人教版2019必修第二冊高中物理同步練習(xí)第六章圓周運(yùn)動章末檢測(原卷版+解析)

第六章圓周運(yùn)動章末檢測（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分命題范圍：第六章圓周運(yùn)動）第Ⅰ卷（選擇題共43分）一．單選題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求）1．（2022秋·河南洛陽·高一宜陽縣第一高級中學(xué)校考階段練習(xí)）在“天宮二號”中工作的航天員可以自由懸浮在空中，處于失重狀態(tài)，下列分析正確的是（）A．失重就是航天員不受力的作用B．失重的原因是航天器離地球太近，從而擺脫了地球引力的束縛C．失重是航天器獨(dú)有的現(xiàn)象，在地球上不可能存在失重現(xiàn)象D．正是由于引力的存在，才使航天員有可能做環(huán)繞地球的圓周運(yùn)動2．（2022春·廣東廣州·高一期末）如圖所示，下列有關(guān)生活中的圓周運(yùn)動實(shí)例分析，其中說法正確的是（）A．汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時，汽車受到的支持力大于重力B．“水流星”表演中，通過最高點(diǎn)時處于完全失重狀態(tài)，不受重力作用C．鐵路的轉(zhuǎn)彎處，外軌比內(nèi)軌高的原因是為了利用輪緣與內(nèi)軌的側(cè)壓力助火車轉(zhuǎn)彎D．脫水桶的脫水原理是水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向甩出3．（2021·河北·張家口市第一中學(xué)高一階段練習(xí)）下列有關(guān)生活中的圓周運(yùn)動實(shí)例分析，其中說法正確的是（）A．公路在通過小型水庫泄洪閘的下游時，常常用修建凹形橋，也叫“過水路面”，汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時，車對橋的壓力小于汽車的重力B．在鐵路的轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，目的是減輕輪緣與外軌的擠壓C．雜技演員表演“水流星”，當(dāng)“水流星”通過最高點(diǎn)時，處于完全失重狀態(tài)，不受力的作用D．洗衣機(jī)脫水桶的脫水原理是：水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向甩出4．（2021·河北·大名縣第一中學(xué)高一階段練習(xí)）如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點(diǎn)，左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，b點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的距離為r，c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上，若在傳動中，皮帶不打滑，則（）A．a(chǎn)點(diǎn)比b點(diǎn)的線速度小 B．a(chǎn)點(diǎn)與c點(diǎn)的角速度大小相等C．a(chǎn)點(diǎn)比c點(diǎn)的線速度大 D．a(chǎn)點(diǎn)比d點(diǎn)的角速度大5．（2021·全國·高三階段練習(xí)）如圖所示，兩個完全相同的物塊A、B（的可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平圓盤上，它們在同一直徑上分居圓心兩側(cè)，用不可伸長的輕繩相連。兩物塊的質(zhì)量均為1kg，與圓心的距離分別為RA和RB，其中RA<RB且RA=1m。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，輕繩水平伸直，當(dāng)圓盤以不同角速度ω繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動時，輕繩中的彈力FT與ω2的變化關(guān)系如圖所示，重力加速度g=10m/s2。下列說不正確的是（）A．物塊與圓盤間的動摩擦因數(shù)μ=0.1B．物塊B與圓心的距離RB=2mC．當(dāng)角速度為1rad/s時，圓盤對物塊A的靜摩擦力指向圓心D．當(dāng)角速度為rad/s時，物塊A恰好相對圓盤發(fā)生滑動6．