第六章圆周运动 综合测试 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第六章圆周运动 综合测试 （word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-22 15:17:24 | ||
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文档简介
第六章 圆周运动 综合测试
一、单选题
1．质量为m的小球做半径为r的匀速圆周运动，若其角速度为ω，则它所受向心力的大小为（ ）
A． B．mωr C．Mωr2 D．mω2r
2．下列关于曲线运动说法正确的是（ ）
A．加速度一定变化
B．做圆周运动的物体速度和向心力一定变化
C．在任意相等时间内的运动路程一定不相等
D．在任意相等时间内的速度变化一定不相等
3．关于向心加速度的物理意义，下列说法正确的是（ ）
A．它描述的是线速度方向变化的快慢
B．它描述的是线速度大小变化的快慢
C．它描述的是质点在圆周运动中向心力的变化快慢
D．以上说法都不正确
4．如图所示，内壁光滑的竖直圆桶绕中心轴做匀速圆周运动，一物块用不可伸长的细绳系着，绳子的另一端系于圆桶上表面圆心，且物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动，则（ ）
A．绳子的拉力可能为零
B．桶对物块的弹力不可能为零
C．若它们以更大的角速度一起转动，绳子的拉力一定增大
D．若它们以更大的角速度一起转动，绳子的拉力仍保持不变
5．下列关于匀速圆周运动的说法，正确的是（ ）
A．匀速圆周运动是一种平衡状态
B．匀速圆周运动是一种匀速运动
C．匀速圆周运动是一种匀变速运动
D．匀速圆周运动是一种速度和加速度都不断改变的运动
6．结合生活常识可以判断钟表里时针转动的角速度和地球自转的角速度之比为（ ）
A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．365：1
7．如图所示，小物块(可看作质点)以某一竖直向下的初速度从半球形碗的碗口左边缘向下滑，半球形碗一直静止在水平地面上，物块下滑过程中速率不变，则在物块下滑到最低点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．加速度大小和方向都在改变
B．物块对碗壁的压力逐渐减小
C．半球形碗对地面的压力逐渐增大
D．地面对半球形碗的摩擦力方向向左
8．做匀速圆周运动的物体，其向心加速度（ ）
A．大小不变，方向改变 B．大小改变，方向不变
C．大小和方向都改变 D．大小和方向都不变
9．A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同的时间内，它们通过的路程之比是，运动方向改变的角度之比是，则它们（ ）
A．线速度大小之比为 B．角速度大小之比为
C．圆周运动的半径之比为 D．向心加速度大小之比为
10．探究向心力与角速度之间的关系时，对质量相同的两个小球，操作正确的是（ ）
A．将两小球分别放在挡板A与挡板B进行操作
B．将两小球分别放在挡板A与挡板C进行操作
C．将两小球分别放在挡板B与挡板C进行操作
D．调整传动皮带使两个变速塔轮角速度相同
11．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，则下列关于a、b、c三点的说法正确的是（ ）
A．a、b、c三点的角速度之比为2∶2∶1
B．a、b、c三点的周期之比为1∶2∶4
C．a、b、c三点的向心加速度之比为4∶2∶1
D．a、b、c三点的转速之比为1∶1∶2
12．如图是某电力机车雨刷器的示意图．雨刮器由刮水片和雨刮臂链接而成，M、N为刮水片的两个端点，P为刮水片与雨利臂的链接点，雨刮臂绕O轴转动的过程中，刮水片始终保持竖直，下列说法正确的是（ ）
A．P点的线速度始终不变 B．P点的向心加速度不变
C．M、N两点的线速度相同 D．M、N两点的运动周期不同
13．如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其图象如，乙图所示。则（ ）
A．小球的质量为
B．当地的重力加速度小为
C．时，小球对杆弹力方向向下
D．时，杆对小球弹力大小为2mg
