第六章圆周运动单元测试卷 基础过关 2021-2022学年高一物理必修第二册（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第六章圆周运动单元测试卷 基础过关 2021-2022学年高一物理必修第二册（word版含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 968.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-06-14 00:00:04 | ||
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文档简介
第六章《圆周运动》单元测试卷 基础过关
一、选择题（本大题共14小题）
1．某游乐场的一项游乐设施如图甲所示，它可以简化为如图乙所示的模型，已知圆盘的半径，悬绳长，圆盘启动后始终以恒定的角速度转动，若测得悬绳与竖直方向的夹角，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．圆盘转动的角速度为
B．假设人和座椅的总质量为m，悬绳上的拉力为
C．若人和座椅的总质量不变，圆盘转速增加，则悬绳与竖直方向的夹角不变
D．若人和座椅的总质量增大，圆盘转速不变，则悬绳与竖直方向的夹角不变
2．质量为m的小球，用长为L的线悬挂在O点，在O点正下方处有一光滑的钉子，把小球拉到与在同一水平面的位置，摆线被钉子拦住，如图，将小球从静止释放。当球第一次通过最低点P时，（ ）
A．小球速率突然减小 B．小球角速度突然减小
C．小球的向心加速度突然减小 D．摆线上的张力突然变大
3．如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔（小孔光滑）的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）。现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图中位置），两次金属块Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下列判断中正确的是（ ）
A．细线所受的拉力变小
B．小球P运动的角速度变小
C．Q受到桌面的静摩擦力变大
D．小球P运动的向心加速度变大
4．如图所示，一水平圆形餐桌面绕轴O转动，两个相同的物块a、b沿同一半径放在桌面上，已知距离Ob=2Oa=2r，物体与桌面间的动摩擦因数为μ，物体大小忽略不计，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，物块a、b随盘转动（ ）
A．物块a受到的摩擦力可能为零
B．a、b的线速度大小之比为1：2
C．a、b受到的摩擦力之比为1：2
D．a、b随盘转动的最大角速度大小为
5．如图所示，在水平桌面上有一个固定竖直转轴且过圆心的转盘，转盘半径为r，边缘绕有一条足够长的细轻绳，细绳末端系住一木块。已知木块与桌面之间的动摩擦因数。当转盘以角速度旋转时，木块被带动一起旋转，达到稳定状态后，二者角速度相同。已知，下列说法正确的是（ ）
A．当稳定时，木块做圆周运动的半径为2m
B．当稳定时，木块的线速度与圆盘边缘线速度大小之比为
C．要保持上述的稳定状态，角速度
D．无论角速度多大，都可以保持上述稳定状态
6．铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为（如图），弯道处的回弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则（ ）
A．内外轨道均不受轮缘的挤压
B．内轨对内侧车轮轮缘有挤压
C．火车所受合力等于mg
D．外轨对外侧车轮轮缘有挤压
7．重庆巴南区的一段“波浪形”公路如图甲所示，公路的坡底与坡顶间有一定高度差，若该公路可看作由半径相同的凹凸路面彼此连接面成，如图乙所示。如甲图所示重力为G的货车平行于中心标线行驶，先后经过了某段凸形路面的最高点M和凹形路面的最低点N时，对面地的压力大小分别为、。则下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，粗细均匀的半圆管道内壁光滑，竖直固定在水平面上，上、下端管口切线水平。质量均为的两小球、（直径略小于管道内径），分别以不同的速度从管道下端管口进入管道，到达管道最高点时对管壁的作用力大小相等，离开管道后，球在水平面上的落点到下端管口的距离是的2倍。已知重力加速度大小为，则两球到达管道的最高点时（ ）
A．的速度大小是的2倍
B．对管壁的作用大小为
C．对管壁的作用力竖直向下
D．对管壁的作用力竖直向上
9．如图所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为l的轻质细绳将物块连接在竖直转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为=30°，此时细绳绷直但无张力，物块与转台间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，角速度为，加速度为g，则（ ）
A．当时，细线中张力为零
B．当时，物块与转台间的摩擦力为零
C．当时，细线的张力大于
D．当时，细绳的拉力大小为
10．如图所示为时钟面板，当时钟正常工作时，关于时针、分针和秒针的转动，下列判断正确的是（ ）
A．时针的角速度最大 B．秒针的角速度最大
C．时针尖端的线速度大于分针尖端的线速度 D．时针、分针、秒针的转动周期相等
11．近年来我国高速铁路发展迅速，一带一路战略开启了高铁发展的新时代，现已知两轨间宽度为L，内外轨高度差是h，重力加速度为g，如果机车要进入半径为R的弯道，该弯道的设计速度最为适宜的是（ ）
A． B． C． D．
