2022-2023學年高一物理同步講義（人教 ）第六章 圓周運動 章末檢測（學生版）

第六章圓周運動章末檢測一、單選題1．轉籃球是現(xiàn)在中學生喜愛的一項娛樂項目。如圖所示，某同學讓籃球在他的手指正上方勻速轉動，下列說法正確的是（

）A．籃球上各點做圓周運動的圓心均在球心處B．籃球上離轉動軸距離相等的各點速度相同C．籃球上各點做圓周運動的角速度不相等D．籃球上各點離轉軸越近，做圓周運動的向心加速度越小2．如圖所示，輪、固定在同一轉軸上，輪、用皮帶連接且不打滑。在、、三個輪的邊緣各取一點A、B、C，已知三個輪的半徑之比，下列選項說法正確的是（）A．A、B、C三點的線速度大小之比B．A、B、C三點的線速度大小之比C．A、B、C三點的角速度之比D．位于A、B、C三點處隨輪一起轉動的質量相等的質點所需的向心力大小之比3．某個走時準確的時鐘，分針與時針由轉動軸到針尖的長度之比是，則分針針尖與時針針尖的線速度之比為（）A． B． C． D．4．一種玩具的結構如圖所示，豎直放置的光滑圓環(huán)的半徑為，環(huán)上有一穿孔的小球m，小球只能沿環(huán)做無摩擦的滑動。如果圓環(huán)繞著通過環(huán)心的豎直軸以的角速度旋轉，則小球相對環(huán)靜止時和環(huán)心O的連線與的夾角為（g?。ǎ〢．30° B．45° C．60° D．75°5．如圖所示為滾筒洗衣機的豎直截面圖，洗衣機里的衣物隨滾筒一起轉動以達到脫水效果。下列說法正確的是（）A．衣物在最高點時處于超重狀態(tài)B．當滾筒勻速轉動時，衣物在最高點與最低點所受合力相同C．當滾筒勻速轉動時，衣物在最高點與最低點的加速度大小相等D．衣物在最低點時受重力、滾筒對衣物的彈力以及指向圓心的向心力的作用6．如圖所示，一個內壁光滑圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，小球A緊貼內壁在圖中所示的水平面內做勻速圓周運動，下列說法中正確的是（）A．小球受到重力、彈力和向心力B．小球受到的彈力大于小球的重力C．小球受到的合力等于零D．小球受到的彈力小于小球的向心力7．如圖所示，水平轉臺上一個質量為m的物塊用長為L的細繩連接到轉軸上，此時細繩剛好伸直但無拉力，與轉軸的夾角為。已知物塊與轉臺間的動摩擦因數(shù)為，且，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。現(xiàn)讓物塊隨轉臺一起轉動，在轉臺的角速度從零逐漸增大到的過程中，下列說法不正確的是（）A．物塊在轉臺上所受的摩擦力先增大后減小B．當轉臺角速度為時物塊將脫離轉臺C．從轉臺開始轉動到物塊將要脫離轉臺時物塊的速率為D．當轉速增至時細繩與豎直方向的夾角滿足8．如圖是生活中的圓周運動實例，下列選項說法正確的是（）A．圖甲中，火車轉彎超過規(guī)定速度行駛時，內軌對輪緣會有擠壓作用B．圖乙中，汽車通過拱橋的最高點時，無論汽車速度多大，汽車對橋始終有壓力C．圖丙中，汽車通過凹形路面的最低點時受到的支持力大于重力D．圖丁中，“水流星”可以在豎直平面內以任意大小的速度做完整的圓周運動二、多選題9．如圖甲、乙所示為自行車氣嘴燈，氣嘴燈由接觸式開關控制，其結構如圖丙所示，彈簧一端固定在頂部，另一端與小物塊P連接，當車輪轉動的角速度達到一定值時，P拉伸彈簧后使觸點A、B接觸，從而接通電路使氣嘴燈發(fā)光。觸點B與車輪圓心距離為R，車輪靜止且氣嘴燈在最低點時觸點A、B距離為d，已知P與觸點A的總質量為m，彈簧勁度系數(shù)為k，重力加速度大小為g，不計接觸式開關中的一切摩擦，小物塊P和觸點A、B均視為質點，則（）A．要使氣嘴燈能發(fā)光，車輪勻速轉動的最小角速度為B．要使氣嘴燈能發(fā)光，車輪勻速轉動的最小角速度為C．要使氣嘴燈一直發(fā)光，車輪勻速轉動的最小角速度為D．要使氣嘴燈一直發(fā)光，車輪勻速轉動的最小角速度為10．如圖所示，質量為m的小物塊在半徑為r的圓筒內隨圓筒一起繞圓筒的軸線OO′勻速轉動，已知重力加速度為g，物塊與簡壁間的動摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是（）A．圓筒轉動的角速度至少為B．圓筒轉動的角速度至少為C．逐漸增大圓筒的轉速，物塊所受摩擦力逐漸變大D．逐漸增大圓簡的轉速，物塊所受摩擦力不變11．藏族文化是中華文化的重要組成部分。如圖甲所示為藏族文化中的轉經輪，轉經輪套在轉軸上，輪上懸掛一吊墜，簡化模型如圖乙?？梢暈橘|點的吊墜質量，繩長，懸掛點P到轉經輪轉軸的距離為。豎直拿好轉軸，通過手腕輕微的扭動，使吊墜隨輪一起繞軸轉動，穩(wěn)定后的一小段時間內，轉軸保持豎直不動，吊墜的運動可視為水平面內的勻速圓周運動，繩子與豎直方向夾角為，重力加速度g取，，。下列說法正確的是（

