【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（提高版）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（提高版）含答案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 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 15:15:02 | ||
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文档简介
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第六章 圆周运动 测试卷（提高版）
一、单选题（每题3分，共24分）
1．（3分）小球做匀速圆周运动，半径为R，向心加速度为a，则下列说法错误的是（ ）
A．小球的角速度 B．t时间内小球转过的角度
C．小球的线速度 D．小球运动的周期
2．（3分）如图所示为场地自行车赛的比赛情景，运动员以速度v在倾角为θ的倾斜赛道上做匀速圆周运动．已知运动员及自行车的总质量为m，做圆周运动的半径为R，将运动员和自行车看作一个整体，则（ ）
A．受到合力的方向保持不变
B．受到合力的大小为
C．若运动员减速，则一定沿倾斜赛道上滑
D．发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心
3．（3分）“S 路”曲线行驶是我国驾驶证考试中的一项科目，某次考试过程中，有两名学员分别坐在驾驶座和副驾驶座上，并且始终与汽车保持相对静止，汽车在弯道上行驶时可视作圆周运动，行驶过程中未发生打滑。如图所示，当汽车在水平“S 路”上减速行驶时（ ）
A．两名学员具有相同的线速度
B．汽车受到的摩擦力与速度方向相反
C．坐在副驾驶座上的学员受到汽车的作用力较大
D．汽车对学员的作用力大于学员所受的重力
4．（3分）拱形桥的顶部可视为一段圆弧，这段圆弧对应的半径为10m，当一辆小汽车（视作质点）以一定速度v经过桥顶时（g取10m/s2），以下说法正确的是（ ）
A．当v=36km/h时，车对桥面的压力等于重力
B．当v=54km/h时，车能贴着桥面，安全通过拱形桥
C．当v=18km/h时，车对桥面的压力是重力的0.75倍
D．汽车对桥的压力大于汽车的重力
5．（3分）如图所示，半径为R的细圆管(管径可忽略)内壁光滑，竖直放置，一质量为m、直径略小于管径的小球可在管内自由滑动，测得小球在管顶部时与管壁的作用力大小为mg，g为当地重力加速度，则 ( )
A．小球在管顶部时速度大小一定为
B．小球运动到管底部时速度大小可能为
C．小球运动到管底部时对管壁的压力可能为5mg
D．小球运动到管底部时对管壁的压力一定为7mg
6．（3分）有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
A．如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B．如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变
C．如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的????、????位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等
D．火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用
7．（3分）如图所示，固定在水平地面上的圆弧形容器，容器两端A、C在同一高度上，B为容器的最低点，圆弧上E、F两点也处在同一高度，容器的AB段粗糙，BC段光滑。一个可以看成质点的小球，从容器内的A点由静止释放后沿容器内壁运动到F以上、C点以下的H点(图中未画出)的过程中，则（ ）
A．小球运动到H点时加速度为零
B．小球运动到E点时的向心加速度和F点时大小相等
C．小球运动到E点时的切向加速度和F点时的大小相等
D．小球运动到E点时的切向加速度比F点时的小
8．（3分）如图所示，将一块均匀木板条轻轻平放在两轮上，两个轮子的半径均为R=0.20 m、间距为d =1.6 m，由电动机驱动以角速度=8.0 rad/s匀速同向转动，两轮的转动轴在同一水平面上，相互平行，开始时木板条的重心恰好在右轮的正上方。已知木板条的长度L＞2d，木板条与轮子间的动摩擦因数μ=0.16，则木板条运动到重心恰好到达左轮正上方所需的时间是（ ）
A．1 s B．0.785 s C．1.5 D．条件不足，无法判断
