江苏专版2023-2024学年新教材高中物理第六章圆周运动检测卷新人教版必修第二册

第六章检测卷（时间：75分钟满分：100分）一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1.[2022江苏无锡月考]汽车在水平地面转弯时，坐在车里的小云发现车内挂饰偏离了竖直方向，如图所示。设转弯时汽车所受的合力为，关于本次转弯，下列图示可能正确的是()A. B. C. D.2.[2022江苏统考模拟预测]如图所示，一悬空水平放置的粗糙螺线环，在环上套有一质量为的小球,沿螺线切线方向对小球施加一水平外力,小球在外力作用下开始运动，保持速度大小不变，下列分析正确的是()A.力大小恒定 B.力大小不断增大C.力大小不断减小 D.力大小先减小后增大3.[2022江苏徐州月考]关于如图a、、、所示的四种圆周运动模型的说法正确的是()A.如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力等于车的重力B.如图b所示，在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力C.如图c所示，轻质细杆一端固定一小球在竖直面内做圆周运动，小球在最高点一定受支持力作用D.如图d所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力4.[2023江苏模拟预测]如图所示，在水平转盘上的、两个位置放置两个由同一材料做成的可视为质点的物块,两物块质量相等,其中与转轴的距离是与转轴的距离的一半。当转盘以某一角速度匀速转动的时候，两个物块都没有发生相对滑动，下列说法中不正确的是()A.处物块的向心加速度小B.处物块受到的静摩擦力大C.当角速度逐渐增大时，处的物块最先滑动起来D.当角速度逐渐增大时，两物块同时滑动起来5.[2022江苏扬州月考]我国高铁技术发展迅猛，目前处于世界领先水平。已知某路段为一半径为的弯道，设计速度为（此时车轮轮缘与轨道间无挤压），已知我国的高铁轨距约为，且角度较小时可近似认为，重力加速度等于，则此弯道内、外轨高度差应为()A. B. C. D.6.[2022江苏盐城期中]如图所示，细绳的一端固定于点,另一端系小球,在点的左下方钉一个钉子，小球从一定高度由静止释放，细绳与钉子相碰（碰撞前后无能量损失），小球继续向右摆动到最高点。四个位置中细绳拉力最大的是()A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ7.[2022江苏淮安练习]水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明。如图为某水车模型，从槽口水平流出的水初速度大小为，垂直落在与水平面成角的水轮叶面上，落点到轮轴间的距离为。在水流不断冲击下，轮叶受冲击点的线速度大小接近冲击前瞬间水流速度大小，忽略空气阻力，重力加速度为，有关水车及从槽口流出的水，以下说法正确的是()A.水流在空中运动时间为 B.水流在空中运动时间为C.水车最大角速度接近 D.水车最大角速度接近8.[2022江苏泰兴月考]如图所示，质量为,半径为的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内,小球和的直径略小于细圆管的内径。它们的质量分别为、。某时刻,小球、分别位于圆管最低点和最高点,且球的速度大小为，此时杆对圆管的弹力为0。则球的速度大小为取()A. B. C. D.9.[2022江苏江阴练习]如图所示，两个可视为质点的、相同的木块甲和乙放在转盘上，两者用长为的不计伸长的细绳连接（细绳能够承受足够大的拉力），木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的倍,连线过圆心,甲到圆心距离为,乙到圆心距离为,且,,水平圆盘可绕过圆心的竖直轴转动,两木块随圆盘一起以角速度转动,当从0开始缓慢增加时，甲、乙与转盘始终保持相对静止，则下列说法错误的是已知重力加速度为()A.当时，乙的静摩擦力恰为最大值B.取不同的值时，甲、乙所受静摩擦力都指向圆心C.取不同值时，乙所受静摩擦力始终指向圆心；甲所受静摩擦力可能指向圆心，也可能背向圆心D.如果时，两木块将相对圆盘发生滑动10.[2023江苏南通质检]游乐场中有一种叫“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的魔盘上，当魔盘转速增大到一定值时，游客就会滑向盘的边缘，其简化结构如图所示。现魔盘稳定匀速转动，游客相对魔盘始终保持静止的情况下，游客所受魔盘的支持力会减小的是()A.