第六章 圆周运动 基础训练单元检测题—2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第六章 圆周运动 基础训练单元检测题—2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册（word版含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-06-20 11:16:35 | ||
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文档简介
圆周运动
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．重力的大小和方向与物体运动状态无关
B．“越走越快”表示物体的加速度越来越大
C．做曲线运动的物体的加速度一定变化
D．做圆周运动的物体其所受的合外力即为其向心力
2．如图所示，半径为R的光滑半圆形轨道放在竖直平面内，AB连线为竖直直径，一小球以某一速度冲上轨道，运动到最高点B时对轨道的压力等于重力的2倍。则小球落地点C到轨道入口A点的距离为（ ）
A．2R B．3R C．R D．2R
3．“太极球”是近年来较流行的一种健身器材。做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地上。现将球拍和太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势。A为圆周的最高点，C为最低点，B、D与圆心O等高。设在A处时健身者需施加的力为F，当球运动到B、D位置时，板与水平方向需有一定的夹角，球的重力为1N，不计拍的重力，则与F的关系为（ ）
A． B．
C． D．
4．如图所示为某种水轮机的示意图，水平管中流出的水流直接冲击水轮机上的某挡板时，水流的速度方向刚好与水轮机上该挡板的线速度方向相同，水轮机圆盘稳定转动时的角速度为ω，圆盘的半径为R，冲击某挡板时水流的速度是该挡板线速度的4倍，该挡板和圆盘圆心连线与水平方向夹角为30°，挡板长度远小于R，不计空气阻力，则水从管口流出时速度的大小为（ ）
A． B． C． D．
5．下列说法中正确的是（ ）
A．因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力
B．因向心力指向圆心，且与线速度的方向垂直，所以它不能改变线速度的大小
C．物体因为做匀速圆周运动才受到向心力
D．做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力
6．转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示。转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是（ ）
A．笔杆上的点离点越远，角速度越大
B．笔杆上的点离点越近，做圆周运动的向心加速度越大
C．笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由手的摩擦力提供的
D．若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速转动被甩走
7．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（ ）
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
8．自行车，又称脚踏车或单车，骑自行车是一种绿色环保的出行方式，如图所示，A、B、C分别是大齿轮、小齿轮以及后轮边缘上的点，则（ ）
A．A点的线速度大于B点的线速度
B．A点的角速度小于B点的角速度
C．C点的角速度小于B点的角速度
D．A、B、C三点的线速度相等
9．某高中开设了糕点制作的选修课，小明同学在体验糕点制作“裱花”环节时，他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径20cm的蛋糕，在蛋糕上每隔2s均匀“点”一次奶油，蛋糕一周均匀“点”上15个奶油，则下列说法正确的是（ ）
A．圆盘转动的转速约为
B．圆盘转动的角速度大小约为
C．蛋糕边缘的奶油线速度大小约为
D．蛋糕边缘的奶油向心加速度约为
10．匀速圆周运动中可以描述质点位置变化快慢和方向的物理量是（ ）
A．转速 B．角速度 C．线速度 D．向心加速度
11．如图所示，轻杆拉着小球在竖直面内绕点做逆时针方向的匀速圆周运动。关于小球运动到图中位置时加速度的方向，下列各图正确的是（ ）
B．
C． D．
12．狗拉雪橇，雪橇在位于水平冰面的圆弧形道路上匀速率滑行。如图为关于雪橇运动到某位置时受到的合外力及速度方向的示意图（为圆心），其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
13．《天工开物》是中国古代一部综合性的科学技术著作，被称为“中国17世纪的工艺百科全书”。书中记载“凡河滨有制简车者，堰陂障流，绕千车下，激轮使转，挽水入简，一一倾千视（类似引水的长竹管）内，流入亩中”。“简车”是一种农田灌溉工具，右图为简车示意图，A、B、C为简车上不同的点，已知它们到转动轴线的距离，假设简车匀速转动，下列说法正确的是（ ）
A．A点线速度始终不变
B．B点向心加速度始终不变
C．
D．
二、多选题
