中小学教育资源及组卷应用平台
人教版必修二第六章检测试卷A卷
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的或不选的得0分。
1．在光滑的水平桌面上固定一木板AB，其右面与O点共线。一根细绳一端固定在O点，另一端拉着一个小球m做匀速圆周运动。在线与AB板相碰前瞬间与碰后瞬间，下述不变的物理量为（ ）
A．线速度 B．角速度
C．向心加速度 D．向心力
【答案】A
【详解】A．物体的速度在瞬间不会发生突变，所以线速度瞬间不变，故A正确；
B．线速度大小不变，半径变小，由知小球角速度会变大，故B错误；
C．由知向心加速度增大，故C错误；
D．由知小球向心力增大，故D错误。
故选A。
2．无级变速是在变速范围内任意连续地变换速度，性能优于传统的档位变速，很多高档汽车都应用了无级变速。如图所示是截锥式无级变速器的模型示意图，两个锥轮中间有一个滚轮，主动轮、滚轮、从动轮靠着彼此之间的摩擦力带动。当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从左向右移动时从动轮转速降低，滚轮从右向左移动时从动轮转速增加。当滚轮位于主动轮直径D1，从动轮直径D2的位置上时，则主动轮的转速n1，从动轮转速n2之间的关系是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】ABCD.由于两轮线速度相等知
，
故选项B正确，选项ACD错误。
故选B。
3．如图所示，物体A、B随水平圆盘绕轴匀速转动，物体B在水平方向所受的作用力有（ ）
A．圆盘对B及A对B的摩擦力，两力都指向圆心
B．圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心
C．圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力
D．圆盘对B的摩擦力和向心力
【答案】B
【详解】以A、B整体为研究对象，受重力、圆盘的支持力及圆盘对B的摩擦力，重力与支持力平衡，摩擦力提供向心力，即摩擦力指向圆心。以A为研究对象，受重力、B的支持力及B对A的摩擦力，重力与支持力平衡，B对A的摩擦力提供A做圆周运动的向心力，即方向指向圆心，由牛顿第三定律，A对B的摩擦力背离圆心，所以物体B在水平方向受圆盘对B指向圆心的摩擦力和A对B背离圆心的摩擦力。
故选B。
4．如图“旋转纽扣”游戏。现用力反复拉线两端，纽扣逆顺转动交替，纽扣绕其中心转速最大可达10r/s。则可知纽扣边缘各质点绕其中心（ ）
A．线速度在同一时刻相同，且可能在变小
B．线速度在同一时刻相同，且一直在变大
C．角速度在同一时刻相同，且可能在变小
D．角速度在同一时刻相同，且一直在变大
【答案】C
【详解】AB．线速度是矢量，边缘不同位置的质点的线速度方向不同，所以纽扣边缘各质点绕其中心转动的线速度在同一时刻不相同，故AB错误；
CD．由于纽扣边缘各质点是同圆心转动，所以角速度在同一时刻相同，根据，可知在外力用力反复拉线两端，纽扣逆顺转动交替，纽扣转速可能变大也可能变小，所以角速度可能变小，故C正确，D错误。
故选C。
5．如图所示，有一皮带传动装置，、、三点到各自转轴的距离分别为、、，已知，若在传动过程中，皮带不打滑．则（ ）
A．点与点的线速度大小之比为
B．点与点的角速度大小之比为
C．点与点的向心加速度大小之比为
D．点与点的周期之比为
【答案】B
【详解】A．对于传动装置，对于同一根皮带连接的传动轮边缘的点，线速度相等；同轴转动的点，角速度相等；本题皮带连接的传动，有，由可得
可得
故A错误；
B．根据，，，和同轴转动，可得
即点与点的角速度大小之比为1:2，故B正确；
C．根据及关系式，可得
即点与点的向心加速度大小之比为1:4，故C错误；
D．根据，得
故D错误。
故选B。
6．火车转弯时，如果铁路弯道的内、外轨一样高，则外轨对轮缘（如图1所示）挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力（如图2所示），但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损。在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如图3所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压。设此时的速度大小为v，重力加速度为g，以下说法中正确的是（ ）
A．该弯道的半径
B．当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变
C．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压
D．按规定速度行驶时，支持力小于重力
【答案】C
【详解】A．B．设弯道处倾斜的角度为θ，则火车按规定的速度行驶时，根据牛顿第二定律得