二、多选题（每题4分，共16分）
9．（4分）如图所示，放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿于环上，同时有一长为R的细绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点，绳能承受的最大拉力为2mg．重力加速度的大小为g，当圆环以角速度ω绕竖直直径转动时，下列说法正确的是（ ）
A．圆环角速度ω小于时，小球受到2个力的作用
B．圆环角速度ω等于时，细绳恰好伸直
C．圆环角速度ω等于2时，细绳将断裂
D．圆环角速度ω大于时，小球受到2个力的作用
10．（4分）如图所示,能绕O点在水平面内转动的圆盘上,放置两个可视为质点且质量均为2kg的物块A、B,它们与圆盘间动摩擦因数均为,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现物块间连接一自然长度为5cm、劲度系数为100N/m的轻质弹性橡皮筋,橡皮筋的形变都在弹性限度内且遵从胡克定律;两物块A、B和O点恰好构成一边长为10cm的正三角形,现使圆盘带动两个物块以不同的角速度做匀速圆周运动,计算时g取10m/s2则( )
A．当圆盘的角速度为rad/s时,圆盘对物块A的摩擦力最小
B．当圆盘的角速度为rad/s时,圆盘对物块B的摩擦力的大小等于弹簧弹力的大小
C．当圆盘的角速度为5rad/s时,物块B受到的合力大小为10N
D．物块A、B刚要滑动时,圆盘的角速度为rad/s
11．（4分）如图所示，M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒半径为R，内筒半径比R小很多，可以忽略不计，筒的两端是封闭的，两筒之间抽成真空．两筒以相同的角速度ω绕其中心轴线（图中垂直于纸面）做匀速转动．设从M筒内部可以通过窄缝S（与M筒的轴线平行）不断地向外射出两种不同速率v1和v2的微粒，从S处射出时的初速度的方向都是沿筒的半径方向，微粒到达N筒后就附着在N筒上．如果R、v1和v2都不变，而ω取某一合适的值，则（ ）
A．有可能使微粒落在N筒上的位置都在a处一条与S缝平行的窄条上
B．有可能使微粒落在N筒上的位置都在某一处如b处一条与S缝平行的窄条上
C．有可能使微粒落在N筒上的位置分别在某两处如b处和c处与S缝平行的窄条上
D．只要时间足够长，N筒上将到处都落有微粒
12．（4分）如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球（可看成质点），让小球在竖直平面内做圆周运动.改变小球通过最高点时的速度大小v测 得相应的轻杆弹力F，得到F-v2图象如图乙所示，已知图线的延长线与纵轴交点坐标为（0，-b），斜率为k。不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．该小球的质量为，小球运动的轨道半径为
B．图线与横轴的交点表示小球通过最高点时所受的合外力为0
C．图线与纵轴的交点表示小球通过最高点时所受的合外力为b
D．当v2=a小球通过最高点时的向心加速度为2g
三、实验题（共2小题，共14分）
13．（7分）如图，用一根结实的细绳拴住一个小物体，在足够大的，光滑水平桌面上抡动细绳，使小物体做匀速圆周运动，则：
①当你抡动细绳，使小物体做匀速圆周运动时，作用在小物体的拉力________。
A．沿绳指向圆心 B．沿绳背向圆心
C．垂直于绳与运动方向相同 D．垂直于绳于运动方向相反
②松手后，物体做________。
A．半径更大的圆周运动 B．半径更小的圆周运动
C．平抛运动 D．直线运动
③若小物体做圆周运动的半径为0.4m．质量为0.3kg，每秒匀速转过5转，则细绳的拉力为________N．（结果用舍有“”的式子表示）
14．（7分）一个喷漆桶能够向外喷射不同速度的油漆雾滴，，某同学决定测量雾滴的喷射速度，他采用如图1所示的装置，一个直径为d=40cm的纸带环，安放在一个可以按照不同转速转动的固定转台上，纸带环上刻有一条狭缝A，在狭缝A的正对面画一条标志线.如图1所示．在转台达到稳定转速时，向侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴，当狭缝A转至与狭缝B正对平行时，雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹．将纸带从转台上取下来，展开平放，并与毫米刻度尺对齐，如图图2所示．
请你帮该同学完成下列任务：（只保留2位有效数字）
（1）设喷射到纸带上的油漆雾滴痕迹到标志线的距离为s，则从图2可知，其中速度最大的雾滴到标志线的距离s1=__cm；速度最小的雾滴到标志线的距离s2=______cm.