）A．吊墜勻速轉動過程中受到的拉力大小不變B．當穩(wěn)定在時，吊墜的向心加速度大小為C．若不變，減小繩長，吊墜的轉動周期變大D．若從增加到，吊墜的線速度增大12．如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內做圓周運動，內側壁半徑為R，小球半徑為r，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．小球通過最高點時的最小速度B．小球通過最高點時的最小速度C．小球在水平線ab以下的管道中運動時，內側管壁對小球一定有作用力D．小球在水平線ab以下的管道中運動時，外側管壁對小球一定有作用力三、實驗題13．如圖所示為“探究小球做勻速圓周運動時的向心加速度與轉速、半徑的關系”的實驗裝置．有機玻璃支架上固定一直流電動機，電動機轉軸上固定一半徑為r的塑料圓盤，圓盤中心正下方用細線連接一重錘，圓盤邊緣連接一輕質細繩，細繩另一端連接一個小球．實驗操作如下：①按如圖所示組裝好實驗器材；②閉合電源開關，讓小球做如圖所示的勻速圓周運動，若不計一切阻力，當小球運動穩(wěn)定時，調節(jié)水平激光筆2的高度和豎直激光筆1的位置，讓激光恰好照射到小球的球心（如圖中B點所示），用刻度尺測量小球做勻速圓周運動的半徑R和球心到塑料圓盤的豎直高度h；③當小球某時刻經過圖中A點時開始計時，并記錄為第1次，當小球第k次經過A點時，所經歷的時間為t；④切斷電源，整理器材。請回答下列問題：（1）小球做勻速圓周運動的向心力由________提供；A．重力

B．繩的拉力

C．繩的拉力的水平分力

D．重力與繩的拉力的合力（2）若電動機的轉速增大，激光筆1應________（選填“左移”或“右移”）；（3）小球做勻速圓周運動的向心加速度大小為________（用、、和表示）。14．向心力演示器可以探究小球做圓周運動所需向心力F的大小與質量m、角速度ω、軌道半徑r之間的關系，裝置如圖1所示，兩個變速塔輪通過皮帶連接。實驗時，勻速轉動手柄使長槽和短槽分別隨相應的變速塔輪勻速轉動，槽糟內的金屬小球就做勻速圓周運動。橫臂的擋板對小球的壓力提供向心力，小球對擋板的反作用力通過橫臂的杠杄作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，標尺上黑白相間的等分格顯示出兩個金屬球所受向心力的比值。（1）在研究向心力F的大小與質量m、角速度ω、半徑r之間的關系時，我們主要用到的物理方法是________。A．控制變量法

B．等效替代法

C．理想實驗法（2）為了探究金屬球的向心力F的大小與軌道半徑r之間的關系，下列說法正確的是________。A．應使用兩個質量不等的小球B．應使兩小球離轉軸的距離相同C．應將皮帶套在兩邊半徑相等的變速塔輪上（3）某同學用傳感器測出小球做圓周運動向心力F的大小和對應的周期T，獲得多組數(shù)據(jù)，畫出了如圖2所示的圖像，該圖像是一條過原點的直線，則圖像橫坐標x代表的是________。四、解答題15．如圖甲所示，有一輛質量為的小汽車駛上圓弧半徑為r＝40m的拱橋。g取，求：（1）汽車到達橋頂?shù)乃俣葹?0m/s時對橋的壓力是多大；（2）如果把地球看作一個巨大的拱形橋如圖乙所示，橋面的半徑就是地球的半徑R，汽車要在地面上騰空，速度最小值（地球半徑R＝6400km）。16．小李同學站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質量為m的小球，甩動手腕，使球恰好能在豎直平面內做完整的圓周運動。再次加速甩動手腕，當球某次運動到最低點A時，繩恰好斷掉，如題圖所示。已知握繩的手離地面高度為2L，手與球之間的繩長為L，繩能承受的最大拉力為9mg，重力加速度為g，忽略手的運動半徑和空氣阻力。求：（1）為使小球能在豎直平面內作完整的圓周運動，小球過最高點B時的最小速度；（2）繩斷時球的速度大??；（3）繩斷后，小球落地點與拋出點A的水平距離。17．如圖所示，水平圓盤可以繞通過盤心的豎直軸轉動，盤上放著兩個用細線相連、質量均為m的小木塊P和Q，他們與盤面間的最大靜摩擦力均為。P、Q位于圓盤的同一條直徑上，距盤心的距離分別為和，且。若開始時細線剛好處于自然伸直狀態(tài)（即細線對木塊的拉力為0），現(xiàn)使圓盤緩慢加速轉動，試分析：（1）圓盤的角速度多大時，細線才開始有拉力？（2）圓盤的角速度由繼續(xù)增大，