14．2022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
二、填空题
15．实验结论：在半径和角速度一定的情况下，向心力大小与质量成______。
在质量和角速度一定的情况下，向心力大小与半径成______。
在质量和半径一定的情况下，向心力大小与______成正比。
16．如图所示，一小物块置于绕竖直轴转动的水平转盘上，随盘一起匀速转动，若已知小物块的质量为1kg，离转轴的距离为10cm，转盘的角速度为5rad/s，则物块所需向心力的大小为______N ，该向心力由_____力提供。
17．观察自行车的主要传动部件，了解自行车是怎样用链条传动来驱动后轮前进的。如图所示，大齿轮、小齿轮、后轮三者的半径分别为，它们的边缘上有三个点A、B、C。则A、B、C三者的线速度大小之比为_______，角速度之比为________。
18．如图所示的皮带传动装置，大轮半径为2R，小轮半径为R，A、B分别为两轮边缘上的点，C为大轮上离轮轴为R处的一点，传动时皮带不打滑，若小轮转速为n，则A点线速度为______，B点角速度为___________，C点周期为___________。
19．汽车过拱形桥
汽车过拱形桥 汽车过凹形桥
受力 分析
向心力 Fn=mg-FN=m Fn=FN-mg=m
对桥的压力 FN′=mg-m FN′=mg＋m
结论 汽车对桥的压力_____汽车的重力，而且汽车速度越大，汽车对桥的压力_____ 汽车对桥的压力_____汽车的重力，而且汽车速度越大，汽车对桥的压力_____
20．如图所示是上海锦江乐园中的“摩天轮”，它高108m，直径为98m，每次可乘坐378人，每转一圈25min。摩天轮转动时，某一轿厢内坐有一位游客，则该游客随轮一起匀速转动的周期为_____s，向心加速度大小为________________m/s2。
21．如图所示，一质点在的时间沿半径为的圆形轨道从点运动到点，质点与圆心的连线在这段时间内转过的角度为，该过程中质点可以看成匀速圆周运动，质点的角速度为______，向心加速度为______。
三、解答题
22．如图所示，人骑摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平的高台，接着以v=3m/s的水平速度离开高台，落至地面时，恰能无碰撞地从A点沿圆弧切线方向进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点，其连线水平。已知圆弧半径为R=1.0m，人和车的总质量为180kg，特技表演的全过程中，阻力忽略不计。（计算中取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）
(1)求从高台飞出至到达A点，人和车运动的水平距离s。
(2)若人和车运动到圆弧轨道最低点O时的速度v'=m/s，求此时对轨道的压力大小。
(3)求人和车从平台飞出到达A点时的速度大小及圆弧轨道对应的圆心角θ。
23．如图所示，长为L=0.5 m的轻杆OA绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，A端连着一个质量m=2 kg的小球，g取10 m/s2。
（1）如果小球的速度为3 m/s，求在最低点时杆对小球的拉力为多大。
（2）如果在最高点杆对小球的支持力为4 N，求杆旋转的角速度为多大。
24．如图所示，在长为l的细绳下端拴一个质量为m的小球，捏住绳子的上端，使小球在水平面内做圆周运动，细绳就沿圆锥面旋转，这样就成了一个圆锥摆。已知重力加速度为g。
（1）观察实验发现：实验者使小球旋转后，保持手不动，小球可以旋转较长时间，最终停止。某同学猜测：如果把条件理想化，抽象出一个理想的圆锥摆模型，那么小球将会一直在水平面内转动而不会停止。你认为：理想的圆锥摆模型需要满足哪些条件？
（2）在上述理想条件下，稳定时，绳子跟竖直方向的夹角为。求小球的运动周期T。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
2．B
3．A
4．D
5．D
6．C
7．C
8．A
9．D
10．B
11．A
12．C
13．A
14．B
15． 正比 正比 角速度的平方
16． 2.5 静摩擦力
17． 1：1：4 1：2：2
18． πn
19． 小于 越小 大于 越大
20． 1500
21．