12．如图所示，在竖直平面内，直径为R的光滑半圆轨道和半径为R的光滑四分之一圆轨道水平相切于最低点A，两轨道均被固定，一个质量为m的小球（可视为质点），从A点沿切线向左以某一初速度进入半圆轨道，恰好能通过半圆轨道的最高点M，然后落在四分之一圆轨道上的N点，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（ ）
A．M、N两点间的高度差为
B．小球进入A点时的加速度大小为3g
C．小球从M点到N点的运动轨迹是一段圆弧
D．小球到达N点时的水平方向的分速度大于竖直方向的分速度
13．如图所示，在长为的细绳下端拴一个质量为的小球，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，当绳子跟竖直方向的夹角为θ=30°时，则小球运动的向心加速度大小是（g=10m/s2）（ ）
A． B． C． D．
14．如图所示，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，且接触处没有打滑，则下列判断正确的是（ ）
A． B．ωA=2ωC C． D．ωB=ωC
二、解答题（本大题共5小题）
15．如图，质量为m=0.1kg的小球和A、B两根细绳相连，两绳固定在细杆的A、B两点，其中A绳长，当两绳都拉直时，A、B两绳和细杆的夹角，，。求：
（1）当细杆转动的角速度ω在什么范围内，A、B两绳始终张紧？
（2）当时，A、B两绳的拉力分别为多大？
16．如图所示，用一根长为l=1m的细线，一端系一质量为m=1kg的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ=37°。（g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）求：
（1）当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω1= rad/s时，求小球对细线的张力T1的大小；
（2）当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω2=2rad/s时，求小球对细线的张力T2的大小。
17．杂技演员在做“水流星”表演时，用一根细绳系着盛水的杯子，抡起绳子，让杯子在竖直面内做圆周运动。如图所示，杯内水的质量，绳长，求：
（1）在最高点水不流出的最小速率。
（2）水在最高点速率时，水对杯底的压力大小。
18．如图所示，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，从点脱离后做平抛运动，经过后又恰好与倾角为的斜面垂直相碰。已知半圆形管道的半径，小球可看作质点且其质量为取。求：
（1）小球在斜面上的相碰点与点的水平距离；
（2）小球经过管道的点时，受到管道的作用力的大小及方向。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．ABD
2．BC
3．CD
4．BD
5．AC
6．AC
7．AC
8．AB
9．ACD
10．B
11．B
12．A
13．D
14．C
15．（1）；（2），
16．（1）10N；（2）20N
17．（1）；（2）10N
18．（1）0.9m；（2）1N；方向竖直向上
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、选择题（本大题共14小题）
1．某游乐场的一项游乐设施如图甲所示，它可以简化为如图乙所示的模型，已知圆盘的半径，悬绳长，圆盘启动后始终以恒定的角速度转动，若测得悬绳与竖直方向的夹角，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．圆盘转动的角速度为
B．假设人和座椅的总质量为m，悬绳上的拉力为
C．若人和座椅的总质量不变，圆盘转速增加，则悬绳与竖直方向的夹角不变
D．若人和座椅的总质量增大，圆盘转速不变，则悬绳与竖直方向的夹角不变
2．质量为m的小球，用长为L的线悬挂在O点，在O点正下方处有一光滑的钉子，把小球拉到与在同一水平面的位置，摆线被钉子拦住，如图，将小球从静止释放。当球第一次通过最低点P时，（ ）
A．小球速率突然减小 B．小球角速度突然减小
C．小球的向心加速度突然减小 D．摆线上的张力突然变大
3．如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔（小孔光滑）的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）。现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图中位置），两次金属块Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下列判断中正确的是（ ）
A．细线所受的拉力变小
B．小球P运动的角速度变小
C．Q受到桌面的静摩擦力变大
D．小球P运动的向心加速度变大
4．如图所示，一水平圆形餐桌面绕轴O转动，两个相同的物块a、b沿同一半径放在桌面上，已知距离Ob=2Oa=2r，物体与桌面间的动摩擦因数为μ，物体大小忽略不计，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，物块a、b随盘转动（ ）
A．物块a受到的摩擦力可能为零
B．a、b的线速度大小之比为1：2
C．a、b受到的摩擦力之比为1：2
D．a、b随盘转动的最大角速度大小为
5．如图所示，在水平桌面上有一个固定竖直转轴且过圆心的转盘，转盘半径为r，边缘绕有一条足够长的细轻绳，细绳末端系住一木块。已知木块与桌面之间的动摩擦因数。当转盘以角速度旋转时，木块被带动一起旋转，达到稳定状态后，二者角速度相同。已知，下列说法正确的是（ ）
A．当稳定时，木块做圆周运动的半径为2m
B．当稳定时，木块的线速度与圆盘边缘线速度大小之比为
C．要保持上述的稳定状态，角速度
D．无论角速度多大，都可以保持上述稳定状态
