【新教材原创】人教2019版高一物理必修二第六章圆周运动测试卷（基础版）含答案
文档属性
| 名称 | 【新教材原创】人教2019版高一物理必修二第六章圆周运动测试卷（基础版）含答案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-01-31 15:07:34 | ||
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文档简介
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第六章圆周运动测试卷（基础版）
一、单选题（每题3分，共24分）
1．（3分）一质点做匀速圆周运动时，关于线速度、角速度和周期的关系，下列说法正确的是（ ）
A．线速度大的角速度一定大 B．角速度大的周期一定小
C．周期小的线速度一定大 D．周期与半径一定无关
2．（3分）广州的甲物体和北京的乙物体相对地球静止，随着地球一起自转时（ ）
A．甲的线速度大，乙的角速度大 B．甲的角速度大，乙的线速度大
C．甲和乙的线速度相等 D．甲和乙的角速度相等
3．（3分）如图甲所示，轻杆一端与质量为1kg、可视为质点的小球相连，另一端可绕光滑固定轴在竖直平面内自由转动，现使小球在竖直平面内做圆周运动，经最高点开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度v随时间t的变化关系如图乙所示，A、B、C三点分别是图线与纵轴、横轴的交点、图线上第一周期内的最低点，该三点的纵坐标分别是1、0、取，不计空气阻力，下列说法正确的是
A．轻杆的长度为
B．小球经最高点时，杆对它的作用力方向竖直向上
C．B点对应时刻小球的速度为
D．曲线AB段与坐标轴所围图形的面积为
4．（3分）如图所示，小物块位于半径为R的半球顶端，若给小物块以水平的初速为v0 时，物块刚好对半球无压力，则以下说法不正确的是
A．小物块立即离开球面做平抛运动
B．小物块落地时水平位移R
C．小物块沿半球面运动
D．小物块落地时速度的方向与地面不可能成45°角
5．（3分）如图所示，用细线悬挂的小球从A点开始摆动，经过最低点B时摆线被直尺P挡住，球继续摆动至C点．若不计空气阻力，比较悬线被直尺P挡住的前后瞬间，下列说法正确的是（ ）
A．小球的线速度减小 B．小球的线速度增大
C．小球的角速度减小 D．小球的线速度不变
6．（3分）如图所示，为研究自行车上某些物理量之间的关系，小燕将车倒放在地上，摇动踏板使后轮转起来，关于轮缘上A点与辐条上B点的线速度和角速度的大小，正确的是( )
A．ωA＞ωB B．ωA＜ωB C．vA＞vB D．vA＜vB
7．（3分）如图所示，一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速转动．在框架上套着两个质量相等的小球A、B，小球A、B到竖直转轴的距离相等，它们与圆形框架保持相对静止．下列说法正确的是（ ）
A．小球A的合力小于小球B的合力
B．小球A与框架间可能没有摩擦力
C．小球B与框架间可能没有摩擦力
D．圆形框架以更大的角速度转动，小球B受到的摩擦力一定增大
8．（3分）如图所示，细线长为l，一端固定在O点，另一端系一小球，在从A达到最低点B的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．从A到B的过程中只有小球的重力做功
B．小球共受到重力、向心力和线的拉力作用
C．小球受到的向心力是细线的拉力和所受重力的合力提供
D．从A到B的过程中小球的重力和细线的拉力都做了功
二、多选题（每题4分，共16分）
9．（4分） 关于铁道转弯处内外铁轨间有高度差，下列说法中正确的是（ ）
A．可以使火车顺利转弯，减少车轮与铁轨间的摩擦
B．火车转弯时，火车的速度越小，车轮对内侧的铁轨侧向压力越小
C．火车转弯时，火车的速度超过限速，且速度越大，车轮对外侧的铁轨侧向压力越大
D．外铁轨略高于内铁轨，使得火车转弯时，由重力和支持力的合力提供了部分向心力
10．（4分）如图，一根细线下端拴一个金属小球A，细线的上端固定在金属块B上，B放在带小孔的水平桌面上，小球A在某一水平面内做匀速圆周运动。现使小球A改到一个更低一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），金属块B在桌面上始终保持静止，则后一种情况与原来相比较，下列正确的是（ ）
A．细线的张力变小 B．金属块B受到桌面的静摩擦力变小
C．金属块B受到桌面的支持力变小 D．小球A运动的线速度増大
11．（4分）如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（ ）
A．b一定比a先开始滑动 B．a、b所受的摩擦力始终相等
C．ω＝是b开始滑动的临界角速度 D．当ω＝时，a所受摩擦力的大小为kmg
12．（4分）如图甲所示，半径为R、内壁光滑的圆形细管竖直放置，一可看作质点的小球在圆管内做圆周运动，当其运动到最高点A时，小球受到的弹力F与其在A点速度平方(即v2)的关系如图乙所示．设细管内径可忽略不计，则下列说法中正确的是( )
A．当地的重力加速度大小为
B．该小球的质量为R
C．当v2＝2b时，小球在圆管的最低点受到的弹力大小为7a
D．当0≤v2＜b时，小球在A点对圆管的弹力方向竖直向上
三、实验题（共2小题，共14分）
13．（7分）在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中,如图甲所示,细绳的悬点刚好与一竖直放置的刻度尺零刻度线对齐.将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时刚好位于圆心.用手带动钢球,调整白纸的位置,设法使球刚好沿纸上某个半径为r的圆做圆周运动,钢球的质量为m,重力加速度为g.