（2）如果转台转动的周期为T，则这些雾滴喷射速度范围的计算表达式为v0=_______（用字母表示）
（3）如果以纵坐标表示雾滴速度v0、横坐标表示雾滴距标志线距离的倒数，画出v0一图线，如图3所示，则可知转台转动的周期为T=________s．
四、解答题（共四小题，共46分）
15．（10分）如图所示为磁带录音机倒带时的示意图，轮子1是主动轮，轮子2是从动轮，轮1和2就是磁带盒内的两个转盘，空带一边半径为r1＝0.5 cm，满带一边半径为r2＝3 cm.已知主动轮转速不变，恒为n1＝36 r/min，试求：
(1)从动轮2的转速变化范围；
(2)磁带运动的速度变化范围．
16．（12分）如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为R、A端与圆心O等高，AD为水平面，B点为光滑轨道的最高点且在O的正上方，一个小球在A点正上方由静止释放，自由下落至A点进入圆轨道并恰好能通过B点，最后落到水平面C点处求：
（1）小球通过轨道B点的速度大小；
（2）释放点距A点的竖直高度；
（3）落点C与A点的水平距离．
17．（12分）如图所示，在光滑的圆锥体顶端用长为L的细线悬挂一质量为m的小球．圆锥体固定在水平面上不动，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角θ=30°．现使小球以一定的角速度绕圆锥体的轴线在水平面内做圆周运动．
（1）当小球角速度v1=时，求细线对小球的拉力；
（2）当小球角速度v2=时，求细线对小球的拉力．
18．（12分）甲质点由静止从A点沿直线做匀加速运动，质点乙同时从B点起以速度v沿半径为R的圆周做匀速圆周运动，为圆的直径，，为使甲、乙质点相遇，质点甲的加速度应满足什么条件？
参考答案
1．B 2．B 3．D 4．C 5．C 6．B 7．D 8．C
9．ABD 10．AD 11．ABC 12．AD
13．A D
14．
15．(1)6 r/min(2)0.019 m/s16．（1）
（2）
（3）
17．（1） （2）2mg
18．若甲、乙质点在B点相遇，则；若甲、乙质点在C点相遇，则
答案第1页，总2页
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第六章 圆周运动 测试卷（提高版）
一、单选题（每题3分，共24分）
1．（3分）小球做匀速圆周运动，半径为R，向心加速度为a，则下列说法错误的是（ ）
A．小球的角速度 B．t时间内小球转过的角度
C．小球的线速度 D．小球运动的周期
2．（3分）如图所示为场地自行车赛的比赛情景，运动员以速度v在倾角为θ的倾斜赛道上做匀速圆周运动．已知运动员及自行车的总质量为m，做圆周运动的半径为R，将运动员和自行车看作一个整体，则（ ）
A．受到合力的方向保持不变
B．受到合力的大小为
C．若运动员减速，则一定沿倾斜赛道上滑
D．发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心
3．（3分）“S 路”曲线行驶是我国驾驶证考试中的一项科目，某次考试过程中，有两名学员分别坐在驾驶座和副驾驶座上，并且始终与汽车保持相对静止，汽车在弯道上行驶时可视作圆周运动，行驶过程中未发生打滑。如图所示，当汽车在水平“S 路”上减速行驶时（ ）
A．两名学员具有相同的线速度
B．汽车受到的摩擦力与速度方向相反
C．坐在副驾驶座上的学员受到汽车的作用力较大
D．汽车对学员的作用力大于学员所受的重力
4．（3分）拱形桥的顶部可视为一段圆弧，这段圆弧对应的半径为10m，当一辆小汽车（视作质点）以一定速度v经过桥顶时（g取10m/s2），以下说法正确的是（ ）
A．当v=36km/h时，车对桥面的压力等于重力
B．当v=54km/h时，车能贴着桥面，安全通过拱形桥
C．当v=18km/h时，车对桥面的压力是重力的0.75倍
D．汽车对桥的压力大于汽车的重力
5．（3分）如图所示，半径为R的细圆管(管径可忽略)内壁光滑，竖直放置，一质量为m、直径略小于管径的小球可在管内自由滑动，测得小球在管顶部时与管壁的作用力大小为mg，g为当地重力加速度，则 ( )
A．小球在管顶部时速度大小一定为
B．小球运动到管底部时速度大小可能为
C．小球运动到管底部时对管壁的压力可能为5mg
D．小球运动到管底部时对管壁的压力一定为7mg