6．铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为（如图），弯道处的回弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则（ ）
A．内外轨道均不受轮缘的挤压
B．内轨对内侧车轮轮缘有挤压
C．火车所受合力等于mg
D．外轨对外侧车轮轮缘有挤压
7．重庆巴南区的一段“波浪形”公路如图甲所示，公路的坡底与坡顶间有一定高度差，若该公路可看作由半径相同的凹凸路面彼此连接面成，如图乙所示。如甲图所示重力为G的货车平行于中心标线行驶，先后经过了某段凸形路面的最高点M和凹形路面的最低点N时，对面地的压力大小分别为、。则下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，粗细均匀的半圆管道内壁光滑，竖直固定在水平面上，上、下端管口切线水平。质量均为的两小球、（直径略小于管道内径），分别以不同的速度从管道下端管口进入管道，到达管道最高点时对管壁的作用力大小相等，离开管道后，球在水平面上的落点到下端管口的距离是的2倍。已知重力加速度大小为，则两球到达管道的最高点时（ ）
A．的速度大小是的2倍
B．对管壁的作用大小为
C．对管壁的作用力竖直向下
D．对管壁的作用力竖直向上
9．如图所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为l的轻质细绳将物块连接在竖直转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为=30°，此时细绳绷直但无张力，物块与转台间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，角速度为，加速度为g，则（ ）
A．当时，细线中张力为零
B．当时，物块与转台间的摩擦力为零
C．当时，细线的张力大于
D．当时，细绳的拉力大小为
10．如图所示为时钟面板，当时钟正常工作时，关于时针、分针和秒针的转动，下列判断正确的是（ ）
A．时针的角速度最大 B．秒针的角速度最大
C．时针尖端的线速度大于分针尖端的线速度 D．时针、分针、秒针的转动周期相等
11．近年来我国高速铁路发展迅速，一带一路战略开启了高铁发展的新时代，现已知两轨间宽度为L，内外轨高度差是h，重力加速度为g，如果机车要进入半径为R的弯道，该弯道的设计速度最为适宜的是（ ）
A． B． C． D．
12．如图所示，在竖直平面内，直径为R的光滑半圆轨道和半径为R的光滑四分之一圆轨道水平相切于最低点A，两轨道均被固定，一个质量为m的小球（可视为质点），从A点沿切线向左以某一初速度进入半圆轨道，恰好能通过半圆轨道的最高点M，然后落在四分之一圆轨道上的N点，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（ ）
A．M、N两点间的高度差为
B．小球进入A点时的加速度大小为3g
C．小球从M点到N点的运动轨迹是一段圆弧
D．小球到达N点时的水平方向的分速度大于竖直方向的分速度
13．如图所示，在长为的细绳下端拴一个质量为的小球，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，当绳子跟竖直方向的夹角为θ=30°时，则小球运动的向心加速度大小是（g=10m/s2）（ ）
A． B． C． D．
14．如图所示，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，且接触处没有打滑，则下列判断正确的是（ ）
A． B．ωA=2ωC C． D．ωB=ωC
二、解答题（本大题共5小题）
15．如图，质量为m=0.1kg的小球和A、B两根细绳相连，两绳固定在细杆的A、B两点，其中A绳长，当两绳都拉直时，A、B两绳和细杆的夹角，，。求：
（1）当细杆转动的角速度ω在什么范围内，A、B两绳始终张紧？
（2）当时，A、B两绳的拉力分别为多大？
16．如图所示，用一根长为l=1m的细线，一端系一质量为m=1kg的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ=37°。（g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）求：
（1）当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω1= rad/s时，求小球对细线的张力T1的大小；
（2）当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω2=2rad/s时，求小球对细线的张力T2的大小。
17．杂技演员在做“水流星”表演时，用一根细绳系着盛水的杯子，抡起绳子，让杯子在竖直面内做圆周运动。如图所示，杯内水的质量，绳长，求：
（1）在最高点水不流出的最小速率。
（2）水在最高点速率时，水对杯底的压力大小。
18．如图所示，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，从点脱离后做平抛运动，经过后又恰好与倾角为的斜面垂直相碰。已知半圆形管道的半径，小球可看作质点且其质量为取。求：
（1）小球在斜面上的相碰点与点的水平距离；
（2）小球经过管道的点时，受到管道的作用力的大小及方向。
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参考答案：
1．ABD
2．BC
3．CD
4．BD
5．AC
6．AC
7．AC
8．AB
9．ACD
10．B
11．B
12．A
13．D
14．C
15．（1）；（2），
16．（1）10N；（2）20N
17．（1）；（2）10N
18．（1）0.9m；（2）1N；方向竖直向上
答案第1页，共2页
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