第六章 圆周运动 单元检测A卷-2021-2022学年高一物理同步备课系列（人教版2019 必修第二册）.zip

第1 页,共 11 页第六章第六章 圆周运动单元检测圆周运动单元检测 A 卷卷(时间：90 分钟满分：100 分)一、单项选择题(本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分)1关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是()A其速度、角速度不变B其加速度的方向始终不变C向心力的作用是改变物体速度、产生向心加速度D向心力是恒力2一段内径均匀内表面光滑的弧形水管置于水平面，当管道中通有流量稳定的水流，水流方向 a 流向 b，则关于水流对管道的作用力方向正确的是（）ABCD3如图所示，在逆时针方向（俯视）加速转动的水平圆盘上有一个与转盘相对静止的物体，物体相对于转盘的运动趋势是()A无运动趋势B沿切线方向C沿半径方向D既不是沿切线方向，也不是沿半径方向第2 页,共 11 页4如图所示，甲、乙两个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为 r1、r2，若甲轮的角速度为 ，则乙轮的角速度为（）ABCD12rr21rr12rr21rr5下列有关生活中的圆周运动实例分析，说法正确的是（）A汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力小于汽车的重力B在铁路的转弯处，通常要求内轨比外轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压C杂技演员表演“水流星”通过最高点时，水对桶底的作用力可能为零D洗衣机脱水桶的脱水原理是利用了失重现象6如图甲所示，战国时期开始出现的拨浪鼓现在为一种小型儿童玩具，其简化模型如图乙所示，拨浪鼓边缘上与圆心等高处关于转轴对称的位置固定有长度分别为、的两根ALBL不可伸长的细绳，两根细绳另一端分别系着质量不同的小球、，其中。现匀速ABABLL转动手柄使两小球均在水平面内匀速转动，连接、的细绳与竖直方向的夹角分别为AB和，下列判断正确的是（）A一定有B一定有C一定有D和的大小关系与悬球质量有关7小红同学在体验糕点制作“裱花”环节时，她在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径 8英寸(20cm)的蛋糕，在蛋糕边缘每隔 4s 均匀“点”一次奶油，蛋糕转动一周正好均匀“点”上第3 页,共 11 页15 点奶油下列说法正确的是（）A圆盘转动的转速约为 2 r/min B圆盘转动的角速度大小为 rad/s30C蛋糕边缘的线速度大小约为 m/s D蛋糕边缘的向心加速度约为 90 3m/s28如图所示，用水平传送带传送一质量为的小物体（可视为质点） ，A 为终端皮带轮，m已知皮带轮半径为 ，传送带与皮带轮间不会打滑。当小物体可被水平抛出时，A 轮每秒r的转速最小是（重力加速度为） （）gABCD12grgrgr12gr9如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮 P 和 Q 水平放置，两轮之间不打滑，两轮半径，。当主动轮 P 匀速转动时，在 P 轮边缘上放置的小物块恰60cmpR 30cmQR 能相对 P 轮静止，若将小物块放在 Q 轮上，欲使物块相对 Q 轮也静止，则物块距 Q 轮转轴的最大距离为（）ABCD10cm15cm20cm30cm10如图所示，一轻杆一端固定在 O 点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为 R 的第4 页,共 11 页圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为 FN，小球在最高点的速度大小为v，FNv2图像如图所示。下列说法正确的是（）A当地的重力加速度大小为RbB小球的质量为aRbCv2c 时，杆对小球弹力方向向上D若 v22b，则杆对小球弹力大小为 2a11魔力飞转发光陀螺玩具因其新奇的创意深受小朋友的喜欢，室外开阔地，让陀螺转动，并且达到一定的速度，陀螺会自己发出七彩炫光。其内部电路俯视图可简化如图甲所示，当陀螺静止时，弹簧处于原长，触点 A、B 断开，二极管不发光。