6．（3分）有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
A．如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B．如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变
C．如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的????、????位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等
D．火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用
7．（3分）如图所示，固定在水平地面上的圆弧形容器，容器两端A、C在同一高度上，B为容器的最低点，圆弧上E、F两点也处在同一高度，容器的AB段粗糙，BC段光滑。一个可以看成质点的小球，从容器内的A点由静止释放后沿容器内壁运动到F以上、C点以下的H点(图中未画出)的过程中，则（ ）
A．小球运动到H点时加速度为零
B．小球运动到E点时的向心加速度和F点时大小相等
C．小球运动到E点时的切向加速度和F点时的大小相等
D．小球运动到E点时的切向加速度比F点时的小
8．（3分）如图所示，将一块均匀木板条轻轻平放在两轮上，两个轮子的半径均为R=0.20 m、间距为d =1.6 m，由电动机驱动以角速度=8.0 rad/s匀速同向转动，两轮的转动轴在同一水平面上，相互平行，开始时木板条的重心恰好在右轮的正上方。已知木板条的长度L＞2d，木板条与轮子间的动摩擦因数μ=0.16，则木板条运动到重心恰好到达左轮正上方所需的时间是（ ）
A．1 s B．0.785 s C．1.5 D．条件不足，无法判断
二、多选题（每题4分，共16分）
9．（4分）如图所示，放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿于环上，同时有一长为R的细绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点，绳能承受的最大拉力为2mg．重力加速度的大小为g，当圆环以角速度ω绕竖直直径转动时，下列说法正确的是（ ）
A．圆环角速度ω小于时，小球受到2个力的作用
B．圆环角速度ω等于时，细绳恰好伸直
C．圆环角速度ω等于2时，细绳将断裂
D．圆环角速度ω大于时，小球受到2个力的作用
10．（4分）如图所示,能绕O点在水平面内转动的圆盘上,放置两个可视为质点且质量均为2kg的物块A、B,它们与圆盘间动摩擦因数均为,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现物块间连接一自然长度为5cm、劲度系数为100N/m的轻质弹性橡皮筋,橡皮筋的形变都在弹性限度内且遵从胡克定律;两物块A、B和O点恰好构成一边长为10cm的正三角形,现使圆盘带动两个物块以不同的角速度做匀速圆周运动,计算时g取10m/s2则( )
A．当圆盘的角速度为rad/s时,圆盘对物块A的摩擦力最小
B．当圆盘的角速度为rad/s时,圆盘对物块B的摩擦力的大小等于弹簧弹力的大小
C．当圆盘的角速度为5rad/s时,物块B受到的合力大小为10N
D．物块A、B刚要滑动时,圆盘的角速度为rad/s
11．（4分）如图所示，M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒半径为R，内筒半径比R小很多，可以忽略不计，筒的两端是封闭的，两筒之间抽成真空．两筒以相同的角速度ω绕其中心轴线（图中垂直于纸面）做匀速转动．设从M筒内部可以通过窄缝S（与M筒的轴线平行）不断地向外射出两种不同速率v1和v2的微粒，从S处射出时的初速度的方向都是沿筒的半径方向，微粒到达N筒后就附着在N筒上．如果R、v1和v2都不变，而ω取某一合适的值，则（ ）
A．有可能使微粒落在N筒上的位置都在a处一条与S缝平行的窄条上
B．有可能使微粒落在N筒上的位置都在某一处如b处一条与S缝平行的窄条上
C．有可能使微粒落在N筒上的位置分别在某两处如b处和c处与S缝平行的窄条上
D．只要时间足够长，N筒上将到处都落有微粒
