第六章 圆周运动 单元测试 高中物理人教版（2019）必修第二册

1．将完全相同的两小球AB，用长L=0.8m的细绳悬于以v=4m/s向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止瞬间，两悬线中的张力之比TB:TA为（）A．1:1 B．1:2 C．l:3 D．1:42．如图所示，物体A、B随水平圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，关于物体B在水平方向所受的作用力及其方向的判定正确的有（）A．圆盘对B及A对B的摩擦力都指向圆心B．圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心C．物体B受到圆盘及A对其的摩擦力和向心力D．物体B受到圆盘对其的摩擦力和向心力3．某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为r1、r2、r3，若甲轮匀速转动的角速度为ω，三个轮相互不打滑，则丙轮边缘上各点的向心加速度大小为（）A． B． C． D．4．英语听力磁带盒的示意图如图所示，为缠绕磁带的两个轮子，其半径均为r。当放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径。现在进行倒带，使磁带绕到A轮上，可以认为此过程磁带的线速度随时间均匀增大。倒带时A轮是主动轮，B轮是从动轮，主动轮的角速度不变。经测定磁带全部绕到A轮上需要的时间为t，当B轮的角速度也为时所用的时间记为，此时磁带的线速度记为v，则下列判断正确的是（）A． B． C． D．5．如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法中正确的是（）A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动B．若拉力突然变小，小球可能沿轨迹Pa做离心运动C．若拉力突然变大，小球可能沿轨迹Pb做离心运动D．若拉力突然变小，小球可能沿轨迹Pc做近心运动6．转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的体闲活动，如图所示。转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，若笔杆上A点的速率为v1、B点的速率为v2，笔上A点到B点的间距为L，则O点到B点的距离为（）A．B．C． D．7．下列说法正确的是（）A．做曲线运动的物体加速度一定改变 B．做匀速圆周运动的物体线速度不变C．物体在变力作用下一定做曲线运动 D．物体做曲线运动则合力一定不为零8．关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．匀速圆周运动是变加速曲线运动B．匀速圆周运动是匀变速曲线运动C．匀速圆周运动是匀速运动D．做匀速圆周运动的物体必处于平衡状态9．下列选项中正确的是（）A．物体所受的合外力的方向不变时，物体一定做直线运动B．物体所受的合外力的大小不变时，物体一定做直线运动C．物体所受的合外力的大小和方向都不变时，物体才做直线运动D．物体做直线运动，物体受到的合外力方向一定在这条直线上10．关于平抛运动和匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．做平抛运动的物体的速度方向一定是竖直向下B．做平抛运动的物体落地时的速度变化量的方向一定是竖直向下C．匀速圆周运动的线速度不变D．匀速圆周运动的向心加速度不变11．物体在做匀速圆周运动的过程中，关于其线速度的说法正确的是（）A．大小保持不变B．方向时刻保持不变C．大小、方向均保持不变 D．大小、方向均时刻改变12．如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1半径与轮2半径之比为，轮3的半径和轮4的半径相同，轮1与轮3的半径比为，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点运动参量的关系下列正确的是（）A．线速度之比为3∶2 B．角速度之比为6∶1C．转速之比为1：4 D．向心加速度之比为1∶1813．如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L。当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则（）A．飞镖击中P点所需的时间为B．圆盘的半径为C．圆盘转动角速度的最小值为D．P点随圆盘转动的线速度可能为14．如图所示，A、B、C分别为自行车的大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的点。当自行车匀速骑行时，下列说法正确的是（）A．A、B两点的运动周期相等B．B、C两点的线速度大小相等C．A点的向心加速度大于B点的向心加速度D．C点的向心加速度大于A点的向心加速度15．下列说法中正确的是（）A．做圆周运动的物体，其加速度一定指向圆心B．平抛运动的物体速度变化的方向始终是竖直向下的C．两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动一定也是匀变速直线运动D．物体受一恒力作用，可能做匀速圆周运动16．济南某在建大桥有一螺旋引桥，可供行人上下桥。假设一行人沿螺旋线自外向内运动，已知其走过的弧长s与时间t成正比。则关于该行人的运动，下列说法正确的是（）A．行人运动的线速度越来越大B．行人运动的角速度越来越小C．行人所受的向心力大小不变D．行人所受的向心力越来越大17．关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是（）A．物体做匀变速曲线运动时，其所受合外力的大小恒定、方向变化B．物体做曲线运动时，其所受合外力不可能是恒力C．物体做的圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心D．物体做速率不变的曲线运动时，其所受合外力总是与速度方向垂直18．（多选）如图，两个质量均为的小木块和（可视为质点）放在水平圆盘上，与转轴的距离为，与转轴的距离为，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的倍，重力加速度大小为。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转到，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）A．一定比先开始滑动B．、所受的摩擦力始终相等C．是开始滑动的临界角速度D．当时，所受摩擦力的大小为19．（多选）做匀速圆周运动的物体，下列物理量中不变的是（）A．速度 B．速率 C．加速度 D．角速度20．（多选）如图所示是一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺表面上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列表述正确的是（）A．a、b的角速度比c的大B．a、b、c三点的角速度相等C．a、b、c三点的线速度大小相等D．a、c的线速度比b的大21．（多选）天花板下悬挂的轻质光滑小圆环P可绕过悬挂点的竖直轴无摩擦地旋转。