只增大游客的质量 B.只使魔盘的转速减至另一值C.只减小魔盘表面的粗糙程度 D.只增大游客与转轴间的距离二、非选择题（本题共5小题，共60分）11.（15分）如图甲所示是某同学验证“做圆周运动的物体所受向心力大小与线速度关系”的实验装置。一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于点，光电门固定在的正下方靠近处。在钢球底部竖直地粘住一片质量不计、宽度为的遮光条，小钢球的质量为，重力加速度为。实验步骤如下：（1）将小球竖直悬挂，测出悬点到钢球球心之间的距离，得到钢球运动的半径为；用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图乙所示，其读数为；将钢球拉至某一位置释放，测得遮光条的挡光时间为，小钢球在点的速度大小（结果保留三位有效数字）。（2）先用力传感器的示数计算小钢球运动的向心力，应取该次摆动过程中示数的（选填“平均值”或“最大值”），然后再用计算向心力。（3）改变小球释放的位置，重复实验，比较发现总是略大于，分析表明这是系统造成的误差，该系统误差的可能原因是。A.小钢球的质量偏大 B.小钢球初速度不为0C.总是存在空气阻力 D.速度的测量值偏大（4）为了消除该系统误差，可以（回答一条即可）。12.[2022江苏淮安月考]（8分）游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为的8位同学，如图所示，“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动，若某时刻转到顶点上的甲同学让一小重物做自由落体运动，并立即通知下面的同学接住，结果重物掉落时正处在处的乙同学恰好在第一次到达最低点处时接到，已知“摩天轮”半径为，重力加速度为（人和吊篮的大小及重物的质量可忽略）。求：（1）人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度的大小；（2）乙同学在最低点处对吊篮底板的压力。13.[2022江苏徐州月考]（8分）随着北京冬奥会的举办，全国各地掀起了冰雪运动的热潮。如图所示，某“雪地转转”的水平转杆长为,可绕过其中点的竖直轴转动,杆距雪面高为,杆的端点通过长度为的细绳系着位于水平雪地的轮胎。为方便观测，在杆上距转轴的点通过长度为的细线系一个小“冰墩墩”。某次游戏时，游客坐在轮胎上（可视为质点），在转杆带动下在雪地中快速旋转，观测到系冰墩墩的细线偏离竖直方向的夹角为。已知游客和轮胎的总质量为,不考虑空气阻力及轮胎受到雪地的摩擦阻力,取,重力加速度为，求：（1）转杆转动的角速度；（2）地面对轮胎弹力的大小。14.[2022江苏南大附中月考]（13分）如图所示，餐桌中心是一个半径为的圆盘，圆盘可绕中心轴转动，近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘间的动摩擦因数为，与餐桌间的动摩擦因数为，餐桌离地面的高度为。设小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。（1）为使物体不滑到餐桌上，圆盘的角速度的最大值为多少？（2）缓慢增大圆盘的角速度，物体从圆盘上甩出，为使物体不滑落到地面上，餐桌半径的最小值为多大？（3）若餐桌的半径，则在圆盘角速度缓慢增大时，物体从圆盘上被甩出后滑落到地面上的位置到从圆盘甩出点的水平距离为多少？15.[2022江苏南京月考]（16分）如图所示的装置中，光滑水平杆固定在竖直转轴上，小圆环和轻弹簧套在杆上,弹簧两端分别固定于竖直转轴和环,细线穿过小孔,两端分别与环和小球连接,线与水平杆平行,环的质量为,小球的质量为。现使整个装置绕竖直轴以角速度匀速转动,环与转轴间距离不变时，细线与竖直方向的夹角为。已知重力加速度为,,。求：（1）装置转动的角速度为时,细线的拉力。（2）装置转动的角速度为时,细线的长度。（3）若装置转动的角速度为,环与转轴间距离再次不变,细线与竖直方向的夹角为,此时弹簧弹力与角速度为时大小相等,求此时弹簧的弹力大小。第六章检测卷一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1.A[解析]根据题图可知，车内的挂饰偏向了右方，由此可知，汽车正在向左转弯，由于汽车做曲线运动，故合力指向轨迹的内侧,正确,、、错误。2.B[解析]小球速度大小不变，则小球所受外力与摩擦力大小相等。小球运动半径不断减小，且速度大小不变，根据可知小球所需向心力不断增大,而向心力由环对小球的弹力提供,即弹力不断增大,根据可知摩擦力不断增大,所以力不断增大,故选。