12．（4分）如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球（可看成质点），让小球在竖直平面内做圆周运动.改变小球通过最高点时的速度大小v测 得相应的轻杆弹力F，得到F-v2图象如图乙所示，已知图线的延长线与纵轴交点坐标为（0，-b），斜率为k。不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．该小球的质量为，小球运动的轨道半径为
B．图线与横轴的交点表示小球通过最高点时所受的合外力为0
C．图线与纵轴的交点表示小球通过最高点时所受的合外力为b
D．当v2=a小球通过最高点时的向心加速度为2g
三、实验题（共2小题，共14分）
13．（7分）如图，用一根结实的细绳拴住一个小物体，在足够大的，光滑水平桌面上抡动细绳，使小物体做匀速圆周运动，则：
①当你抡动细绳，使小物体做匀速圆周运动时，作用在小物体的拉力________。
A．沿绳指向圆心 B．沿绳背向圆心
C．垂直于绳与运动方向相同 D．垂直于绳于运动方向相反
②松手后，物体做________。
A．半径更大的圆周运动 B．半径更小的圆周运动
C．平抛运动 D．直线运动
③若小物体做圆周运动的半径为0.4m．质量为0.3kg，每秒匀速转过5转，则细绳的拉力为________N．（结果用舍有“”的式子表示）
14．（7分）一个喷漆桶能够向外喷射不同速度的油漆雾滴，，某同学决定测量雾滴的喷射速度，他采用如图1所示的装置，一个直径为d=40cm的纸带环，安放在一个可以按照不同转速转动的固定转台上，纸带环上刻有一条狭缝A，在狭缝A的正对面画一条标志线.如图1所示．在转台达到稳定转速时，向侧面同样开有狭缝B的纸盒中喷射油漆雾滴，当狭缝A转至与狭缝B正对平行时，雾滴便通过狭缝A在纸带的内侧面留下痕迹．将纸带从转台上取下来，展开平放，并与毫米刻度尺对齐，如图图2所示．
请你帮该同学完成下列任务：（只保留2位有效数字）
（1）设喷射到纸带上的油漆雾滴痕迹到标志线的距离为s，则从图2可知，其中速度最大的雾滴到标志线的距离s1=__cm；速度最小的雾滴到标志线的距离s2=______cm.
（2）如果转台转动的周期为T，则这些雾滴喷射速度范围的计算表达式为v0=_______（用字母表示）
（3）如果以纵坐标表示雾滴速度v0、横坐标表示雾滴距标志线距离的倒数，画出v0一图线，如图3所示，则可知转台转动的周期为T=________s．
四、解答题（共四小题，共46分）
15．（10分）如图所示为磁带录音机倒带时的示意图，轮子1是主动轮，轮子2是从动轮，轮1和2就是磁带盒内的两个转盘，空带一边半径为r1＝0.5 cm，满带一边半径为r2＝3 cm.已知主动轮转速不变，恒为n1＝36 r/min，试求：
(1)从动轮2的转速变化范围；
(2)磁带运动的速度变化范围．
16．（12分）如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为R、A端与圆心O等高，AD为水平面，B点为光滑轨道的最高点且在O的正上方，一个小球在A点正上方由静止释放，自由下落至A点进入圆轨道并恰好能通过B点，最后落到水平面C点处求：
（1）小球通过轨道B点的速度大小；
（2）释放点距A点的竖直高度；
（3）落点C与A点的水平距离．
17．（12分）如图所示，在光滑的圆锥体顶端用长为L的细线悬挂一质量为m的小球．圆锥体固定在水平面上不动，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角θ=30°．现使小球以一定的角速度绕圆锥体的轴线在水平面内做圆周运动．
（1）当小球角速度v1=时，求细线对小球的拉力；
（2）当小球角速度v2=时，求细线对小球的拉力．
18．（12分）甲质点由静止从A点沿直线做匀加速运动，质点乙同时从B点起以速度v沿半径为R的圆周做匀速圆周运动，为圆的直径，，为使甲、乙质点相遇，质点甲的加速度应满足什么条件？
参考答案
1．B 2．B 3．D 4．C 5．C 6．B 7．D 8．C
9．ABD 10．AD 11．ABC 12．AD
13．A D
14．
15．(1)6 r/min
（2）
（3）
17．（1） （2）2mg
18．若甲、乙质点在B点相遇，则；若甲、乙质点在C点相遇，则
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