【物理 】圓周運動單元測試-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

PAGE6-第六章《圓周運動》單元測試一、正誤判斷題(正確的劃“T”，錯誤的劃“F”)(8×2分=16分)1．做勻速圓周運動的物體，其速度是不變…………..…….…()2．做勻速圓周運動的物體，向心加速度是恒定的…………..…………….…()3．做勻速圓周運動的物體，在任意相等時間內(nèi)通過的位移相等……..….…()4．物體有可能在恒力的作用下做勻速圓周運動………..……………..….…()5．物體是由于做圓周運動而產(chǎn)生了向心力…..……..…….…()6．做勻速圓周運動的物體其向心力是不變的………………..………..….…()7．向心加速度的方向始終與線速度的方向垂直……………..…………...…()8．根據(jù)an＝eq\f(v2,r)知向心加速度an與半徑r成反比……………..…………….…()二、單項選擇題(12×3分=36分)正面反面定位球9．機械鼠標的正面和反面分別如圖所示，鼠標中定位球的直徑是2.0cm，如果將鼠標沿直線勻速拖移12cm需要2s正面反面定位球A．6rad/sB．12rad/sC．D．10．火車以60m/s的速率轉(zhuǎn)過一段彎道，某乘客發(fā)現(xiàn)放在桌面上的指南針在10s內(nèi)勻速轉(zhuǎn)過了約100。在此10s時間內(nèi)，火車()A．位移大小為600mB．加速度大小為零C．角速度約為1rad/sD．轉(zhuǎn)彎半徑約為3.4kmMN11．2019年1月1日，美國宇航局(NASA)“新視野號”探測器成功飛掠柯伊伯帶小天體“天涯海角”，圖為探測器拍攝到該小天體的“啞鈴”狀照片示意圖，該小天體繞固定軸勻速自轉(zhuǎn)，其上有到轉(zhuǎn)軸距離不等的M、N兩點(LM>LN)，關(guān)于這兩點運動的描述，下列說法正確的是MNA．M、N兩點線速度大小相等B．M點的線速度恒定C．M、N兩點角速度相等D．相同時間內(nèi)M、N兩點通過的弧長相等飛輪牙盤變速套件12飛輪牙盤變速套件

A．轉(zhuǎn)速之比為1：9B．線速度之比為9：1C．角速度之比為9：1D．周期之比為1：913．某機器的齒輪系統(tǒng)如圖所示，中間的輪叫做太陽輪，它是主動輪。從動輪稱為行星輪，太陽輪、行星輪與最外面的大輪彼此密切嚙合在一起，如果太陽輪一周的齒數(shù)為n1，行星輪一周的齒數(shù)為n2，當太陽輪轉(zhuǎn)動的角速度為ω時，最外面的大輪轉(zhuǎn)動的角速度為()A．B．C．D．A手球手球B手A手球手球B手球C手球DACBD15．如圖所示為蒙晉邊界的黃河大峽谷，河水沿著河床做曲線運動。圖中A、B、C、ACBDA．A處B．B處C．C處D．D處16．“旋轉(zhuǎn)紐扣”是一種傳統(tǒng)游戲。如圖，先將紐扣繞幾圈，使穿過紐扣的兩股細繩擰在一起，然后用力反復(fù)拉繩的兩端，紐扣正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)會交替出現(xiàn)。拉動多次后，紐扣繞其中心的轉(zhuǎn)速可達50r/s，此時紐扣上距離中心1cm處的點向心加速度大小約為()A．10m/s2B．100m/s2C．1000m/s2D．10000m/s217．一次洪水后，將一座橋的橋墩沖毀，橋面向下凹陷，成為一座罕見的“凹形拱橋”，如圖所示，一輛摩托車正在通過此橋，試分析該摩托車通過此橋凹陷路段最低點時，下列判斷正確的是()A．橋面對整車的支持力等于整車自身重力B．整車受到重力、支持力、向心力的作用C．為了避免橋面因受到的壓力過大而發(fā)生危險，該車應(yīng)加速盡快通過D．為了避免橋面因受到的壓力過大而發(fā)生危險，該車應(yīng)減速緩慢通過POL小瓶18．天宮課堂中宇航員的手搖離心機可簡化為如圖在空間站中手搖小瓶的模型，假設(shè)小瓶(包括小瓶中的油和水)的質(zhì)量為m，P為小瓶的質(zhì)心，細線的長度(從圖中O到P之間的長度)為L，小瓶在t時間內(nèi)轉(zhuǎn)動了POL小瓶A．B．C．D．19．如圖是摩托車比賽轉(zhuǎn)彎時的情形，轉(zhuǎn)彎處路面通常是外高內(nèi)低，摩托車轉(zhuǎn)彎有一個最大安全速度，若超過此速度，摩托車將發(fā)生滑動。對于摩托車滑動的問題，下列論述正確的是()A．摩托車一直受到沿半徑方向向外的離心力作用B．摩托車所受外力的合力小于所需的向心力C．摩托車將沿其線速度的方向沿直線滑去D．摩托車將沿其半徑方向沿直線滑去20．如圖一箱土豆在轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤以角速度ω做勻速圓周運動，其中一個處于中間位置的土豆質(zhì)量為m（可視為質(zhì)點），它到轉(zhuǎn)軸的距離為R，則其他土豆對該土豆的作用力為(

)RA．mgRB．mω2RC．D．三、實驗題(每空4分，共12分)21．某實驗小組做探究影響向心力大小因素的實驗：標尺左塔輪短槽長槽右塔輪手柄甲ABC乙標尺左塔輪短槽長槽右塔輪手柄甲ABC乙第一層第二層第三層

