性碰撞，且碰撞前后小球的速度方向与水平方向的夹角相等，小球P落到底边HI上时速度立即变为零。
（1）若v0= 3m/s，求小球P经过圆管道最高点D时的速度大小及对管道的作用力；
（2）若在CF段的中点静置有一个质量为2m的小球Q，已知小球P、Q间发生正碰。小明认为通过调节v0，有可能使小球P、Q在碰后恰好能分别通过圆管道和圆轨道的最高点D、E，请你通过计算说明是否存在这种可能性；
（3）要使小球P在不脱离数字轨道且在不触碰到GH边的情况下最终落入框中，求v0的取值范围。
17．如图所示，小球通过细线绕圆心在足够大的光滑水平面上做匀速圆周运动。已知小球质量，线速度大小，细线长。求（结果可用表示）：
（1）小球的角速度大小；
（2）小球运动周期；
（3）小球的向心力大小。
18．如图，两水平面（虚线之间存在大小恒定的水平风力（其他区域不存在风力），自该区域上方距离为的点将质量为的小球以一定初速度水平抛出，从风力区域上边界的点进入，且风力区域下边界的点处于点正下方，此时，若风力沿水平向右方向，小球在重力和风力的共同作用下，恰好做直线运动，并从点离开。若风力沿水平向左方向，小球在重力和风力的共同作用下，从点离开时的速度方向恰好竖直向下。而且小球从点离开时的动能为从点离开时的动能的1.5倍，竖直方向只受重力作用，且重力加速度大小为，求：
(1)小球平抛运动到点时竖直方向速度大小；
(2)小球在风力区域中沿水平方向的位移与之比；
(3)风力区域上下边界在竖直方向的距离；
(4)该风力区域水平风力的大小。
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参考答案：
1．A
2．C
3．A
4．C
5．D
6．A
7．C
8．B
9．D
10．ABC
11．AC
12．BD
13． 半径r 见解析
14． 控制变量 相等 相同
15．(1) 10 m/s(2) 19.37 J(3) 18.2 W
16．（1），0；（2）见解析；（3）
17．（1）；（2）；（3）
18．(1)；(2)1:3；(3)3h；(4)
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