章末综合检测（三）　圆周运动

章末综合检测（三）圆周运动（时间：90分钟

满分：100分）一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一

个选项符合题目要求。1.

质点做匀速圆周运动，在相等的时间内（

）A.

加速度相同B.

位移相同C.

通过的弧长相等D.

合力相同解析：

质点做匀速圆周运动，在相等的时间内通过的弧长相

等，但其位移方向时刻在变化，加速度方向（即速度变化量的方

向）和合力方向始终指向圆心，时刻在变化，故选C。12345678910111213141516172.

关于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是（

）A.

所受到的合外力恒定不变B.

所受的合外力为零C.

角速度一定，半径越大周期越长D.

线速度一定，半径越大，角速度一定越小1234567891011121314151617

12345678910111213141516173.

如图所示，自行车大齿轮、小齿轮、后轮半径不相同，关于它们边

缘上的三个点A、B、C的描述，以下说法正确的是（

）A.

A点和C点的线速度大小相等B.

A点和B点的角速度相等C.

A点和B点的线速度大小相等D.

B点和C点的线速度大小相等1234567891011121314151617

12345678910111213141516174.

如图所示，内壁光滑的竖直圆桶，绕中心轴做匀速圆周运动，一物

块用细绳系着，绳的另一端系于圆桶上表面圆心，且物块贴着圆桶

内表面随圆桶一起转动，则（

）A.

绳的张力可能为零B.

桶对物块的弹力不可能为零C.

随着转动的角速度增大，绳的张力保持不变D.

随着转动的角速度增大，绳的张力一定增大1234567891011121314151617解析：

当物块随圆桶一起做圆周运动时，绳的拉力的竖直分力

与物块的重力保持平衡，因此绳的张力为一定值，且不可能为零，

故C正确，A、D错误；当只有绳的水平分力提供向心力的时候，

桶对物块的弹力恰好为零，故B错误。12345678910111213141516175.

如图所示，斜轨道与半径为R的半圆轨道平滑连接，点A与半圆轨

道最高点C等高，B为轨道最低点，现让小滑块（可视为质点）从A

点开始以速度v0沿斜面向下运动，不计一切摩擦，关于滑块运动情

况的分析，正确的是（

）A.

若v0≠0，小滑块一定能通过C点，且离开C点后做

自由落体运动B.

若v0＝0，小滑块恰能通过C点，且离开C点后做平

抛运动1234567891011121314151617

12345678910111213141516176.

用如图甲所示的装置研究平抛运动，每次将质量为m的小球从半径

为R的四分之一圆弧形轨道不同位置由静止释放，在圆弧形轨道最

低点水平部分装有压力传感器，由其测出小球对轨道压力的大小

N。已知斜面与水平地面之间的夹角θ＝45°，实验时获得小球在

斜面上的不同水平射程x，最后作出了如图乙所示的N-x图像，g取

10

m/s2，则由图可求得圆弧形轨道的半径R为（

）A.0.125

mB.0.25

mC.0.50

mD.1.0

m1234567891011121314151617

12345678910111213141516177.

质量分别为M和m的两个小球，分别用长2l和l的轻绳拴在同一转轴

上，当转轴稳定转动时，拴质量为M和m的小球的悬线与竖直方向

夹角分别为α和β，如图所示，则（

）B.cos

α＝2cos

βD.tan

α＝tan

β1234567891011121314151617

1234567891011121314151617

1234567891011121314151617

1234567891011121314151617二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个

选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，选错或不

选得0分。9.

如图所示，光滑水平面上，一物体正沿Pa方向做匀速直线运动，

某时刻突然加上水平拉力F，则以下说法正确的是（

）A.

若拉力F为图示方向的恒力，则物体可能沿图中Pc

轨迹运动B.

若拉力F为图示方向的恒力，则物体可能沿图中Pb

轨迹运动C.

若拉力F的大小不变，则物体可能沿图中圆形轨迹

运动D.

由于受到拉力作用，物体运动的速率一定发生变化1234567891011121314151617

123456789101112131415161710.

质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L的不同长绳上，现将

两小球拉至同一水平位置（如图所示）从静止释放，当两绳竖直

时有（

）A.

两球的速率一样大B.

两球的动能一样大C.

两球的机械能一样大D.

两球所受的拉力一样大1234567891011121314151617

123456789101112131415161711.