（2021·全國·高一專題練習(xí)）如圖所示，直徑為d的紙制圓筒，以角速度ω繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動，把槍口對準(zhǔn)圓筒軸線，使子彈穿過圓筒，結(jié)果發(fā)現(xiàn)圓筒上只有一個彈孔，忽略重力、圓筒的阻力及空氣阻力，則子彈的速度不可能是（）A． B． C． D．7．（2023·高一單元測試）如圖所示，B和C是一組塔輪，即B和C半徑不同，但固定在同一轉(zhuǎn)動軸上，其半徑之比為RB:RC=3:2，A輪的半徑大小與C輪相同，它與B輪緊靠在一起，當(dāng)A輪繞過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動時，由于摩擦作用，B輪也隨之無相對滑動地轉(zhuǎn)動起來。a、b、c分別為三輪邊緣的三個點(diǎn)，則a、b、c三點(diǎn)在運(yùn)動過程中的（）A．線速度大小之比為3:3:2 B．角速度之比為3:3:2C．轉(zhuǎn)速之比為2:3:2 D．周期之比為2:3:2二．多選題（本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）8．（2021·吉林·延邊朝鮮族自治州延邊二中北校區(qū)高一期中）未來的星際航行中，宇航員長期處于零重力狀態(tài)，為緩解這種狀態(tài)帶來的不適，有人設(shè)想在未來的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉(zhuǎn)艙”，如圖所示。當(dāng)旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時，宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上，可以受到與他站在地球表面時相同大小的支持力。為達(dá)到上述目的，下列說法正確的是（）

A．旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越大 B．旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越小C．宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越大 D．宇航員質(zhì)量的大小不影響旋轉(zhuǎn)艙的角速度9．（2021·山西·運(yùn)城市教育局教學(xué)研究室高三期中）如圖所示，半徑為0.4m、粗糙程度處處相同的四分之三圓形管道豎直固定放置，直徑AC水平，B是圓形管道的最低點(diǎn)，D是圓形管道的最高點(diǎn)。質(zhì)量為100g的小球從A點(diǎn)正上方1.2m處的點(diǎn)P由靜止釋放，運(yùn)動到軌道最低點(diǎn)B時對軌道的壓力為8N，重力加速度g取，不計(jì)空氣阻力，則以下說法錯誤的是（）A．小球沿圓形軌道從A下滑到B的過程中克服摩擦力做功為0.2JB．小球運(yùn)動到圓形軌道的C點(diǎn)時對軌道的壓力大小為4NC．小球沿圓形軌道恰好能通過最高點(diǎn)DD．若將小球從A點(diǎn)正上方與D等高處由靜止釋放，則小球運(yùn)動中將會脫離圓形軌道10．（2023春·遼寧阜新·高一校考階段練習(xí)）如圖所示，長為r=0.3m的輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），另一端與水平轉(zhuǎn)軸（垂直于紙面）于O點(diǎn)連接。現(xiàn)使小球在豎直面內(nèi)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，已知轉(zhuǎn)動過程中輕桿對小球的最大作用力為74mgA．小球轉(zhuǎn)動的角速度為5rad/sB．小球通過最高點(diǎn)時對桿的作用力為零C．小球通過與圓心等高的點(diǎn)時對桿的作用力大小為5D．轉(zhuǎn)動過程中桿對小球的作用力不一定總是沿桿的方向第Ⅱ卷（非選擇題共57分）非選擇題（共57分，解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式或重要演算步驟，只寫出最后答案的不得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）11．（6分）（2021·福建莆田·高一期末）某興趣小組采用兩種方案探究影響向心力大小的因素。