陀螺绕竖直轴转动时，图乙 O 点为转动轴上一点，轻质弹簧便会伸长，转速增大直至一定值 n0才使小球 A 与金属片 B 接触，电路被接通，发光二极管便发出亮光，以下说法正确的是()A其他条件不变，若弹簧的劲度系数变小，则转速 n0小一些也可能使二极管发光B其他条件不变，若小球 A 的质量变大，则转速 n0要大一些才能使二极管发光C其他条件不变，若小球 A 的质量变小，则转速 n0要大一些才能使二极管发光D只要陀螺有转动，小球就会做离心运动，则二极管一定就会发光12如图所示为旋转脱水拖把结构图，旋转杆上有长度为 35 cm 的螺杆，螺杆的螺距（相邻螺纹之间的距离）为 d5 cm，固定套杆内部有与旋转杆的螺纹相配套的凹纹，如果旋转杆不动，固定杆可以在旋转杆上沿其轴线旋转上行或下行。把拖把头放置于脱水桶中，第5 页,共 11 页手握固定套杆向下运动，固定套杆就会给旋转杆施加驱动力，驱动旋转杆使拖把头和脱水桶一起转动，把拖把上的水甩出去。拖把头的托盘半径为 8 cm，拖布条的长度为 6 cm，脱水桶的半径为 12 cm。某次脱水时，固定套杆在 2 s 内匀速下压了 35 cm，该过程中拖把头匀速转动，则下列说法正确的是()A紧贴脱水桶壁的拖布条上附着的水最不容易甩出B旋转时脱水桶壁与托盘边缘处的点向心加速度之比为 32C拖把头转动的周期为 3.5 sD拖把头转动的角速度为 14 rad/s13一竖直放置的光滑圆形轨道连同底座总质量为 M，放在水平地面上，如图所示，一质量为 m 的小球沿此轨道做圆周运动，A、C 两点分别是轨道的最高点和最低点，轨道的B、D 两点与圆心等高，在小球运动过程中，轨道始终静止，重力加速度为 g，则关于轨道底座对地面的压力 FN的大小及地面对轨道底座的摩擦力方向，下列说法正确的是（）A小球运动到 A 点时，FNMg，摩擦力方向向左 B小球运动到 B 点时FNMgmg，摩擦力方向向右C小球运动到 C 点时，FNMgmg，地面对轨道底座无摩擦力 D小球运动到 D 点，FNMg，摩擦力方向向右二、多项选择题(本题共 3 小题，每小题 2 分，共 6 分)14如图所示为洗衣机脱水筒。在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上有一件湿衣服与圆筒一起运动，衣服相对于圆筒壁静止，则（）第6 页,共 11 页A衣服受重力、弹力和摩擦力三个力作用B衣服受重力、弹力、摩擦力和向心力四个力作用C洗衣机脱水筒转动得越快，衣服与筒壁间的摩擦力就越大D衣服上的水滴与衣服间的附着力小于所需的向心力时，水滴做离心运动15如图（a）所示，A、B 为钉在光滑水平面上的两根铁钉，质量为 0.6kg 的小球 C（小球可视为质点）用细绳拴在铁钉 B 上，A、B、C 在同一直线上，t0 时，给小球一垂直于绳、大小为 2m/s 的速度，使小球在水平面上做圆周运动在 0tt2时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图（b）所示，若细绳能承受的最大拉力为 6.4N，则下列说法正确的是（）A两钉子间的距离为 0.2m Bt3.3s 时细绳的拉力为 3NCt10.6s D小球从开始运动到绳被拉断历时3s三、非选择题(本题共 6 小题，共 55 分)17 （8 分）某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验。转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮从上到下有三层，每层左、右半径比分别是 1：1、2：1 和 3：1.左、右塔轮通过皮带连接，挡板 A、C 到左、右塔轮中心的距离相等。实验时，将两个小球分别放在长槽、短槽的不同挡板处，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。第7 页,共 11 页（1）该实验小组首先研究向心力大小与半径的关系，进行实验时应将质量_（选填“相等”或“不相等”）的两个小球分别放在挡板_（选填“A 和B”、 “A 和 C”、 “B 和 C”）处，变速塔轮的半径比应选择_（选填“1：1”、 “2：1”或“3：1”） 。（2）研究向心力大小与角速度的关系时，先把两个质量相等的小球分别放在挡板 A、C 位置，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为 2：1 的塔轮上，左、右两边塔轮的角速度之比为_，实验中匀速转动手柄时，得到左、右标尺露出的等分格数之比为 1：4，由此该小组同学猜想向心力大小与角速度的平方成正比。