第六章 圆周运动 单元必刷小卷（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第六章 圆周运动 单元必刷小卷（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 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 | 2022-04-05 08:11:03 | ||
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文档简介
第六章 圆周运动 单元必刷小卷
一、单选题
1．（2022·河南·襄城高中高一阶段练习）如图所示，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带不打滑，大轮的半径是小轮的2倍，大轮上的一点S离转动轴的距离是其半径的一半，小轮边缘上Q点与大轮上的S点的线速度大小之比为（ ）
A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．2：3
2．（2022·安徽·泾县中学高一阶段练习）如图所示是利用两个大小不同的齿轮来达到改变转速的自行车传动结构的示意图。已知大齿轮的齿数为48个，小齿轮的齿数为16个，后轮直径约为小齿轮直径的10倍．假设脚踏板在内转1圈，下列说法正确的是（ ）
A．小齿轮在内也转1圈
B．大齿轮边缘与小齿轮边缘的线速度之比为3：1
C．后轮与小齿轮的角速度之比为10：1
D．后轮边缘与大齿轮边缘的线速度之比为10：1
3．（2022·山东·枣庄市第三中学高一阶段练习）如图1所示，轻杆的一端固定一小球（视为质点）另一端套在光滑的水平轴上，轴的正上方有一速度传感器，可以测量小球通过最高点时的速度大小；轴处有力传感器，可以测量小球通过最高点时轴受到杆的作用力，若竖直向下为力的正方向，小球在最低点时给不同的初速度，得到图像如图2所示，取，则（ ）
A．轴到球心间的距离为
B．小球的质量为
C．小球恰好通过最高点时的速度大小为
D．小球在最高点的速度大小为时杆受到球的作用力竖直向下
4．（2022·四川·泸县五中高一阶段练习）如图所示，轻杆长3L，在杆两端分别固定质量均为m的球A和球B，光滑水平转轴穿过杆上距球A为L处的O点，给该系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球B运动到最高点时，杆对球B恰好无作用力。若忽略空气阻力的影响，则球B在最高点时（ ）
A．球B的速度大小为
B．球A的速度大小为
C．杆对球A的作用力为1.25mg
D．杆对球A的作用力为1.5mg
5．（2021·全国·高一课时练习）如图所示，一倾斜的圆筒绕固定轴OO1以恒定的角速度ω转动，圆筒的半径r=1.5m。筒壁内有一小物体与圆筒始终保持相对静止，小物体与圆筒间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），转动轴与水平面间的夹角为60°，重力加速度g取10m/s2，则ω的最小值是（ ）
A．1rad/s B． C． D．5rad/s
6．（2022·河南·洛宁县第一高级中学高一阶段练习）过山车是一种机动游乐设施，常见于游乐园和主题乐园中。如图所示，某乐园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，身体颠倒。若人做圆周运动的半径为R，重力加速度大小为g，已知在最高点和最低点时过山车对人在竖直方向的力的方向相反，大小之和是人所受重力大小的2倍，则人在最高点与最低点的向心加速度大小之和为（ ）
A．g B．1.5g C．2g D．2.5g
7．（2022·全国·高三专题练习）2022年2月5日，由曲春雨、范可新、张雨婷、武大靖、任子威组成的短道速滑混合接力队夺得中国在本次冬奥会的首枚金牌.如图所示，若将武大靖在弯道转弯的过程看成在水平冰面上的一段匀速圆周运动（不考虑冰刀嵌入冰内部分），已知武大靖质量为m，转弯时冰刀平面与冰面间夹角为θ，冰刀与冰面间的动摩擦因数为μ，弯道半径为R，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则武大靖在弯道转弯时不发生侧滑的最大速度为（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
8．（2022·安徽·池州市第一中学高一阶段练习）下雨天，同学间会经常转动并甩落雨伞边缘的雨点嬉闹。某次，甲同学沿竖直方向上打着一把雨伞，伞边缘离伞柄的距离，离地面的高度为，旁边有一位乙同学，身高，离伞边缘的最小水平距离为，甲同学要想把雨点甩到乙同学身上，则转动雨伞的角速度可能是（取）（ ）
A． B． C． D．
9．（2022·河南·高一阶段练习）自行车的踏板、链轮、链条、飞轮、后轮示意图如图所示，踏板和链轮同轴转动、飞轮和后轮同轴转动，已知链轮、飞轮和后轮的半径之比，后轮半径分别为链轮、飞轮、后轮边缘上的三个点。现将后轮架空，让踩踏板以的角速度做匀速圆周运动，则（ ）
A．A点的线速度
B．B点的角速度
C．C点的向心加速度