有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台

形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动。如图所示，图中虚

线表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，下列说法中正

确的是（

）A.

h越高，摩托车对侧壁的压力将越大B.

h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大C.

h越高，摩托车做圆周运动的周期将越大D.

h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大1234567891011121314151617

123456789101112131415161712.

如图甲所示，一长为R的轻绳，一端系在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动，小球通过最高点时，绳对小球的拉力T与其速度平方v2的关系图像如图乙所示，图线与纵轴的交点坐标为a，下列判断正确的是（

）B.

绳长不变，用质量较大的球做实验，得到的图线斜率更大C.

绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率更大D.

绳长不变，用质量较小的球做实验，图线与纵轴的交点坐标不变1234567891011121314151617

1234567891011121314151617三、非选择题：本题共5小题，共60分。13.

（8分）某兴趣小组用如图甲所示的装置与传感器结合，探究向心

力大小的影响因素。实验时用手拨动旋臂使它做圆周运动，力传

感器和光电门固定在实验器上，测量角速度和向心力。（1）电脑通过光电门测量挡光杆通过光电门的时间，并由挡光杆

的宽度d、挡光杆通过光电门的时间Δt、挡光杆做圆周运动

的半径r，自动计算出砝码做圆周运动的角速度，则计算其

角速度的表达式为

⁠。

1234567891011121314151617（2）图乙中取①②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角

速度的关系图线，由图可知，曲线①对应的砝码质量

⁠

（选填“大于”或“小于”）曲线②对应的砝码质量。小

于1234567891011121314151617解析：

题图中抛物线说明向心力F和ω2成正比。若

保持角速度和半径都不变，则质点做圆周运动的向心加

速度不变，由牛顿第二定律F＝ma可知，质量大的物体

需要的向心力大，所以曲线①对应的砝码质量小于曲线

②对应的砝码质量。123456789101112131415161714.

（10分）用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。

已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为

1∶2∶1，回答以下问题：1234567891011121314151617（1）在该实验中，主要利用了

来探究向心力与质量、半

径、角速度之间的关系；A.

理想实验法B.

微元法C.

控制变量法D.

等效替代法解析：

在该实验中，主要利用了控制变量法来探究向

心力与质量、半径、角速度之间的关系，故选C。C

1234567891011121314151617（2）探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质

量

（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在

挡板C与

（选填“挡板A”或“挡板B”）处。解析：

探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，

应选择两个质量相同的小球，为了使角速度相等，要选择半

径相同的两个塔轮，为了使圆周运动的半径不相等，两个小

球分别放在挡板C与挡板B处。相同挡板B

1234567891011121314151617（3）当用两个质量相等的小球做实验，将小球分别放在挡板B和

挡板C处，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分

格数之比为1∶2，则左、右两边塔轮的半径之比

为

⁠。

2∶1

123456789101112131415161715.

（12分）如图所示，用薄纸做成的圆筒直径为D，水平放置，绕

圆筒轴线OO'以角速度ω0逆时针匀速转动。一玩具手枪发出的子

弹，沿水平方向匀速飞来（不计子弹的重力），沿圆筒的直径方

向击穿圆筒后飞出（设薄纸对子弹的运动速度无影响且认为纸筒

没有发生形变），结果子弹在圆筒上只留下一个洞痕，求子弹的

速度。

1234567891011121314151617解析：由于子弹在圆筒上只留下了一个洞痕，考虑匀速圆周运动

的周期性，有π＋2nπ＝ω0t（n＝0，1，2，3…）

123456789101112131415161716.

（14分）一个半径R＝0.4

m的水平转盘以O为中心绕竖直轴转

动，质量mA＝0.2

kg的小球A用长L＝1.0

m细线固定在转盘边缘

的P点，质量mB＝0.5

kg的物块B在转盘边缘。当转盘以某一角速

度匀速转动时，连接小球A的细线与竖直方向夹角为37°，物块B

和转盘保持相对静止。已知sin

37°＝0.6，cos

37°＝0.8，g取10

m/s2，小球A和物块B都可看作质点。求此时：（1）细线中拉力T的大小；答案：

2.5

N

解析：

根据平衡条件有Tcos

37°＝mAg解得T＝2.5

N。1234567891011121314151617（2）物块B受到水平转盘的摩擦力大小。答案：

1.5

N解析：根据牛顿第二定律有mAgtan

37°＝mAω2（R＋Lsin

37°）又f＝mBω2R解得f＝1.5

N。123456789101112131415161717.

（16分）过山车是游乐场中常见的设施。