一根轻绳穿过P，两端分别连接质量为m1和m2的小球A、B（m1≠m2）。设两球同时做圆锥摆运动，且在任意时刻两球均在同一水平面内，则（）A．两球运动的周期相等 B．两球的向心加速度大小相等C．球A、B到P的距离之比等于m2∶m1 D．球A、B到P的距离之比等于m1∶m222．（多选）关于向心力，下列说法正确的是（）A．对做匀速圆周运动的物体进行受力分析时，一定不要漏掉向心力B．向心力一定是由做圆周运动的物体所受的合力提供，它是根据力的作用效果命名的C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各力的合力，也可以是某个力的分力D．向心力只能改变物体的运动方向，不能改变物体运动的快慢23．（多选）如图所示，倒置的光滑圆锥面内侧，有两个小玻璃球A、B沿锥面在水平面做匀速圆周运动，则下列关系式正确的是（）A．它们的线速度vA>vB B．它们的角速度ωA<ωBC．它们的向心加速度aA<aB D．它们的向心力FA=FB24．如图所示，半径为R、内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B从水平地面上以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.75mg。g为重力加速度，忽略空气阻力，求A、B两球落地点间的距离。

25．如图所示为滑雪比赛的部分雪道，是倾角为的斜坡，是半径为的圆弧，斜坡与圆弧在点相切，一位质量为的滑雪者从高处平台的点以一定初速度水平滑出，经过时间，滑雪者刚好落在点，滑到圆弧最低点时，滑雪者的速度是在点滑出时速度的2倍，重力加速度为，，，滑板与雪道的动摩擦因数为，不计空气阻力，求：（1）斜坡的长；（2）滑雪者在点滑出时的速度大小；（3）滑雪者运动到点时，滑板受到的摩擦力多大。26．如图所示，圆环以直径为轴匀速转动，P、Q是圆环上的两点。已知圆环的半径，，，转动周期。计算结果中可以含有π。试计算：（1）环上Q点转动的角速度；（2）环上P点转动的线速度。27．一只走时准确的时钟，分针与时针的长度之比为，分针与时针的角速度之比是___________，分针针尖与时针针尖的线速度大小之比是___________。28．如图所示，直径为d的纸质圆筒，以角速度ω绕轴O高速运动，有一颗子弹沿直径穿过圆筒，若子弹穿过圆筒时间小于半个周期，在筒上先、后留下a、b两个弹孔，已知ao、bo间夹角为φ弧度，则子弹速度为____________29．现用圆锥摆粗略验证向心力表达式的实验，并在悬挂点0处安装一力的传感器可以测出细绳拉力的大小，已知当地的重力加度为，请在下面验证实验步骤的横线处填空。（1）测出小钢球的质量；（2）如图所示，细线上端固定在0点，并在此处安装一力的传感器可以测出细绳拉力的大小；（3）将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使小钢球静止时刚好位于圆心。用手带动小钢球，设法使它刚好沿纸上某个半径为r的匀速圆周运动，若此时力的传感器测出细绳拉力的大小为F，则小球做匀圆周运动所受到的向心力为____________；（4）用秒表记录运动n圈的总时间为t，那么小球做圆周运动中需要的向心加速度为___________；（5）要略验证向心力表达式，则需要验证的等式是___________________________。30．某校物理兴趣小组利用如图所示的向心力演示器来探究小球做圆周运动所而向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。两个变速轮塔2和3通过皮带连接，匀速转动手柄1使长槽4和短槽5分别随变速轮塔2和变速轮塔3匀速转动，槽内的钢球做匀速圆周运动，横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂6的杠杆作用使弹簧测力筒7下降，从而露出标尺8，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，主要用到物理学中的______。A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．演绎法（2）图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，这是要研究向心力的大小F与______的关系。A．钢球质量mB．运动半径rC．角速度（3）若两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺8上照白相间的等分格显示出4处铜球和B处钢球所受向心力的比值为1：9，则与皮带连接的变速轮塔2和变速轮塔3的半径之比为______。（4）实验完成后，分析可得到“向心力大小F与质量m、角速度和半径r”之间的关系表达式为______。31．如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置。转动手柄，可使两侧变速轮塔以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左右两轮塔上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么：（1）下列实验的实验方法与本实验相同的是___________。A．验证力的平行四边形定则B．验证牛顿第二定律C．伽利略对自由落体的研究（2）若长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。探究向心力和角速度的关系时，若将传动皮带套在两半径之比等于3：1的的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板________和挡板________处（选填“A”或“B”或“C”），则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为________。若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力F与________成正比。（3）为了能探究向心力大小的各种影响因素，左右两侧塔轮_______（选填“需要”或“不需要”）设置半径相同的轮盘。（4）你认为以上实验中产生误差的原因有________（写出一条即可）。（5）利用传感器升级实验装置，用力传感器测压力，用光电计时器测周期进行定量探究。某同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期数据，他用图像法来处理数据，结果画出了如图所示的图像，该图线是一条过原点的直线，请你分析他的图像横坐标x表示的物理量是___________A．TB．C．D．32．如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体所受向心力大小与质量、轨道半径及线速度关系的实验装置。圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度v的关系；（1）该同学采用的实验方法为___________。A．等效替代法B．控制变量法C．理想化模型法D．微小量放大法（2）改变线速度v，多次测量，该同学在F-v2图中描点如图，请做出F-v2的图线________。若圆柱体运动半径r=0.5m，由作出的F-v2的图线可得圆柱体的质量m=___________kg（结果保留两位有效数字）33．如图所示