D．若使C点的线速度达到，脚踏板转动的角速度应为
10．（2022·山东·枣庄市第三中学高一阶段练习）如图所示，水平转盘上叠放着质量均为的A、两个物块，物块用长为的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小均可不计。细线能承受的最大拉力为，与转盘间的动摩擦因数为，A、间的动摩擦因数为，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。转盘可绕竖直中心轴转动，转盘静止时，细线刚好伸直，力传感器的读数为零（取）。根据以上信息，你认为下列说法正确的是（ ）
A．A物块随转盘做圆周运动的向心力由细线的拉力、对A的摩擦力的合力提供的
B．转盘的角速度为时，细线刚好有拉力
C．A物块刚要脱离物块时转盘的角速度为
D．转盘的角速度大于时细线将被拉断
11．（2022·湖北·巴东县第三高级中学高一阶段练习）如图所示，一长为l的轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，小球绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，在时间内转过的圆心角为，下列说法正确的是（ ）
A．在时间内小球转过的弧长为
B．在时间内小球转过的弧长为
C．小球转动的角速度大小为
D．小球转动的线速度大小为
12．（2021·全国·高一课时练习）如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一点，飞镖抛出时与等高，且与点的距离为。当飞镖以初速度垂直盘面瞄准点水平抛出的同时，圆盘绕经过盘心点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为，若飞镖恰好击中点，则（ ）
A．飞镖击中点所需的时间为
B．圆盘的半径可能为
C．圆盘转动角速度的最小值为
D．点随圆盘转动的线速度不可能为
三、填空题
13．（2021·浙江·湖州市教育科学研究中心高一期末）如图甲所示是中学物理实验室常用的感应起电机，装置中有两个大小相等、半径为15 cm的有机玻璃盘，其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮连接，如图乙所示。现玻璃盘以100 r/min转速旋转，已知主动轮半径为8 cm，从动轮半径为2 cm，P是玻璃盘边缘上的点。转动时皮带不打滑，P点的线速度大小为_______m/s，摇把的转速为_______r/min。
14．（2021·陕西省安康市汉滨区江北高级中学高一期中）图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑。则a点、b点、c点的线速度大小之比为___________，a点、b点、c点的角速度大小之比为___________；a点、b点、c点的向心加速度之比为___________。
15．（2021·上海市金山中学高一期中）如图所示，一圆环圆心为O，若以它的直径AB为轴作匀速转动，圆环上P、Q两点的线速度大小之比是___________；若圆环的半径是20cm，绕AB轴转动的周期是1s，环上Q点的向心加速度大小是______m/s2。
四、解答题
16．（2022·广东·华南师大附中高一阶段练习）如图所示，细绳一端系着质量M＝4.0kg的物块，静止在水平桌面上，另一端通过光滑小孔吊着质量m＝2.0kg的物体，物块与圆孔的距离r＝1.0m，已知物块与桌面间的动摩擦因数μ为0.2，重力加速度g取10m/s2，设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现使物块随水平桌面以小孔为圆心在水平面上匀速转动。求：（计算结果保留两位有效数字）
（1）要使吊着的物体不下降，转台匀速转动的最小角速度ω1；
（2）要使吊着的物体不上升，转台匀速转动的最大角速度ω2。
17．如图所示，质量为m=2.0kg的小球绕O点在竖直平面内沿半径r=0.2m的圆弧运动。小球运动到最低点时，细线刚好达到所能承受的最大拉力被拉断，小球水平飞出。已知细线能承受的最大拉力为小球重力的2倍，O点离水平地面的高度h=2.0m，取重力加速度g=10m/s2。
（1）求小球在地面上的落点离O点的水平距离；
（2）若细线断裂的瞬间，小球同时受到水平向左的恒力F的作用，最终小球恰好落在地面上的A点（A点在O点的正下方），求恒力F的大小
18．（2021·江苏·高三阶段练习）如图所示，足够长的水平轻杆中点固定在竖直轻质转轴O1O2上的O点，小球A和B分别套在水平杆中点的左右两侧，套在转轴上原长为L的轻质弹簧上端固定在O点，下端与小球C连接，小球A、C间和B、C间均用长度为L的不可伸缩的轻质细线连接，三个小球的质量均为m，均可以看成质点。装置静止时，小球A、B紧靠在转轴上，两根绳子恰被拉直且张力为零。转动该装置并缓慢增大转速，小球C缓慢上升，弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g。求:
（1）弹簧的劲度系数k；（2）当弹簧恢复原长时，装置的转动角速度；