(1).用秒表记录运动n圈的总时间为t,那么小球做圆周运动需要的向心力表达式为Fn=__________.
(2).通过刻度尺测得小球运动轨道平面距悬点的高度为h,那么小球做圆周运动中外力提供的向心力表达式为F=__________;
(3).改变小球做圆周运动的半径,多次实验,得到如图乙所示的关系图象为一直线时,可以达到粗略验证向心力表达式的目的,该图线的斜率表达式为k=__________.
14．（7分）下图是“DIS向心力实验器”，研究向心力与哪些因素有关．当质量为m的物体随旋转臂一起做半径为r的圆周运动时，同时获得一组向心力F和角速度ω的数据后，连成平滑的曲线，经验证为一条抛物线，改变实验条件重复三次实验(三次实验的条件见表)，得到的抛物线分别如图中的①、②、③所示．
(1)实验中，若挡光杆的挡光宽度为,某次挡光片经过传感器时的遮光时间为，则计算机计算角速度ω的计算式为ω=________．
实验次数 1 2 3
半径r（m） 0.1 0.1 0.1
质量m（kg） 0.022 0.044 0.066
(2)分析比较表格和图像可得到的结论为（____________）
A．匀速圆周运动物体所受向心力与质量成正比
B．匀速圆周运动物体所受向心力与角速度的平方成正比
C．半径相同，一定质量的物体作圆周运动，物体所受向心力与角速度的平方成正比
D．在质量相同的情况下，圆周运动物体所受向心力与半径成正比
四、解答题（共四小题，共46分）
15．（10分）如图所示，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB是长为R的水平轨道，BCD是圆心为O、半径为R的圆弧轨道，两轨道相切于B点．在外力作用下，一小球从A点以初速度开始做匀加速直线运动，到达B点时撤除外力．已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C，重力加速度为g．求：小球在AB段运动的加速度的大小；
16．（12分）一人骑自行车由静止开始上一长 L=200m ，斜坡坡度为0.05（沿斜坡前进100m，高度上升5m），自行车达到最大速度前做加速度 a=1m/s2 的匀加速直线运动，达到最大速度后脚蹬踏板使大齿轮以 n=4/ 转/秒的转速匀角速转动，自行车匀速运动一段时间后，由于骑行者体能下降，自行车距离坡顶 50m 处开始做匀减速运动，已知最后 50m 的平均速度只有之前平均速度的 84%，自行车大齿轮直径 d1=15cm，小齿轮直径d2=6cm，车轮直径 d3=60cm.求:
（1）大齿轮 的最大角速度1
（2）运动过程中自行车的最大速度 vm
（3）到达坡顶时的速度 v。
17．（12分）如图所示，内侧为圆锥凹面的圆柱固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，圆锥凹面与水平夹角为，转台转轴与圆锥凹面的对称轴重合．转台以一定角速度匀速旋转，一质量为m的小物块落入圆锥凹面内，经过一段时间后，小物块随圆锥凹面一起转动且相对圆锥凹面静止，小物块和O点的距离为L，重力加速度大小为g．若，小物块受到的摩擦力恰好为零．
（1）求；
（2）若，且0
18．（12分）如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO?重合，转台以一定角速度ω匀速旋转。一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO?之间的夹角为60°。重力加速度大小为g。
（1）求出物块线速度大小，指出其向心加速度方向；
（2）若时，小物块受到的摩擦力恰好为零，求（要求规范作出受力图）；
（3）若（为第2问的值），且0参考答案
1．B 2．D 3．B 4．C 5．D 6．C 7．C 8．A
9．CD 10．AB 11．AC 12．BC
13．
14． C
15．1.5g
16．（1）8rad/s（2）6m/s（3）3m/s
17．（1）
（2），摩擦力方向沿锥面向下；摩擦力方向沿锥面向上，
18．（1），向心加速度方向：水平指向转轴（2）（3）和
答案第8页，总9页
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第六章圆周运动测试卷（基础版）
一、单选题（每题3分，共24分）
1．（3分）一质点做匀速圆周运动时，关于线速度、角速度和周期的关系，下列说法正确的是（ ）
A．线速度大的角速度一定大 B．角速度大的周期一定小
C．周期小的线速度一定大 D．周期与半径一定无关
2．（3分）广州的甲物体和北京的乙物体相对地球静止，随着地球一起自转时（ ）
A．甲的线速度大，乙的角速度大 B．甲的角速度大，乙的线速度大