14．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A和B，质量分别为3m和2m，现将A和B分别置于距轴R和2R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，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（ ）
A．绳中刚要出现张力时 B．A球摩擦力反向时
C．两球相对杆滑动时 D．两球相对杆滑动时
15．下列有关描述中正确的是（ ）
A．曲线运动一定是变速运动
B．平抛运动物体的速度变化率是不断变化的
C．两个不在同一直线的匀变速直线运动的合运动可能是直线运动
D．圆周运动物体的加速度可以不指向圆心
16．在匀速圆周运动中，变化的物理量是（ ）
A．速度 B．速率 C．角速度 D．加速度
三、实验题
17．如图所示是向心力演示仪示，用来探究向心力大小的表达式：匀速转动手柄，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内小球随之做匀速圆周运动，使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒7下降，从而露出标尺8，根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个小球所受向心力的比值。
（1）变速塔轮2和3用皮带相连，它们边缘处的____________相等（填“线速度”或“角速度”）
（2）某次实验时，使塔轮2和3的半径比为3：2，把完全相同的小球放在左右两边，使它们的半径为3：1，摇动手柄使它们缓慢转动直至匀速转动，此时，左右两边露出的红白相间的等分标记的格数之比为____________；
（3）本次实验用到的科学方法主要是____________。
18．如图所示为向心力演示装置，匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板（即挡板、、C）对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。利用此装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。已知小球在挡板、、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1。
（1）要探究向心力与轨道半径的关系时，把皮带套在左、右两个塔轮的半径相同的位置，把两个质量______（选填“相同”或“不同”）的小球放置在挡板______和挡板______位置（选填“A”、“B”或“C”）。
（2）把两个质量不同的小球分别放在挡板A和C位置，皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为1∶2，则放在挡板A处的小球与C处的小球角速度大小之比为______。
（3）把两个质量相同的小球分别放在挡板B和C位置，皮带套在左、右两边塔轮的半径之比为3∶1，则转动时左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比约为______。
四、解答题
19．在游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m，绳的长度为l，小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图所示，他们将选手简化为质量m=60kg的质点，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角为α，摆到最低点时的速率。不计空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，取g=10m/s2。
（1）求选手摆到最低点时对绳的拉力大小；
（2）若选手摆到最低点时松手，小明认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；小阳认为绳越短，落点距岸边越远，请通过推算说明你的观点。
20．如图所示，质量为25kg的小孩静止坐在秋千板上时，小孩离拴绳子的横梁2.5m。如果秋千板摆到最低点时，速度为3m/s，忽略小孩重心高度的影响（g取10m/s2）求：
（1）此时小孩运动的角速度大小；
（2）此时小孩的向心力的大小；
（3）此时小孩对秋千的压力大小。
21．如图，一个质量为18kg的小孩坐在游乐场的旋转木马上，绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动，圆周的半径为5.0m。当她的线速度大小为2.0m/s时，求该小孩在运动过程中
(1)角速度大小；
(2)向心加速度大小；
(3)所受合外力大小。
22．分析图中物体的受力情况，并说明它们做匀速圆周运动时向心力的来源。
（1）如图（a）所示，小球A挂在细线下端，并在水平面内做匀速圆周运动。
（2）如图（b）所示，小球B在内壁光滑的固定倒立圆锥内表面做匀速圆周运动。
（3）如图（c）所示，小物块C在直立圆筒的内壁上随圆筒做匀速圆周运动。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
2．A
3．A
4．C
5．B
6．D
7．B
8．B
9．C
10．C
11．A
12．C
13．C
14．BC
15．ACD
16．AD
17． 线速度 4：3 控制变量法