（3）在弹簧的长度由初状态变为L的过程中，外界对装置所做的功。
参考答案：
1．C
2．D
3．A
4．D
5．C
6．C
7．D
8．BC
9．BD
10．CD
11．AC
12．AC
13． 1.6 25
14．
15．
16．（1）rad/s；（2）rad/s
17．（1）；（2）
18．（1）；（2）；（3）mgL
一、单选题
1．（2022·河南·襄城高中高一阶段练习）如图所示，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带不打滑，大轮的半径是小轮的2倍，大轮上的一点S离转动轴的距离是其半径的一半，小轮边缘上Q点与大轮上的S点的线速度大小之比为（ ）
A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．2：3
2．（2022·安徽·泾县中学高一阶段练习）如图所示是利用两个大小不同的齿轮来达到改变转速的自行车传动结构的示意图。已知大齿轮的齿数为48个，小齿轮的齿数为16个，后轮直径约为小齿轮直径的10倍．假设脚踏板在内转1圈，下列说法正确的是（ ）
A．小齿轮在内也转1圈
B．大齿轮边缘与小齿轮边缘的线速度之比为3：1
C．后轮与小齿轮的角速度之比为10：1
D．后轮边缘与大齿轮边缘的线速度之比为10：1
3．（2022·山东·枣庄市第三中学高一阶段练习）如图1所示，轻杆的一端固定一小球（视为质点）另一端套在光滑的水平轴上，轴的正上方有一速度传感器，可以测量小球通过最高点时的速度大小；轴处有力传感器，可以测量小球通过最高点时轴受到杆的作用力，若竖直向下为力的正方向，小球在最低点时给不同的初速度，得到图像如图2所示，取，则（ ）
A．轴到球心间的距离为
B．小球的质量为
C．小球恰好通过最高点时的速度大小为
D．小球在最高点的速度大小为时杆受到球的作用力竖直向下
4．（2022·四川·泸县五中高一阶段练习）如图所示，轻杆长3L，在杆两端分别固定质量均为m的球A和球B，光滑水平转轴穿过杆上距球A为L处的O点，给该系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球B运动到最高点时，杆对球B恰好无作用力。若忽略空气阻力的影响，则球B在最高点时（ ）
A．球B的速度大小为
B．球A的速度大小为
C．杆对球A的作用力为1.25mg
D．杆对球A的作用力为1.5mg
5．（2021·全国·高一课时练习）如图所示，一倾斜的圆筒绕固定轴OO1以恒定的角速度ω转动，圆筒的半径r=1.5m。筒壁内有一小物体与圆筒始终保持相对静止，小物体与圆筒间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），转动轴与水平面间的夹角为60°，重力加速度g取10m/s2，则ω的最小值是（ ）
A．1rad/s B． C． D．5rad/s
6．（2022·河南·洛宁县第一高级中学高一阶段练习）过山车是一种机动游乐设施，常见于游乐园和主题乐园中。如图所示，某乐园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，身体颠倒。若人做圆周运动的半径为R，重力加速度大小为g，已知在最高点和最低点时过山车对人在竖直方向的力的方向相反，大小之和是人所受重力大小的2倍，则人在最高点与最低点的向心加速度大小之和为（ ）
A．g B．1.5g C．2g D．2.5g
7．（2022·全国·高三专题练习）2022年2月5日，由曲春雨、范可新、张雨婷、武大靖、任子威组成的短道速滑混合接力队夺得中国在本次冬奥会的首枚金牌.如图所示，若将武大靖在弯道转弯的过程看成在水平冰面上的一段匀速圆周运动（不考虑冰刀嵌入冰内部分），已知武大靖质量为m，转弯时冰刀平面与冰面间夹角为θ，冰刀与冰面间的动摩擦因数为μ，弯道半径为R，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则武大靖在弯道转弯时不发生侧滑的最大速度为（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
8．（2022·安徽·池州市第一中学高一阶段练习）下雨天，同学间会经常转动并甩落雨伞边缘的雨点嬉闹。某次，甲同学沿竖直方向上打着一把雨伞，伞边缘离伞柄的距离，离地面的高度为，旁边有一位乙同学，身高，离伞边缘的最小水平距离为，甲同学要想把雨点甩到乙同学身上，则转动雨伞的角速度可能是（取）（ ）
A． B． C． D．
9．（2022·河南·高一阶段练习）自行车的踏板、链轮、链条、飞轮、后轮示意图如图所示，踏板和链轮同轴转动、飞轮和后轮同轴转动，已知链轮、飞轮和后轮的半径之比，后轮半径分别为链轮、飞轮、后轮边缘上的三个点。现将后轮架空，让踩踏板以的角速度做匀速圆周运动，则（ ）
A．A点的线速度
B．B点的角速度
C．C点的向心加速度
D．若使C点的线速度达到，脚踏板转动的角速度应为