22．（1）1.2m；（2）7740N；（3）5m/s，106°
23．（1）56 N；（2）4 rad/s
24．（1）2424；（2）（）
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．质量为m的小球做半径为r的匀速圆周运动，若其角速度为ω，则它所受向心力的大小为（ ）
A． B．mωr C．Mωr2 D．mω2r
2．下列关于曲线运动说法正确的是（ ）
A．加速度一定变化
B．做圆周运动的物体速度和向心力一定变化
C．在任意相等时间内的运动路程一定不相等
D．在任意相等时间内的速度变化一定不相等
3．关于向心加速度的物理意义，下列说法正确的是（ ）
A．它描述的是线速度方向变化的快慢
B．它描述的是线速度大小变化的快慢
C．它描述的是质点在圆周运动中向心力的变化快慢
D．以上说法都不正确
4．如图所示，内壁光滑的竖直圆桶绕中心轴做匀速圆周运动，一物块用不可伸长的细绳系着，绳子的另一端系于圆桶上表面圆心，且物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动，则（ ）
A．绳子的拉力可能为零
B．桶对物块的弹力不可能为零
C．若它们以更大的角速度一起转动，绳子的拉力一定增大
D．若它们以更大的角速度一起转动，绳子的拉力仍保持不变
5．下列关于匀速圆周运动的说法，正确的是（ ）
A．匀速圆周运动是一种平衡状态
B．匀速圆周运动是一种匀速运动
C．匀速圆周运动是一种匀变速运动
D．匀速圆周运动是一种速度和加速度都不断改变的运动
6．结合生活常识可以判断钟表里时针转动的角速度和地球自转的角速度之比为（ ）
A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．365：1
7．如图所示，小物块(可看作质点)以某一竖直向下的初速度从半球形碗的碗口左边缘向下滑，半球形碗一直静止在水平地面上，物块下滑过程中速率不变，则在物块下滑到最低点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．加速度大小和方向都在改变
B．物块对碗壁的压力逐渐减小
C．半球形碗对地面的压力逐渐增大
D．地面对半球形碗的摩擦力方向向左
8．做匀速圆周运动的物体，其向心加速度（ ）
A．大小不变，方向改变 B．大小改变，方向不变
C．大小和方向都改变 D．大小和方向都不变
9．A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同的时间内，它们通过的路程之比是，运动方向改变的角度之比是，则它们（ ）
A．线速度大小之比为 B．角速度大小之比为
C．圆周运动的半径之比为 D．向心加速度大小之比为
10．探究向心力与角速度之间的关系时，对质量相同的两个小球，操作正确的是（ ）
A．将两小球分别放在挡板A与挡板B进行操作
B．将两小球分别放在挡板A与挡板C进行操作
C．将两小球分别放在挡板B与挡板C进行操作
D．调整传动皮带使两个变速塔轮角速度相同
11．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，则下列关于a、b、c三点的说法正确的是（ ）
A．a、b、c三点的角速度之比为2∶2∶1
B．a、b、c三点的周期之比为1∶2∶4
C．a、b、c三点的向心加速度之比为4∶2∶1
D．a、b、c三点的转速之比为1∶1∶2
12．如图是某电力机车雨刷器的示意图．雨刮器由刮水片和雨刮臂链接而成，M、N为刮水片的两个端点，P为刮水片与雨利臂的链接点，雨刮臂绕O轴转动的过程中，刮水片始终保持竖直，下列说法正确的是（ ）
A．P点的线速度始终不变 B．P点的向心加速度不变
C．M、N两点的线速度相同 D．M、N两点的运动周期不同
13．如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其图象如，乙图所示。则（ ）
A．小球的质量为
B．当地的重力加速度小为
C．时，小球对杆弹力方向向下
D．时，杆对小球弹力大小为2mg
14．2022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
二、填空题
15．实验结论：在半径和角速度一定的情况下，向心力大小与质量成______。
在质量和角速度一定的情况下，向心力大小与半径成______。