C．甲和乙的线速度相等 D．甲和乙的角速度相等
3．（3分）如图甲所示，轻杆一端与质量为1kg、可视为质点的小球相连，另一端可绕光滑固定轴在竖直平面内自由转动，现使小球在竖直平面内做圆周运动，经最高点开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度v随时间t的变化关系如图乙所示，A、B、C三点分别是图线与纵轴、横轴的交点、图线上第一周期内的最低点，该三点的纵坐标分别是1、0、取，不计空气阻力，下列说法正确的是
A．轻杆的长度为
B．小球经最高点时，杆对它的作用力方向竖直向上
C．B点对应时刻小球的速度为
D．曲线AB段与坐标轴所围图形的面积为
4．（3分）如图所示，小物块位于半径为R的半球顶端，若给小物块以水平的初速为v0 时，物块刚好对半球无压力，则以下说法不正确的是
A．小物块立即离开球面做平抛运动
B．小物块落地时水平位移R
C．小物块沿半球面运动
D．小物块落地时速度的方向与地面不可能成45°角
5．（3分）如图所示，用细线悬挂的小球从A点开始摆动，经过最低点B时摆线被直尺P挡住，球继续摆动至C点．若不计空气阻力，比较悬线被直尺P挡住的前后瞬间，下列说法正确的是（ ）
A．小球的线速度减小 B．小球的线速度增大
C．小球的角速度减小 D．小球的线速度不变
6．（3分）如图所示，为研究自行车上某些物理量之间的关系，小燕将车倒放在地上，摇动踏板使后轮转起来，关于轮缘上A点与辐条上B点的线速度和角速度的大小，正确的是( )
A．ωA＞ωB B．ωA＜ωB C．vA＞vB D．vA＜vB
7．（3分）如图所示，一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速转动．在框架上套着两个质量相等的小球A、B，小球A、B到竖直转轴的距离相等，它们与圆形框架保持相对静止．下列说法正确的是（ ）
A．小球A的合力小于小球B的合力
B．小球A与框架间可能没有摩擦力
C．小球B与框架间可能没有摩擦力
D．圆形框架以更大的角速度转动，小球B受到的摩擦力一定增大
8．（3分）如图所示，细线长为l，一端固定在O点，另一端系一小球，在从A达到最低点B的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．从A到B的过程中只有小球的重力做功
B．小球共受到重力、向心力和线的拉力作用
C．小球受到的向心力是细线的拉力和所受重力的合力提供
D．从A到B的过程中小球的重力和细线的拉力都做了功
二、多选题（每题4分，共16分）
9．（4分） 关于铁道转弯处内外铁轨间有高度差，下列说法中正确的是（ ）
A．可以使火车顺利转弯，减少车轮与铁轨间的摩擦
B．火车转弯时，火车的速度越小，车轮对内侧的铁轨侧向压力越小
C．火车转弯时，火车的速度超过限速，且速度越大，车轮对外侧的铁轨侧向压力越大
D．外铁轨略高于内铁轨，使得火车转弯时，由重力和支持力的合力提供了部分向心力
10．（4分）如图，一根细线下端拴一个金属小球A，细线的上端固定在金属块B上，B放在带小孔的水平桌面上，小球A在某一水平面内做匀速圆周运动。现使小球A改到一个更低一些的水平面上做匀速圆周运动（图上未画出），金属块B在桌面上始终保持静止，则后一种情况与原来相比较，下列正确的是（ ）
A．细线的张力变小 B．金属块B受到桌面的静摩擦力变小
C．金属块B受到桌面的支持力变小 D．小球A运动的线速度増大
11．（4分）如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（ ）
A．b一定比a先开始滑动 B．a、b所受的摩擦力始终相等
C．ω＝是b开始滑动的临界角速度 D．当ω＝时，a所受摩擦力的大小为kmg
12．（4分）如图甲所示，半径为R、内壁光滑的圆形细管竖直放置，一可看作质点的小球在圆管内做圆周运动，当其运动到最高点A时，小球受到的弹力F与其在A点速度平方(即v2)的关系如图乙所示．设细管内径可忽略不计，则下列说法中正确的是( )
A．当地的重力加速度大小为
B．该小球的质量为R
C．当v2＝2b时，小球在圆管的最低点受到的弹力大小为7a
D．当0≤v2＜b时，小球在A点对圆管的弹力方向竖直向上
三、实验题（共2小题，共14分）
13．（7分）在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中,如图甲所示,细绳的悬点刚好与一竖直放置的刻度尺零刻度线对齐.将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时刚好位于圆心.用手带动钢球,调整白纸的位置,设法使球刚好沿纸上某个半径为r的圆做圆周运动,钢球的质量为m,重力加速度为g.