（3）接下来，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为 3：1 的塔轮上，当左边标尺露出 1 个等分格，右边标尺露出_个等分格时，说明该小组同学的猜想是正确的。18 （6 分）某学校兴趣小组的同学们设计了用圆锥摆粗略验证向心力表达式的实验，备有以下实验器材：A秒表，B天平，C小钢球（质量未知） ，D刻度尺，E.铁架台和细线（1）用天平测出小钢球的质量 m。（2）如图甲所示，细线上端固定在铁架台上。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使圆心位于悬挂点 O 正下方。用手带动小钢球，设法使它刚好沿纸上某个半径 r 的圆周运第8 页,共 11 页动。若用秒表记录运动 n 圈的总时间为 t，那么小钢球做圆周运动的向心力表达式为_；（用题中所给物理量符号表示）F 若用刻度尺测得圆心距悬点的高度为 h，那么小钢球做圆周运动的向心力表达式为_；（用题中所给物理量符号表示）F 改变小钢球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的关系图像，则图线22thn的斜率表达式为_。 （用题中所给物理量符号表示）依据图像上的数据，计算出图线斜率的数值，若计算出的数值等于第问中表达22thn式的数值，则验证向心力表达式的正确。19 （9 分）如图质量为 20kg 的小孩坐在秋千板上，小孩离拴绳子的栋梁 2m，如果秋千板第一次摆到最低点时，速度大小为 3m/s。小孩可视为质点， （g=10m/s2）求：（1）秋千板第一次摆到最低点时小孩的角速度大小；（2）第一次摆到最低点时，秋千板对小孩的支持力大小；（3）若秋千板的质量是 2kg，绳的拉力大小的最大值是多少？20 （10 分）如图所示，小球从倾斜轨道上静止释放，下滑到水平轨道，当小球通过水平轨道末端的瞬间，前方的圆筒立即开始匀速转动，圆筒下方有一小孔 P，圆筒静止时小孔正对着轨道方向已知圆筒顶端与水平轨道在同一水平面，水平轨道末端与圆筒顶端圆心的距离为 d，P 孔距圆筒顶端的高度差为 h，圆筒半径为 R，现观察到小球从轨道滑下后，恰好钻进 P 孔，小球可视为质点求：(1)小球从水平轨道滑出时的初速度 V0(2)圆筒转动的角速度 第9 页,共 11 页21 （10 分）2021 年花滑世锦赛 3 月 22 日至 28 日在瑞典斯德哥尔摩举行，这也是北京冬奥会的资格赛。如图 a 所示为某次训练中甲以自己为轴拉着乙做圆锥摆运动的精彩场面，若乙的质量为，伸直的手臂与竖直方向的夹角，转动过程中乙的重心做匀速40kgm=53圆周运动的半径为，等效为如图 b 所示。忽略乙受到的摩擦力，取重力加速度为1.2mr ，。求：210m/sg 210sin530.8 cos530.6 （1）当乙的角速度为时，冰面对乙支持力的大小；1rad/s3（2）乙刚要离开冰面时，乙的角速度的大小；2（3）当乙的角速度为时，甲对乙拉力的大小。340rad/s322 （12 分）如图甲所示为一种叫“魔力陀螺”的玩具，其结构可简化为图乙所示。质量为M、半径为 R 的铁质圆轨道用支架固定在竖直平面内，陀螺在轨道内、外两侧均可以旋转。陀螺的磁芯质量为 m，其余部分质量不计。陀螺磁芯对轨道的吸引力始终沿轨道的半径方向，大小恒为 6mg。不计摩擦和空气阻力，重力加速度为 g。（1）若陀螺在轨道内侧运动到最高点时的速度为，求此时轨道对陀螺的弹力大小。5gR（2）要使陀螺在轨道外侧运动到最低点时不脱离轨道，求陀螺通过最低点时的最大速度。（3）若陀螺在轨道外侧运动到与轨道圆心等高处时速度为，求固定支架对轨道的作2gR用力大小。第10 页,共 11 页第11 页,共 11 页第1 页,共 20 页第六章第六章 圆周运动单元检测圆周运动单元检测 A 卷卷(时间：90 分钟满分：100 分)一、单项选择题(本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分)1关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是()A其速度、角速度不变B其加速度的方向始终不变C向心力的作用是改变物体速度、产生向心加速度D向心力是恒力【答案】C【解析】做匀速圆周运动的物体