18． 相同 C B（或者B C） 2∶1 2∶9
19．（1）；（2）绳长越接近1.5m时，落点距岸边越远
20．（1）；（2）90N；（3）340N
21．(1)；(2)；(3)
22．（1）小球重力和细线拉力的合力；（2）小球重力和圆锥内表面的支持力的合力；（3）圆筒的支持力
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．重力的大小和方向与物体运动状态无关
B．“越走越快”表示物体的加速度越来越大
C．做曲线运动的物体的加速度一定变化
D．做圆周运动的物体其所受的合外力即为其向心力
2．如图所示，半径为R的光滑半圆形轨道放在竖直平面内，AB连线为竖直直径，一小球以某一速度冲上轨道，运动到最高点B时对轨道的压力等于重力的2倍。则小球落地点C到轨道入口A点的距离为（ ）
A．2R B．3R C．R D．2R
3．“太极球”是近年来较流行的一种健身器材。做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地上。现将球拍和太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势。A为圆周的最高点，C为最低点，B、D与圆心O等高。设在A处时健身者需施加的力为F，当球运动到B、D位置时，板与水平方向需有一定的夹角，球的重力为1N，不计拍的重力，则与F的关系为（ ）
A． B．
C． D．
4．如图所示为某种水轮机的示意图，水平管中流出的水流直接冲击水轮机上的某挡板时，水流的速度方向刚好与水轮机上该挡板的线速度方向相同，水轮机圆盘稳定转动时的角速度为ω，圆盘的半径为R，冲击某挡板时水流的速度是该挡板线速度的4倍，该挡板和圆盘圆心连线与水平方向夹角为30°，挡板长度远小于R，不计空气阻力，则水从管口流出时速度的大小为（ ）
A． B． C． D．
5．下列说法中正确的是（ ）
A．因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力
B．因向心力指向圆心，且与线速度的方向垂直，所以它不能改变线速度的大小
C．物体因为做匀速圆周运动才受到向心力
D．做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力
6．转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示。转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是（ ）
A．笔杆上的点离点越远，角速度越大
B．笔杆上的点离点越近，做圆周运动的向心加速度越大
C．笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由手的摩擦力提供的
D．若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速转动被甩走
7．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（ ）
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
8．自行车，又称脚踏车或单车，骑自行车是一种绿色环保的出行方式，如图所示，A、B、C分别是大齿轮、小齿轮以及后轮边缘上的点，则（ ）
A．A点的线速度大于B点的线速度
B．A点的角速度小于B点的角速度
C．C点的角速度小于B点的角速度
D．A、B、C三点的线速度相等
9．某高中开设了糕点制作的选修课，小明同学在体验糕点制作“裱花”环节时，他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径20cm的蛋糕，在蛋糕上每隔2s均匀“点”一次奶油，蛋糕一周均匀“点”上15个奶油，则下列说法正确的是（ ）
A．圆盘转动的转速约为
B．圆盘转动的角速度大小约为
C．蛋糕边缘的奶油线速度大小约为
D．蛋糕边缘的奶油向心加速度约为
10．匀速圆周运动中可以描述质点位置变化快慢和方向的物理量是（ ）
A．转速 B．角速度 C．线速度 D．向心加速度
11．如图所示，轻杆拉着小球在竖直面内绕点做逆时针方向的匀速圆周运动。关于小球运动到图中位置时加速度的方向，下列各图正确的是（ ）
B．
C． D．
12．狗拉雪橇，雪橇在位于水平冰面的圆弧形道路上匀速率滑行。如图为关于雪橇运动到某位置时受到的合外力及速度方向的示意图（为圆心），其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
13．《天工开物》是中国古代一部综合性的科学技术著作，被称为“中国17世纪的工艺百科全书”。书中记载“凡河滨有制简车者，堰陂障流，绕千车下，激轮使转，挽水入简，一一倾千视（类似引水的长竹管）内，流入亩中”。“简车”是一种农田灌溉工具，右图为简车示意图，A、B、C为简车上不同的点，已知它们到转动轴线的距离，假设简车匀速转动，下列说法正确的是（ ）
A．A点线速度始终不变
B．B点向心加速度始终不变
C．
D．
二、多选题
14．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A和B，质量分别为3m和2m，现将A和B分别置于距轴R和2R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，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（ ）