3.D[解析]汽车安全通过拱桥最高点时，有,故车对桥面的压力小于车的重力,故错误；向心力是一种效果力，故错误；轻质细杆一端固定一小球在竖直面内做圆周运动，小球在最高点可能受拉力或者支持力或者不受力，故错误；火车以规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮对内外轨均无侧向压力，向心力由火车自身重力和支持力的合力提供，故正确。4.D[解析]根据,,得，静摩擦力提供所需向心力，有，当角速度逐渐增大时，处物块的轨道半径大，静摩擦力先达到最大静摩擦力，最先滑动起来。本题选择不正确的，故选。5.B[解析]火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得，解得。由题意得,而，联立得,故正确,、、错误。6.C[解析]球从一定高度由静止释放，细绳与钉子相碰，碰撞前后动能不变，速度不变，圆周运动半径变小，设绳与竖直方向夹角为时,由牛顿第二定律知,解得，可知小球在最低点时，速度最大，且半径越小，绳的拉力越大，所以细绳拉力最大的是Ⅲ。故选。7.C[解析]水流垂直落在与水平面成角的水轮叶面上，水平方向分速度和竖直方向分速度满足,解得,、错误；水流到水轮叶面上时的速度大小为,根据,解得,正确,错误。8.B[解析]对球,合力提供向心力,设环对球的支持力为,由牛顿第二定律有，代入数据解解得,由牛顿第三定律可得,球对环的力向下,为,设球对环的力为,由环的受力平衡可得,解得,负号表示方向和重力方向相反,由牛顿第三定律可得,环对球的力为,方向竖直向下,对球由牛顿第二定律有,解得,故选。9.B[解析]根据,可得,乙的半径大,知乙先达到最大静摩擦力,故正确，不符合题意；甲、乙随转盘一起做匀速圆周运动，由于乙的半径较大，故需要的向心力较大，则,解得,即若时，甲、乙所受静摩擦力都指向圆心。当角速度增大，绳子出现张力，乙靠张力和静摩擦力的合力提供向心力，甲也靠拉力和静摩擦力的合力提供向心力，角速度增大，绳子的拉力逐渐增大，甲所受的静摩擦力先减小后反向增大，当反向增大到最大值，角速度再增大，甲、乙与圆盘发生相对滑动。所以乙所受的静摩擦力方向始终指向圆心，甲所受的静摩擦力方向先指向圆心，然后背离圆心，故错误,符合题意,正确，不符合题意；甲、乙发生滑动时,绳子的拉力为,则,,解得,故时,两木块将相对圆盘发生滑动,故正确，不符合题意。故选。10.D[解析]对游客受力分析如图，分别对水平和竖直方向列方程，水平方向，竖直方向，只增大游客的质量，则游客所受魔盘的支持力会增大，故错误；只使魔盘转速减小，游客需要的向心力减小，但必须保证竖直方向受力平衡，因为重力不变，则、两个力只能一个增大一个减小,结合水平方向,游客所受魔盘的支持力会增大,故错误；只减小魔盘表面的粗糙程度，游客所受魔盘的支持力不变，故错误；只增大游客与转轴间的距离，游客需要的向心力增大，但必须保证竖直方向受力平衡，因为重力不变，则、两个力只能一个增大一个减小,结合水平方向,游客所受魔盘的支持力会减小,故正确。二、非选择题（本题共5小题，共60分）11.（1）;[解析]根据刻度尺数据可直接读出，宽光条宽度为，根据速度公式可得。（2）最大值[解析]因为只有力传感器的示数最大时，小球在最低点，此时才能满足。（3）D[解析]由可知，当速度测量值偏大时，偏大，此时才略大于,故选。（4）测出光电门发光孔到悬点的距离，由，求出小球的准确速度（将悬线变长一些、遮光条长度变短的回答都错误）[解析]为了消除该系统误差，可以减小速度误差，测出光电门发光孔到悬点的距离，由，求出小球的准确速度。12.（1）[解析]由运动学公式有,解得,,由得。（2），方向竖直向下[解析]设最低点处吊篮底板对乙同学的支持力为，由牛顿第二定律得，则，由牛顿第三定律得，方向竖直向下。13.（1）[解析]设转杆转动的角速度为,冰墩墩的质量为、转动半径为,细线拉力大小为，则,,,解得。（2）[解析]设绳与水平面间夹角为,由几何关系得,,设轮胎转动半径为,细绳的拉力大小为,地面对轮胎支持力大小为,则,,,解得。14.（1）[解析]由题意可得，当小物体在圆盘上随圆盘一起转动时，圆盘对小物体的静摩擦力提供向心力，所以随着圆盘转速的增大，小物体受到的静摩擦力增大。当静摩擦力最大时，小物体即将滑落，此时圆盘的角速度达到最大，有，，联立两式可得。（2）[解析]由题意可得，当物体滑到餐桌边缘时速度恰好减为0，对应的餐桌半径取最小值。设物体在餐桌上滑动的位移为，物体在餐桌上做匀减速运动的加速度大小为，则，，得，物体在餐桌上滑动的初速度，由运动学公式得，可得，由几何关系可得餐桌半径