解得
A错误；
B．由A项的分析可知，火车规定行驶速度为
与火车的质量无关，B错误；
C．当火车速率大于v时，火车的重力与支持力的合力不足以提供向心力，火车将有离心的趋势，则外轨对轮缘产生向里的挤压，C正确；
D．按规定速度行驶时，支持力为
支持力大于重力，D错误。
故选C。
7．如图所示，一质量为的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为。当汽车经过半径为的弯道时，下列判断正确的是（ ）
A．汽车转弯时受到重力、弹力、摩擦力和向心力
B．汽车安全转弯的向心加速度大小可能为8m/s2
C．汽车转弯速度为时汽车会发生不会侧滑
D．汽车转弯速度为时所需的向心力为
【答案】C
【详解】A．向心力是物体做圆周运动需要的指向圆心的合力，不是物体实际受力，故选项A错误；
B．当最大静摩擦力提供向心力时，加速度最大
故选项B错误；
C．汽车转弯的最大速度
汽车不会侧滑，故选项C正确；
D．汽车转弯速度为时
故选项D错误。
故选C。
8．如图所示，质量均为m的A、B两球穿在水平杆C、D上，两球与杆的最大静摩擦力均为Ffm，OO′为杆CD的转轴。A、B两球之间用一根长为3R的轻绳相连，两球到转轴的距离OA=R，OB=2R。若使杆CD绕OO′轴转动时，A、B两球能保持和杆相对静止，则杆CD转动时角速度的最大值是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】两球同轴转动，角速度相同，在转动过程中，当角速度较小时，静摩擦力提供物体做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律和圆周运动公式有
可知A、B两球所受摩擦力之比为1:2，即B球所受摩擦力先达到最大值Ffm，此后随着角速度增大，绳中拉力从零开始逐渐增大，B球所受摩擦力不变，而A球所受摩擦力先指向圆心减小后反向增大，当该摩擦力达到最大时，角速度达到最大，此时根据牛顿第二定律，对B，有
对A，有
联立解得
故选B。
9．如图所示，薄壁细圆管竖直放置，圆半径比细管的内径大得多，一小球在管内做圆周运动，已知圆管的半径为0.4m，若小球通过圆管最高点时速度为v，g取10m/s2，则以下说法正确的是（ ）
A．当v=1m/s，小球对管壁有向上的压力
B．当v=1m/s，小球对管壁有向下的压力
C．当v=3m/s，小球对管壁有向上的压力
D．当v=3m/s，小球对管壁有向下的压力
【答案】BC
【详解】当小球不受弹力时，重力恰好提供向心力，则有
解得
当时，小球所受的重力大于所需的向心力，故小球对轨道有向下的压力，因而A错误，B正确；
当时，小球所受的重力不足以提供向心力，故轨道对小球有向下的压力，小球对管壁有向上的压力，因而C正确，D错误。
故选BC。
10．如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细绳相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RA＝r，RB＝2r，与盘间的动摩擦因数μ相同，当圆盘转速缓慢加快到两物体刚好要发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A．此时绳子张力为3μmg
B．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆内
C．此时圆盘的角速度为
D．此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动
【答案】AC
【详解】ABC．两物体A和B随着圆盘转动时，合外力提供向心力，则
F＝mω2r
B的半径比A的半径大，所以B所需向心力大，细绳拉力相等，所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B的静摩擦力方向指向圆心，A的最大静摩擦力方向指向圆外，有相对圆盘沿半径指向圆内的运动趋势，根据牛顿第二定律得
FT－μmg＝mω2r
FT＋μmg＝mω2·2r
解得
FT＝3μmg
ω＝
故A、C正确，B错误；
D．烧断细绳瞬间A物体所需的向心力为2μmg，此时烧断细绳，A的最大静摩擦力不足以提供向心力，则A做离心运动，故D错误。
故选AC。
二、实验题（本题共2小题，共16分。）
11．某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点的速度的实验，所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）。
完成下列填空：
（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg；
（2）将玩具小车放置在凹形桥模拟器最低点时，托盘秤示数如图（b）所示，该示数为 kg。