①本實驗所采用的實驗探究方法與下列哪些實驗是相同的；A．探究小車速度隨時間變化規(guī)律B．探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律C．探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系D．探究平拋運動的特點②某次實驗中，把兩個質(zhì)量相等的鋼球放在B、C位置，探究向心力的大小與半徑的關(guān)系，則需要將傳動皮帶調(diào)至第層塔輪(填“一”“二”或“三”)。PD滑塊水平直桿力傳感器豎直轉(zhuǎn)軸擋光條丙丁F/Nω2/(rad2·s-2)0.61.0PD滑塊水平直桿力傳感器豎直轉(zhuǎn)軸擋光條丙丁F/Nω2/(rad2·s-2)0.61.00.80.40.20246810

①若某次實驗中測得擋光條的擋光時間為△t，則滑塊P的角速度表達式為ω=；②實驗小組保持滑塊P質(zhì)量和運動半徑r不變，探究向心力F與角速度ω的關(guān)系，作出F-ω2圖線如圖丁所示，若滑塊P運動半徑r=0.3m，細線的質(zhì)量和滑塊與桿的摩擦可忽略，由F-ω2圖線可得滑塊P質(zhì)量m=kg(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。四、計算題(有4小題，共36分)22．(8分)用如圖(a)所示的裝置可以測定分子速率。在小爐O中，金屬銀熔化并蒸發(fā)。銀原子束通過小爐的圓孔逸出，經(jīng)過狹縫S1和S2進入真空的圓筒C。圓筒C可繞過A點且垂直于紙面的軸以一定的角速度轉(zhuǎn)動。(1)若已測出圓筒C的直徑為d、轉(zhuǎn)動的角速度為ω，銀原子落在玻璃板G上的位置到b點的弧長為s，寫出銀原子速率的表達式；(2)若d＝1m，ω＝200πrad/s，s約為圓筒周長的，估算銀原子速率的數(shù)量級；ebGACOS1S2圖(a)S3ebGACOS1S2圖(a)S3圖(b)eb23．(8分)清代乾隆的《冰嬉賦》用“躄躠”(可理解為低身斜體)二字揭示了滑冰的動作要領(lǐng)。500m短道速滑世界紀錄由我國運動員武大靖創(chuàng)造并保持。在其創(chuàng)造紀錄的比賽中，(1)武大靖從靜止出發(fā)，先沿直道加速滑行，前8m用時2s。該過程可視為勻加速直線運動，求此過程加速度大?。?2)武大靖途中某次過彎時的運動可視為半徑為10m的勻速圓周運動，速度大小為14m/s。已知武大靖的質(zhì)量為73kg，求此次過彎時所需的向心力大??；(3)武大靖通過側(cè)身來調(diào)整身體與水平冰面的夾角，使場地對其作用力指向身體重心而實現(xiàn)平穩(wěn)過彎，如圖所示。求武大靖在(2)問中過彎時身體與水平面的夾角θ的大小。(不計空氣阻力，取g=10m/s2，tan220＝0.40、tan270＝0.51、tan320＝0.62、tan370＝0.75)θθ24．(10分)如圖所示摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺，接著以4m/s水平速度離開平臺，落至地面時，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點切入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點，其連線水平。已知圓弧半徑為2m，人和車的總質(zhì)量為200kg，特技表演的全過程中，空氣阻力不計。計算中取g=10m/s2。求：(1)從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離s；(2)從平臺飛出到達A點時速度大小及圓弧對應(yīng)圓心角θ；(3)若已知人和車運動到圓弧軌道最低點O速度為6m/s，求此時人和車對軌道的壓力。vvAOBθs0.8m25．(10分)如圖所示，長L的輕桿兩端分別固定著小球A、B，桿中心O有水平方向的固定轉(zhuǎn)軸，桿繞轉(zhuǎn)軸在豎直平面內(nèi)做角速度為ω的勻速圓周運動。小球A的質(zhì)量為m，重力加速度為g。(1)小球A運動到水平位置時，求桿對球A的作用力大小F1；(2)小球A運動到最高點時，求桿對球A的作用力大小F2；ABO(3)若輕桿角速度為2ω，小球A運動到最低點時，桿對轉(zhuǎn)軸的作用力剛好為零，求小球B的質(zhì)量mABO第六章《圓周運動》單元測試答案12345678FFFFFFTF910111213141516ADCAABBC17181920////DCBC////21．【答案】C、一、、0.3022．【答案】(1)；(2)102；(3)見解析【詳解】(1)依題意，圓筒C轉(zhuǎn)動的周期為銀原子運動的時間為銀原子速率的表達式為聯(lián)立，可得(2)依題意，有銀原子速率為速率的數(shù)量級為102。(3)根據(jù)知靠近b處s較小，銀原子速率較大。23．【答案】(1)；(2)；(3)【解析】(1)設(shè)武大靖運動過程的加速度大小為，根據(jù)解得(2)根據(jù)解得過彎時所需的向心力大小為(3)設(shè)場地對武大靖的作用力大小為，受力如圖所示根據(jù)牛頓第二定律可得解得可得24．【答案】(1)1.6m；(2)m/s，90°；(3)5600N?！窘馕觥?1)車做的是平拋運動，很據(jù)平拋運動的規(guī)律可得：豎直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托車落至A點時其豎直方向的分速度：到達A點時速度：設(shè)摩托車落地時速度方向與水平方向的夾角為α，則：即α＝450，所以：θ＝2α＝900(3)對摩托車受力分析可以知道，摩托車受到的指向圓心方向的合力作為圓周運動的向心力，所以有：

當v/＝6m/s時，計算