（1）使用如圖的向心力演示器，勻速轉(zhuǎn)動手柄1，使變速塔輪2和3、長槽4和短槽5勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的小球也隨之做勻速圓周運(yùn)動。小球擠壓擋板使擋板另一端壓縮測力套筒的彈簧，壓縮量可從器件________（填寫數(shù)字“6、7或8”）上讀出，該讀數(shù)即顯示了向心力的大小。該探究實(shí)驗(yàn)所采用的方法是：________。（2）使用向心力實(shí)驗(yàn)器采集到下表數(shù)據(jù)：探究向心力和角速度的關(guān)系（小球質(zhì)量，轉(zhuǎn)動半徑）向心力/N2.02.42.83.24.0頻率/2.752.993.243.483.92向心力除以頻率的平方0.264460.268450.266730.264240.26031角速度的平方/298.25352.58414.01477.61606.03向心力除以角速度的平方0.006710.006800.006760.006700.00660從表中可得出：在誤差允許范圍內(nèi)，保持________和________一定的情況下，向心力與角速度的平方成________關(guān)系。12．（9分）（2022秋·山東濟(jì)寧·高三濟(jì)寧市育才中學(xué)階段練習(xí)）如圖甲所示，豎直放置的圓盤繞水平固定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，圓盤上有一條沿半徑方向?qū)挾染鶆虻莫M縫，傳感器與激光器在轉(zhuǎn)軸正下方分居圓盤兩側(cè)正對放置，二者間連線與轉(zhuǎn)軸平行，且同步地由某一位置豎直向下勻速移動。狹縫每經(jīng)過激光器一次，傳感器就接收到一個激光信號，圖乙為所接收的激光信號隨時間變化的圖線，圖中橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示接收到的激光信號強(qiáng)度。已知傳感器接收到第1個激光信號時，激光束距圓盤中心的距離為r1=0.12m（1）根據(jù)題中及圖中的有關(guān)數(shù)據(jù)，圓盤轉(zhuǎn)動的周期T為____________s；激光器和傳感器一起豎直向下運(yùn)動的速度為_____________m/s。（2）傳感器接收到第3個激光信號時，激光束距圓盤中心的距離為r3=_________m；圖乙中Δt1和Δt13．（12分）（2020·江蘇·南京市寧海中學(xué)高一階段練習(xí)）一質(zhì)量為的小球，用長為細(xì)繩拴住，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動（?。?，求：（1）若過最高點(diǎn)時的速度為，此時小球角速度多大？（2）若過最高點(diǎn)時繩的拉力剛好為零，此時小球速度大??？（3）若過最低點(diǎn)時的速度為，此時繩的拉力大?。?4．（12分）（2023·高一課時練習(xí)）如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m的物塊，物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r，物塊和轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)為μ。設(shè)物塊受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，已知重力加速度為g，求：（1）當(dāng)水平轉(zhuǎn)盤以角速度ω1勻速轉(zhuǎn)動時，物塊與轉(zhuǎn)盤剛好能相對靜止，求ω（2）將物塊和轉(zhuǎn)軸用細(xì)繩相連，物塊靜止時繩恰好伸直且無拉力，細(xì)繩水平，當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度ω2（3）將物塊和轉(zhuǎn)軸用細(xì)繩相連，物塊靜止時繩恰好伸直且無拉力，細(xì)繩水平，當(dāng)轉(zhuǎn)盤的角速度ω315．（18分）（2022春·安徽滁州·高一階段練習(xí)）如圖所示，人騎摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平的高臺，接著以v=3m/s的水平速度離開高臺，落至地面時，恰能無碰撞地從A點(diǎn)沿圓弧切線方向進(jìn)入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑。A、B為圓弧兩端點(diǎn)，其連線水平。已知圓弧半徑為R=1.0m，人和車的總質(zhì)量為180kg，特技表演的全過程中，阻力忽略不計(jì)。（計(jì)算中取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）(1)求從高臺飛出至到達(dá)A點(diǎn)，人和車運(yùn)動的水平距離s。(2)若人和車運(yùn)動到圓弧軌道最低點(diǎn)O時的速度v'=33m/s，求此時對軌道的壓力大小。(3)求人和車從平臺飛出到達(dá)A點(diǎn)時的速度大小及圓弧軌道對應(yīng)的圓心角θ。第六章圓周運(yùn)動章末檢測（考試時間：75分鐘試卷滿分：100分命題范圍：第六章圓周運(yùn)動）第Ⅰ卷（選擇題共43分）一．單選題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求）1．（2022秋·河南洛陽·高一宜陽縣第一高級中學(xué)?？茧A段練習(xí)）在“天宮二號”中工作的航天員可以自由懸浮在空中，處于失重狀態(tài)，下列分析正確的是（）A．失重就是航天員不受力的作用B．失重的原因是航天器離地球太近，從而擺脫了地球引力的束縛C．失重是航天器獨(dú)有的現(xiàn)象，在地球上不可能存在失重現(xiàn)象D．正是由于引力的存在，才使航天員有可能做環(huán)繞地球的圓周運(yùn)動【答案】D【詳解】AD．航天器和航天員在太空中受到的引力提供向心力，使航天器和航天員做環(huán)繞地球的圓周運(yùn)動，故A錯誤，D正確；B．失重時航天員仍然受到地球引力作用，故B錯誤；C．失重是普遍現(xiàn)象，任何物體只要有方向向下的加速度，均處于失重狀態(tài)，故C錯誤。故選D。2．（2022春·廣東廣州·高一期末）如圖所示，下列有關(guān)生活中的圓周運(yùn)動實(shí)例分析，其中說法正確的是（）A．汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時，汽車受到的支持力大于重力B．“水流星”表演中，通過最高點(diǎn)時處于完全失重狀態(tài)，不受重力作用C．鐵路的轉(zhuǎn)彎處，外軌比內(nèi)軌高的原因是為了利用輪緣與內(nèi)軌的側(cè)壓力助火車轉(zhuǎn)彎D．脫水桶的脫水原理是水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向甩出【答案】A【詳解】A．汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時，圓心在汽車的正上方，此時重力與支持力的合力提供向心力，即有F可知FN>mgB．演員表演“水流星”，當(dāng)“水流星”通過最高點(diǎn)時，受重力和筒底的支持力，加速度向下，處于失重狀態(tài)，而當(dāng)“水流星”剛好能通過最高點(diǎn)時，僅受重力，支持力等于零，處于完全失重狀態(tài)，故B錯誤；C．在鐵路的轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，當(dāng)火車按規(guī)定速度轉(zhuǎn)彎時，由重力和支持力的合力完全提供向心力，從而避免輪緣對外軌的擠壓，故C錯誤；D．衣機(jī)脫水桶的脫水原理是：是水滴需要提供的向心力較大，水與衣物之間的粘滯力無法提供，所以做離心運(yùn)動，從而沿切線方向甩出，故D錯誤；故選A。3．（2021·河北·張家口市第一中學(xué)高一階段練習(xí)）下列有關(guān)生活中的圓周運(yùn)動實(shí)例分析，其中說法正確的是（）A．公路在通過小型水庫泄洪閘的下游時，常常用修建凹形橋，也叫“過水路面”，汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時，車對橋的壓力小于汽車的重力B．在鐵路的轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，目的是減輕輪緣與外軌的擠壓C．雜技演員表演“水流星”，當(dāng)“水流星”通過最高點(diǎn)時，處于完全失重狀態(tài)，不受力的作用D．洗衣機(jī)脫水桶的脫水原理是：水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向甩出【答案】B【詳解】A．對汽車，根據(jù)牛頓第二定律得則得即車對橋的壓力大于汽車的重力，故A錯誤；B．