（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m，多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：
序号 1 2 3 4 5
M（kg） 1.80 1.75 1.85 1.75 1.90
（4）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为是 N。（重力加速度大小取9.8m/s2，计算结果保留两位有效数字）
【答案】 1.40（1.35~1.45） 7.9（7.8~8.0）
【详解】（2）[1]根据秤盘指针可知量程是10kg，指针所指示数是1.40kg（1.35~1.45都正确）；
（4）[2]记录的托盘示数各次并不相同，而多次测量求平均值可以减少误差，即
而模拟器的质量为1.00kg，所以小车经过凹形桥最低点时小车对桥的压力
（7.8~8.0都正确）
12．用如图所示的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。
（1）本实验采用的科学方法是 。
A．控制变量法 B．累积法
C．微元法 D．放大法
（2）图示中若用皮带连接的两个塔轮半径相等，保证两球线速度相同，两球是体积相同的铅球和钢球，则正在探究的是 。
A．向心力的大小与半径的关系
B．向心力的大小与线速度大小的关系
C．向心力的大小与角速度的关系
D．向心力的大小与物体质量的关系
（3）通过本实验可以得到的结论是 。
A．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比
B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比
C．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比
D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比
【答案】 A D C
【详解】（1）[1]本装置的原理是使物体质量、半径、角速度等多个物理量中的一个变化，控制其他物理量不变，以研究向心力与各物理量之间的关系，故采用的是控制变量法。
故选A。
（2）[2]图示情景中对比铅球和钢球的运动情况，两物体的质量不同，线速度、角速度和半径相同，所以研究的是向心力与质量之间的关系。
故选D。
（3）[3]由向心力的公式
可知通过本实验可以得到的结论是：在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比。
故选C。
三、计算题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13．一根长为的轻绳两端分别固定在一根竖直棒上的A、B两点，一个质量为的光滑小圆环C套在绳子上，如图所示，当竖直棒以一定的角速度转动时，圆环以B为圆心在水平面上做匀速圆周运动，（，g取）则：
（1）此时轻绳上的张力大小等于多少？
（2）竖直棒转动的角速度为多大？
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）对圆环受力分析如图
圆环在竖直方向所受合外力为零，则
所以此时轻绳上的张力大小为
（2）圆环C在水平面内做匀速圆周运动，由于圆环光滑，所以圆环两端绳的拉力大小相等。BC段绳水平时，圆环C做圆周运动的半径，由几何关系
解得，圆环C做圆周运动的半径为
水平方向，由牛顿第二定律
解得，竖直棒转动的角速度为
14．如图所示，一个小球可以绕O点在竖直面内做圆周运动。B点是圆周运动的最低点，不可伸长的悬线的长为L。现将球拉至A点，悬线刚好拉直，悬线与竖直方向的夹角θ=53°，给小球一个水平向右的初速度，结果小球刚好平抛到B点，小球的质量为m。重力加速度为g，sin 37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）小球的初速度大小；
（2）小球在B点开始做圆周运动时悬线的张力。
【答案】（1）；（2）1.8mg
【详解】（1）小球从A到B做平抛运动，设运动的时间为t，则根据运动学公式有
联立上述两式解得小球的初速度大小为
（2）小球运动到B点时，由于绳子绷紧，小球竖直方向的分速度可视为瞬间变为零，因此小球在B点开始做圆周运动的线速度大小为v0，设此时悬线的张力大小为F，则由牛顿第二定律可得
解得
F=1.8mg
15．如图所示，AB为一竖直面内的四分之一光滑圆弧轨道，半径R=0.5，与水平滑道BC相切于B点。BC长为2m，动摩擦因数μ=0.2。C点下方h=1.25m处放置一水平圆盘，圆心O与C点在同一竖直线上，其半径OE上某点固定一小桶（可视为质点），OE∥BC。一质量m=0.2kg的物块（可视为质点）从圆轨道上某点滑下，当物块经过B点时，圆盘开始从图示位置绕通过圆心的竖直轴匀速转动。物块通过圆弧轨道上B点时对轨道的压力大小为5.6N，物块由C点水平抛出后恰好落入小桶内。g取10m/s2，求：