10．（2022·山东·枣庄市第三中学高一阶段练习）如图所示，水平转盘上叠放着质量均为的A、两个物块，物块用长为的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小均可不计。细线能承受的最大拉力为，与转盘间的动摩擦因数为，A、间的动摩擦因数为，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。转盘可绕竖直中心轴转动，转盘静止时，细线刚好伸直，力传感器的读数为零（取）。根据以上信息，你认为下列说法正确的是（ ）
A．A物块随转盘做圆周运动的向心力由细线的拉力、对A的摩擦力的合力提供的
B．转盘的角速度为时，细线刚好有拉力
C．A物块刚要脱离物块时转盘的角速度为
D．转盘的角速度大于时细线将被拉断
11．（2022·湖北·巴东县第三高级中学高一阶段练习）如图所示，一长为l的轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，小球绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，在时间内转过的圆心角为，下列说法正确的是（ ）
A．在时间内小球转过的弧长为
B．在时间内小球转过的弧长为
C．小球转动的角速度大小为
D．小球转动的线速度大小为
12．（2021·全国·高一课时练习）如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一点，飞镖抛出时与等高，且与点的距离为。当飞镖以初速度垂直盘面瞄准点水平抛出的同时，圆盘绕经过盘心点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为，若飞镖恰好击中点，则（ ）
A．飞镖击中点所需的时间为
B．圆盘的半径可能为
C．圆盘转动角速度的最小值为
D．点随圆盘转动的线速度不可能为
三、填空题
13．（2021·浙江·湖州市教育科学研究中心高一期末）如图甲所示是中学物理实验室常用的感应起电机，装置中有两个大小相等、半径为15 cm的有机玻璃盘，其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮连接，如图乙所示。现玻璃盘以100 r/min转速旋转，已知主动轮半径为8 cm，从动轮半径为2 cm，P是玻璃盘边缘上的点。转动时皮带不打滑，P点的线速度大小为_______m/s，摇把的转速为_______r/min。
14．（2021·陕西省安康市汉滨区江北高级中学高一期中）图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑。则a点、b点、c点的线速度大小之比为___________，a点、b点、c点的角速度大小之比为___________；a点、b点、c点的向心加速度之比为___________。
15．（2021·上海市金山中学高一期中）如图所示，一圆环圆心为O，若以它的直径AB为轴作匀速转动，圆环上P、Q两点的线速度大小之比是___________；若圆环的半径是20cm，绕AB轴转动的周期是1s，环上Q点的向心加速度大小是______m/s2。
四、解答题
16．（2022·广东·华南师大附中高一阶段练习）如图所示，细绳一端系着质量M＝4.0kg的物块，静止在水平桌面上，另一端通过光滑小孔吊着质量m＝2.0kg的物体，物块与圆孔的距离r＝1.0m，已知物块与桌面间的动摩擦因数μ为0.2，重力加速度g取10m/s2，设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现使物块随水平桌面以小孔为圆心在水平面上匀速转动。求：（计算结果保留两位有效数字）
（1）要使吊着的物体不下降，转台匀速转动的最小角速度ω1；
（2）要使吊着的物体不上升，转台匀速转动的最大角速度ω2。
17．如图所示，质量为m=2.0kg的小球绕O点在竖直平面内沿半径r=0.2m的圆弧运动。小球运动到最低点时，细线刚好达到所能承受的最大拉力被拉断，小球水平飞出。已知细线能承受的最大拉力为小球重力的2倍，O点离水平地面的高度h=2.0m，取重力加速度g=10m/s2。
（1）求小球在地面上的落点离O点的水平距离；
（2）若细线断裂的瞬间，小球同时受到水平向左的恒力F的作用，最终小球恰好落在地面上的A点（A点在O点的正下方），求恒力F的大小
18．（2021·江苏·高三阶段练习）如图所示，足够长的水平轻杆中点固定在竖直轻质转轴O1O2上的O点，小球A和B分别套在水平杆中点的左右两侧，套在转轴上原长为L的轻质弹簧上端固定在O点，下端与小球C连接，小球A、C间和B、C间均用长度为L的不可伸缩的轻质细线连接，三个小球的质量均为m，均可以看成质点。装置静止时，小球A、B紧靠在转轴上，两根绳子恰被拉直且张力为零。转动该装置并缓慢增大转速，小球C缓慢上升，弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g。求:
（1）弹簧的劲度系数k；（2）当弹簧恢复原长时，装置的转动角速度；
（3）在弹簧的长度由初状态变为L的过程中，外界对装置所做的功。
参考答案：
1．C
2．D
3．A
4．D
5．C
6．C
7．D
8．BC
9．BD
10．CD
11．AC
12．AC
13． 1.6 25
14．
15．
16．（1）rad/s；（2）rad/s
17．（1）；（2）
18．（1）；（2）；（3）mgL