(1).用秒表记录运动n圈的总时间为t,那么小球做圆周运动需要的向心力表达式为Fn=__________.
(2).通过刻度尺测得小球运动轨道平面距悬点的高度为h,那么小球做圆周运动中外力提供的向心力表达式为F=__________;
(3).改变小球做圆周运动的半径,多次实验,得到如图乙所示的关系图象为一直线时,可以达到粗略验证向心力表达式的目的,该图线的斜率表达式为k=__________.
14．（7分）下图是“DIS向心力实验器”，研究向心力与哪些因素有关．当质量为m的物体随旋转臂一起做半径为r的圆周运动时，同时获得一组向心力F和角速度ω的数据后，连成平滑的曲线，经验证为一条抛物线，改变实验条件重复三次实验(三次实验的条件见表)，得到的抛物线分别如图中的①、②、③所示．
(1)实验中，若挡光杆的挡光宽度为,某次挡光片经过传感器时的遮光时间为，则计算机计算角速度ω的计算式为ω=________．
实验次数 1 2 3
半径r（m） 0.1 0.1 0.1
质量m（kg） 0.022 0.044 0.066
(2)分析比较表格和图像可得到的结论为（____________）
A．匀速圆周运动物体所受向心力与质量成正比
B．匀速圆周运动物体所受向心力与角速度的平方成正比
C．半径相同，一定质量的物体作圆周运动，物体所受向心力与角速度的平方成正比
D．在质量相同的情况下，圆周运动物体所受向心力与半径成正比
四、解答题（共四小题，共46分）
15．（10分）如图所示，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB是长为R的水平轨道，BCD是圆心为O、半径为R的圆弧轨道，两轨道相切于B点．在外力作用下，一小球从A点以初速度开始做匀加速直线运动，到达B点时撤除外力．已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C，重力加速度为g．求：小球在AB段运动的加速度的大小；
16．（12分）一人骑自行车由静止开始上一长 L=200m ，斜坡坡度为0.05（沿斜坡前进100m，高度上升5m），自行车达到最大速度前做加速度 a=1m/s2 的匀加速直线运动，达到最大速度后脚蹬踏板使大齿轮以 n=4/ 转/秒的转速匀角速转动，自行车匀速运动一段时间后，由于骑行者体能下降，自行车距离坡顶 50m 处开始做匀减速运动，已知最后 50m 的平均速度只有之前平均速度的 84%，自行车大齿轮直径 d1=15cm，小齿轮直径d2=6cm，车轮直径 d3=60cm.求:
（1）大齿轮 的最大角速度1
（2）运动过程中自行车的最大速度 vm
（3）到达坡顶时的速度 v。
17．（12分）如图所示，内侧为圆锥凹面的圆柱固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，圆锥凹面与水平夹角为，转台转轴与圆锥凹面的对称轴重合．转台以一定角速度匀速旋转，一质量为m的小物块落入圆锥凹面内，经过一段时间后，小物块随圆锥凹面一起转动且相对圆锥凹面静止，小物块和O点的距离为L，重力加速度大小为g．若，小物块受到的摩擦力恰好为零．
（1）求；
（2）若，且0
18．（12分）如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO?重合，转台以一定角速度ω匀速旋转。一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO?之间的夹角为60°。重力加速度大小为g。
（1）求出物块线速度大小，指出其向心加速度方向；
（2）若时，小物块受到的摩擦力恰好为零，求（要求规范作出受力图）；
（3）若（为第2问的值），且0
1．B 2．D 3．B 4．C 5．D 6．C 7．C 8．A
9．CD 10．AB 11．AC 12．BC
13．
14． C
15．1.5g
16．（1）8rad/s（2）6m/s（3）3m/s
17．（1）
（2），摩擦力方向沿锥面向下；摩擦力方向沿锥面向上，
18．（1），向心加速度方向：水平指向转轴（2）（3）和
答案第8页，总9页
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