（1）物块通过B点的速度；
（2）小桶到圆心O的距离；
（3）圆盘转动的角速度ω应满足的条件。
【答案】（1）3m/s；（2）0.5m；（3）(n=1,2,3,4)
【详解】（1）物块到达B点时，由牛顿第二定律可得
F-mg=
代入数据解得
vB=3m/s
（2）从B到C由牛顿第二定律可得
解得
a=2m/s2
由运动学公式得
解得
vC=1m/s
物块从C点做平抛运动，设所用时间为t2，有
解得
x=0.5m
即为小桶到圆心O的距离；
（3）物块由B点到由C点的时间为t1，由速度公式可得
物块从B运动到小桶的总时间为
t=t1+t2
圆盘转动的角速度应满足条件
联立可得
(n=1,2,3,4)
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
人教版必修二第六章检测试卷A卷
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的或不选的得0分。
1．在光滑的水平桌面上固定一木板AB，其右面与O点共线。一根细绳一端固定在O点，另一端拉着一个小球m做匀速圆周运动。在线与AB板相碰前瞬间与碰后瞬间，下述不变的物理量为（ ）
A．线速度 B．角速度
C．向心加速度 D．向心力
2．无级变速是在变速范围内任意连续地变换速度，性能优于传统的档位变速，很多高档汽车都应用了无级变速。如图所示是截锥式无级变速器的模型示意图，两个锥轮中间有一个滚轮，主动轮、滚轮、从动轮靠着彼此之间的摩擦力带动。当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从左向右移动时从动轮转速降低，滚轮从右向左移动时从动轮转速增加。当滚轮位于主动轮直径D1，从动轮直径D2的位置上时，则主动轮的转速n1，从动轮转速n2之间的关系是（ ）
A． B．
C． D．
3．如图所示，物体A、B随水平圆盘绕轴匀速转动，物体B在水平方向所受的作用力有（ ）
A．圆盘对B及A对B的摩擦力，两力都指向圆心
B．圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心
C．圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力
D．圆盘对B的摩擦力和向心力
4．如图“旋转纽扣”游戏。现用力反复拉线两端，纽扣逆顺转动交替，纽扣绕其中心转速最大可达10r/s。则可知纽扣边缘各质点绕其中心（ ）
A．线速度在同一时刻相同，且可能在变小
B．线速度在同一时刻相同，且一直在变大
C．角速度在同一时刻相同，且可能在变小
D．角速度在同一时刻相同，且一直在变大
5．如图所示，有一皮带传动装置，、、三点到各自转轴的距离分别为、、，已知，若在传动过程中，皮带不打滑．则（ ）
A．点与点的线速度大小之比为
B．点与点的角速度大小之比为
C．点与点的向心加速度大小之比为
D．点与点的周期之比为
6．火车转弯时，如果铁路弯道的内、外轨一样高，则外轨对轮缘（如图1所示）挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力（如图2所示），但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损。在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如图3所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压。设此时的速度大小为v，重力加速度为g，以下说法中正确的是（ ）
A．该弯道的半径
B．当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变
C．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压
D．按规定速度行驶时，支持力小于重力
7．如图所示，一质量为的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为。当汽车经过半径为的弯道时，下列判断正确的是（ ）
A．汽车转弯时受到重力、弹力、摩擦力和向心力
B．汽车安全转弯的向心加速度大小可能为8m/s2
C．汽车转弯速度为时汽车会发生不会侧滑
D．汽车转弯速度为时所需的向心力为
8．如图所示，质量均为m的A、B两球穿在水平杆C、D上，两球与杆的最大静摩擦力均为Ffm，OO′为杆CD的转轴。A、B两球之间用一根长为3R的轻绳相连，两球到转轴的距离OA=R，OB=2R。若使杆CD绕OO′轴转动时，A、B两球能保持和杆相对静止，则杆CD转动时角速度的最大值是（ ）
A． B．
C． D．
9．如图所示，薄壁细圆管竖直放置，圆半径比细管的内径大得多，一小球在管内做圆周运动，已知圆管的半径为0.4m，若小球通过圆管最高点时速度为v，g取10m/s2，则以下说法正确的是（ ）
A．当v=1m/s，小球对管壁有向上的压力