A．绳中刚要出现张力时 B．A球摩擦力反向时
C．两球相对杆滑动时 D．两球相对杆滑动时
15．下列有关描述中正确的是（ ）
A．曲线运动一定是变速运动
B．平抛运动物体的速度变化率是不断变化的
C．两个不在同一直线的匀变速直线运动的合运动可能是直线运动
D．圆周运动物体的加速度可以不指向圆心
16．在匀速圆周运动中，变化的物理量是（ ）
A．速度 B．速率 C．角速度 D．加速度
三、实验题
17．如图所示是向心力演示仪示，用来探究向心力大小的表达式：匀速转动手柄，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内小球随之做匀速圆周运动，使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒7下降，从而露出标尺8，根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个小球所受向心力的比值。
（1）变速塔轮2和3用皮带相连，它们边缘处的____________相等（填“线速度”或“角速度”）
（2）某次实验时，使塔轮2和3的半径比为3：2，把完全相同的小球放在左右两边，使它们的半径为3：1，摇动手柄使它们缓慢转动直至匀速转动，此时，左右两边露出的红白相间的等分标记的格数之比为____________；
（3）本次实验用到的科学方法主要是____________。
18．如图所示为向心力演示装置，匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板（即挡板、、C）对小球的压力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。利用此装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。已知小球在挡板、、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1。
（1）要探究向心力与轨道半径的关系时，把皮带套在左、右两个塔轮的半径相同的位置，把两个质量______（选填“相同”或“不同”）的小球放置在挡板______和挡板______位置（选填“A”、“B”或“C”）。
（2）把两个质量不同的小球分别放在挡板A和C位置，皮带套在左、右两个塔轮的半径之比为1∶2，则放在挡板A处的小球与C处的小球角速度大小之比为______。
（3）把两个质量相同的小球分别放在挡板B和C位置，皮带套在左、右两边塔轮的半径之比为3∶1，则转动时左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比约为______。
四、解答题
19．在游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m，绳的长度为l，小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图所示，他们将选手简化为质量m=60kg的质点，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角为α，摆到最低点时的速率。不计空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，取g=10m/s2。
（1）求选手摆到最低点时对绳的拉力大小；
（2）若选手摆到最低点时松手，小明认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；小阳认为绳越短，落点距岸边越远，请通过推算说明你的观点。
20．如图所示，质量为25kg的小孩静止坐在秋千板上时，小孩离拴绳子的横梁2.5m。如果秋千板摆到最低点时，速度为3m/s，忽略小孩重心高度的影响（g取10m/s2）求：
（1）此时小孩运动的角速度大小；
（2）此时小孩的向心力的大小；
（3）此时小孩对秋千的压力大小。
21．如图，一个质量为18kg的小孩坐在游乐场的旋转木马上，绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动，圆周的半径为5.0m。当她的线速度大小为2.0m/s时，求该小孩在运动过程中
(1)角速度大小；
(2)向心加速度大小；
(3)所受合外力大小。
22．分析图中物体的受力情况，并说明它们做匀速圆周运动时向心力的来源。
（1）如图（a）所示，小球A挂在细线下端，并在水平面内做匀速圆周运动。
（2）如图（b）所示，小球B在内壁光滑的固定倒立圆锥内表面做匀速圆周运动。
（3）如图（c）所示，小物块C在直立圆筒的内壁上随圆筒做匀速圆周运动。
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参考答案：
1．A
2．A
3．A
4．C
5．B
6．D
7．B
8．B
9．C
10．C
11．A
12．C
13．C
14．BC
15．ACD
16．AD
17． 线速度 4：3 控制变量法
18． 相同 C B（或者B C） 2∶1 2∶9
19．（1）；（2）绳长越接近1.5m时，落点距岸边越远
20．（1）；（2）90N；（3）340N
21．(1)；(2)；(3)
22．（1）小球重力和细线拉力的合力；（2）小球重力和圆锥内表面的支持力的合力；（3）圆筒的支持力
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