在鐵路的轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，當(dāng)火車按規(guī)定速度轉(zhuǎn)彎時，由重力和支持力的合力完全提供向心力，從而減輕輪緣對外軌的擠壓，故B正確；C．雜技演員表演“水流星”，當(dāng)“水流星”通過最高點(diǎn)時，處于失重狀態(tài)，但仍受到重力作用，此時重力和拉力的合力提供“水流星”做圓周運(yùn)動的向心力，故C錯誤；D．離心力與向心力并非物體實(shí)際受力，衣服對水的吸附力小于水做圓周運(yùn)動所需要的向心力時，產(chǎn)生離心運(yùn)動，故D錯誤。故選B。4．（2021·河北·大名縣第一中學(xué)高一階段練習(xí)）如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點(diǎn)，左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，b點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的距離為r，c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上，若在傳動中，皮帶不打滑，則（）A．a(chǎn)點(diǎn)比b點(diǎn)的線速度小 B．a(chǎn)點(diǎn)與c點(diǎn)的角速度大小相等C．a(chǎn)點(diǎn)比c點(diǎn)的線速度大 D．a(chǎn)點(diǎn)比d點(diǎn)的角速度大【答案】D【詳解】b、c、d三點(diǎn)是同軸傳動，角速度相等，即由于，則a、c點(diǎn)同緣傳動，邊緣點(diǎn)線速度相等，故va=vc由于rc＞ra，根據(jù)v=rω，有ωc＜ωa則，故選D。5．（2021·全國·高三階段練習(xí)）如圖所示，兩個完全相同的物塊A、B（的可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平圓盤上，它們在同一直徑上分居圓心兩側(cè)，用不可伸長的輕繩相連。兩物塊的質(zhì)量均為1kg，與圓心的距離分別為RA和RB，其中RA<RB且RA=1m。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，輕繩水平伸直，當(dāng)圓盤以不同角速度ω繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動時，輕繩中的彈力FT與ω2的變化關(guān)系如圖所示，重力加速度g=10m/s2。下列說不正確的是（）A．物塊與圓盤間的動摩擦因數(shù)μ=0.1B．物塊B與圓心的距離RB=2mC．當(dāng)角速度為1rad/s時，圓盤對物塊A的靜摩擦力指向圓心D．當(dāng)角速度為rad/s時，物塊A恰好相對圓盤發(fā)生滑動【答案】C【詳解】AB．角速度較小時，物塊各自受到的靜摩擦力充當(dāng)向心力，繩中無拉力。根據(jù)牛頓第二定律有因?yàn)镽A＜RB，所以物塊B與圓盤間的靜摩擦力先達(dá)到最大值，隨著角速度增大，輕繩出現(xiàn)拉力，拉力和最大靜摩擦力的合力充當(dāng)向心力。對物塊B分析有則則根據(jù)圖像中斜率和截距的數(shù)據(jù)解得：AB正確；C．當(dāng)ω=1rad/s時，由上述方程得繩子中拉力大小，再對A分析，由牛頓第二定律得：解得C錯誤；D．當(dāng)A恰好要相對圓盤發(fā)生滑動時，其摩擦力為最大值且方向沿半徑向外，對A分析：此時對B分析有聯(lián)立解得rad/sD正確。本題選不正確的，故選C。6．（2021·全國·高一專題練習(xí)）如圖所示，直徑為d的紙制圓筒，以角速度ω繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動，把槍口對準(zhǔn)圓筒軸線，使子彈穿過圓筒，結(jié)果發(fā)現(xiàn)圓筒上只有一個彈孔，忽略重力、圓筒的阻力及空氣阻力，則子彈的速度不可能是（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】圓筒上只有一個彈孔，說明子彈從同一孔射入、射出，子彈運(yùn)動的時間在這段時間圓筒轉(zhuǎn)過的角度而聯(lián)立可得當(dāng)n=0時，當(dāng)n=1時，當(dāng)n=2時，當(dāng)n=3時，故BCD可能，不符合題意；A不可能，符合題意。故選A。7．