B．当v=1m/s，小球对管壁有向下的压力
C．当v=3m/s，小球对管壁有向上的压力
D．当v=3m/s，小球对管壁有向下的压力
10．如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细绳相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RA＝r，RB＝2r，与盘间的动摩擦因数μ相同，当圆盘转速缓慢加快到两物体刚好要发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
A．此时绳子张力为3μmg
B．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆内
C．此时圆盘的角速度为
D．此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动
二、实验题（本题共2小题，共16分。）
11．某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点的速度的实验，所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）。
完成下列填空：
（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg；
（2）将玩具小车放置在凹形桥模拟器最低点时，托盘秤示数如图（b）所示，该示数为 kg。
（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m，多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：
序号 1 2 3 4 5
M（kg） 1.80 1.75 1.85 1.75 1.90
（4）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为是 N。（重力加速度大小取9.8m/s2，计算结果保留两位有效数字）
12．用如图所示的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。
（1）本实验采用的科学方法是 。
A．控制变量法 B．累积法
C．微元法 D．放大法
（2）图示中若用皮带连接的两个塔轮半径相等，保证两球线速度相同，两球是体积相同的铅球和钢球，则正在探究的是 。
A．向心力的大小与半径的关系
B．向心力的大小与线速度大小的关系
C．向心力的大小与角速度的关系
D．向心力的大小与物体质量的关系
（3）通过本实验可以得到的结论是 。
A．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比
B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比
C．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比
D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比
三、计算题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13．一根长为的轻绳两端分别固定在一根竖直棒上的A、B两点，一个质量为的光滑小圆环C套在绳子上，如图所示，当竖直棒以一定的角速度转动时，圆环以B为圆心在水平面上做匀速圆周运动，（，g取）则：
（1）此时轻绳上的张力大小等于多少？
（2）竖直棒转动的角速度为多大？
14．如图所示，一个小球可以绕O点在竖直面内做圆周运动。B点是圆周运动的最低点，不可伸长的悬线的长为L。现将球拉至A点，悬线刚好拉直，悬线与竖直方向的夹角θ=53°，给小球一个水平向右的初速度，结果小球刚好平抛到B点，小球的质量为m。重力加速度为g，sin 37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）小球的初速度大小；
（2）小球在B点开始做圆周运动时悬线的张力。
15．如图所示，AB为一竖直面内的四分之一光滑圆弧轨道，半径R=0.5，与水平滑道BC相切于B点。BC长为2m，动摩擦因数μ=0.2。C点下方h=1.25m处放置一水平圆盘，圆心O与C点在同一竖直线上，其半径OE上某点固定一小桶（可视为质点），OE∥BC。一质量m=0.2kg的物块（可视为质点）从圆轨道上某点滑下，当物块经过B点时，圆盘开始从图示位置绕通过圆心的竖直轴匀速转动。物块通过圆弧轨道上B点时对轨道的压力大小为5.6N，物块由C点水平抛出后恰好落入小桶内。g取10m/s2，求：
（1）物块通过B点的速度；
（2）小桶到圆心O的距离；
（3）圆盘转动的角速度ω应满足的条件。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