在质量和半径一定的情况下，向心力大小与______成正比。
16．如图所示，一小物块置于绕竖直轴转动的水平转盘上，随盘一起匀速转动，若已知小物块的质量为1kg，离转轴的距离为10cm，转盘的角速度为5rad/s，则物块所需向心力的大小为______N ，该向心力由_____力提供。
17．观察自行车的主要传动部件，了解自行车是怎样用链条传动来驱动后轮前进的。如图所示，大齿轮、小齿轮、后轮三者的半径分别为，它们的边缘上有三个点A、B、C。则A、B、C三者的线速度大小之比为_______，角速度之比为________。
18．如图所示的皮带传动装置，大轮半径为2R，小轮半径为R，A、B分别为两轮边缘上的点，C为大轮上离轮轴为R处的一点，传动时皮带不打滑，若小轮转速为n，则A点线速度为______，B点角速度为___________，C点周期为___________。
19．汽车过拱形桥
汽车过拱形桥 汽车过凹形桥
受力 分析
向心力 Fn=mg-FN=m Fn=FN-mg=m
对桥的压力 FN′=mg-m FN′=mg＋m
结论 汽车对桥的压力_____汽车的重力，而且汽车速度越大，汽车对桥的压力_____ 汽车对桥的压力_____汽车的重力，而且汽车速度越大，汽车对桥的压力_____
20．如图所示是上海锦江乐园中的“摩天轮”，它高108m，直径为98m，每次可乘坐378人，每转一圈25min。摩天轮转动时，某一轿厢内坐有一位游客，则该游客随轮一起匀速转动的周期为_____s，向心加速度大小为________________m/s2。
21．如图所示，一质点在的时间沿半径为的圆形轨道从点运动到点，质点与圆心的连线在这段时间内转过的角度为，该过程中质点可以看成匀速圆周运动，质点的角速度为______，向心加速度为______。
三、解答题
22．如图所示，人骑摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平的高台，接着以v=3m/s的水平速度离开高台，落至地面时，恰能无碰撞地从A点沿圆弧切线方向进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点，其连线水平。已知圆弧半径为R=1.0m，人和车的总质量为180kg，特技表演的全过程中，阻力忽略不计。（计算中取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）
(1)求从高台飞出至到达A点，人和车运动的水平距离s。
(2)若人和车运动到圆弧轨道最低点O时的速度v'=m/s，求此时对轨道的压力大小。
(3)求人和车从平台飞出到达A点时的速度大小及圆弧轨道对应的圆心角θ。
23．如图所示，长为L=0.5 m的轻杆OA绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，A端连着一个质量m=2 kg的小球，g取10 m/s2。
（1）如果小球的速度为3 m/s，求在最低点时杆对小球的拉力为多大。
（2）如果在最高点杆对小球的支持力为4 N，求杆旋转的角速度为多大。
24．如图所示，在长为l的细绳下端拴一个质量为m的小球，捏住绳子的上端，使小球在水平面内做圆周运动，细绳就沿圆锥面旋转，这样就成了一个圆锥摆。已知重力加速度为g。
（1）观察实验发现：实验者使小球旋转后，保持手不动，小球可以旋转较长时间，最终停止。某同学猜测：如果把条件理想化，抽象出一个理想的圆锥摆模型，那么小球将会一直在水平面内转动而不会停止。你认为：理想的圆锥摆模型需要满足哪些条件？
（2）在上述理想条件下，稳定时，绳子跟竖直方向的夹角为。求小球的运动周期T。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
2．B
3．A
4．D
5．D
6．C
7．C
8．A
9．D
10．B
11．A
12．C
13．A
14．B
15． 正比 正比 角速度的平方
16． 2.5 静摩擦力
17． 1：1：4 1：2：2
18． πn
19． 小于 越小 大于 越大
20． 1500
21．
22．（1）1.2m；（2）7740N；（3）5m/s，106°
23．（1）56 N；（2）4 rad/s
24．（1）2424；（2）（）
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