（2023·高一單元測試）如圖所示，B和C是一組塔輪，即B和C半徑不同，但固定在同一轉(zhuǎn)動軸上，其半徑之比為RB:RC=3:2，A輪的半徑大小與C輪相同，它與B輪緊靠在一起，當(dāng)A輪繞過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動時，由于摩擦作用，B輪也隨之無相對滑動地轉(zhuǎn)動起來。a、b、c分別為三輪邊緣的三個點(diǎn)，則a、b、c三點(diǎn)在運(yùn)動過程中的（）A．線速度大小之比為3:3:2 B．角速度之比為3:3:2C．轉(zhuǎn)速之比為2:3:2 D．周期之比為2:3:2【答案】A【詳解】A．A輪、B輪靠摩擦傳動，邊緣點(diǎn)線速度大小相等，故vB輪、C輪角速度相同，根據(jù)v=ωr可知，速度之比為半徑之比，所以v則va:B．b、c角速度相同，而a、b線速度大小相等，根據(jù)v=ωr可知ω則ωa:C．根據(jù)ω=2πn可得na:D．根據(jù)T=結(jié)合ω可得T故D錯誤。故選A。二．多選題（本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）8．（2021·吉林·延邊朝鮮族自治州延邊二中北校區(qū)高一期中）未來的星際航行中，宇航員長期處于零重力狀態(tài)，為緩解這種狀態(tài)帶來的不適，有人設(shè)想在未來的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉(zhuǎn)艙”，如圖所示。當(dāng)旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時，宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上，可以受到與他站在地球表面時相同大小的支持力。為達(dá)到上述目的，下列說法正確的是（）

A．旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越大 B．旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越小C．宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越大 D．宇航員質(zhì)量的大小不影響旋轉(zhuǎn)艙的角速度【答案】BD【詳解】AB．由題意可得聯(lián)立可得故旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越小，A錯誤，B正確；CD．宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上，可以受到與他站在地球表面時相同大小的支持力，即向心加速度為g即可，與宇航員的質(zhì)量無關(guān)，C錯誤，D正確。故選BD。9．（2021·山西·運(yùn)城市教育局教學(xué)研究室高三期中）如圖所示，半徑為0.4m、粗糙程度處處相同的四分之三圓形管道豎直固定放置，直徑AC水平，B是圓形管道的最低點(diǎn)，D是圓形管道的最高點(diǎn)。質(zhì)量為100g的小球從A點(diǎn)正上方1.2m處的點(diǎn)P由靜止釋放，運(yùn)動到軌道最低點(diǎn)B時對軌道的壓力為8N，重力加速度g取，不計(jì)空氣阻力，則以下說法錯誤的是（）A．小球沿圓形軌道從A下滑到B的過程中克服摩擦力做功為0.2JB．小球運(yùn)動到圓形軌道的C點(diǎn)時對軌道的壓力大小為4NC．小球沿圓形軌道恰好能通過最高點(diǎn)DD．若將小球從A點(diǎn)正上方與D等高處由靜止釋放，則小球運(yùn)動中將會脫離圓形軌道【答案】BC【詳解】A．小球運(yùn)動到軌道最低點(diǎn)B時，有可得小球在B點(diǎn)的動能為小球沿圓形軌道從A下滑到B的過程中，重力做功為由動能定理可得小球沿圓形軌道從A下滑到B的過程中克服摩擦力做功為故A正確，不符合題意；B．小球沿圓形軌道從A下滑到B的過程和從B下滑到C的過程中，等高位置處的速度變小，小球?qū)壍赖膲毫σ矔冃?，摩擦力相?yīng)會變小，BC段摩擦力做功則小球在C點(diǎn)的動能小球運(yùn)動到圓形軌道的C點(diǎn)時對軌道的壓力大小為故B錯誤，符合題意；C．若小球沿圓形軌道恰好能通過最高點(diǎn)D，有此時小球的動能為小球在BC、CD段摩擦力做功均小于0.2J，則小球在D點(diǎn)的動能故C錯誤，符合題意；D．若將小球從A點(diǎn)正上方與D等高處由靜止釋放，重力做功為從A到C過程中，摩擦力做功小于0.4J，則在C點(diǎn)處小球速度不為0，由能量守恒定律可知，小球不可能運(yùn)動到D點(diǎn)，則小球運(yùn)動中將會脫離圓形軌道，故D正確，不符合題意。故選BC。10．（2023春·遼寧阜新·高一?？茧A段練習(xí)）如圖所示，長為r=0.3m的輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），另一端與水平轉(zhuǎn)軸（垂直于紙面）于O點(diǎn)連接。現(xiàn)使小球在豎直面內(nèi)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，已知轉(zhuǎn)動過程中輕桿對小球的最大作用力為74mgA．小球轉(zhuǎn)動的角速度為5rad/sB．小球通過最高點(diǎn)時對桿的作用力為零C．小球通過與圓心等高的點(diǎn)時對桿的作用力大小為5D．轉(zhuǎn)動過程中桿對小球的作用力不一定總是沿桿的方向【答案】ACD【詳解】A．轉(zhuǎn)動過程中輕桿對小球的最大作用力在最低點(diǎn)，有7mg解得ω=5B．在最高點(diǎn)有F+mg=mF=?則桿對小球的力為支持力，所以B錯誤；C．小球通過與圓心等高的點(diǎn)時對桿的作用力大小為FF聯(lián)立解得F′=D．轉(zhuǎn)動過程中桿對小球的作用力不一定總是沿桿的方向，小球的合外力提供向心力才一定沿桿方向指向圓心，所以D正確；故選ACD。第Ⅱ卷（非選擇題共57分）非選擇題（共57分，解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式或重要演算步驟，只寫出最后答案的不得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）11．（6分）（2021·福建莆田·高一期末）某興趣小組采用兩種方案探究影響向心力大小的因素。

（1）使用如圖的向心力演示器，勻速轉(zhuǎn)動手柄1，使變速塔輪2和3、長槽4和短槽5勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的小球也隨之做勻速圓周運(yùn)動。小球擠壓擋板使擋板另一端壓縮測力套筒的彈簧，壓縮量可從器件________（填寫數(shù)字“6、7或8”）上讀出，該讀數(shù)即顯示了向心力的大小。該探究實(shí)驗(yàn)所采用的方法是：________。（2）使用向心力實(shí)驗(yàn)器采集到下表數(shù)據(jù)：探究向心力和角速度的關(guān)系（小球質(zhì)量，轉(zhuǎn)動半徑）向心力/N2.02.42.83.24.0頻率/2.752.993.243.483.92向心力除以頻率的平方0.264460.268450.266730.264240.26031角速度的平方/298.25352.58414.01477.61606.03向心力除以角速度的平方0.006710.006800.006760.006700.00660從表中可得出：在誤差允許范圍內(nèi)，保持________和________一定的情況下，向心力與角速度的平方成________關(guān)系?！敬鸢浮?控制變量法小球質(zhì)量轉(zhuǎn)動半徑正比【詳解】（1）[1]圖中6為橫臂，7為套筒，8為標(biāo)尺，故壓縮量可從器件“8”上讀出；[2]該探究實(shí)驗(yàn)所采用的方法是控制變量法。（2）[3][4][5]從表中可看出實(shí)驗(yàn)保持小球質(zhì)量和轉(zhuǎn)動半徑一定的情況下，向心力除以角速度的平方的豎直基本相等，說明在誤差允許范圍內(nèi)，向心力與角速度的平方成正比關(guān)系。12．（9分）（2022秋·山東濟(jì)寧·高三濟(jì)寧市育才中學(xué)階段練習(xí)）如圖甲所示，豎直放置的圓盤繞水平固定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，圓盤上有一條沿半徑方向?qū)挾染鶆虻莫M縫，傳感器與激光器在轉(zhuǎn)軸正下方分居圓盤兩側(cè)正對放置，二者間連線與轉(zhuǎn)軸平行，且同步地由某一位置豎直向下勻速移動。狹縫每經(jīng)過激光器一次，傳感器就接收到一個激光信號，圖乙為所接收的激光信號隨時間變化的圖線，圖中橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示接收到的激光信號強(qiáng)度。已知傳感器接收到第1個激光信號時，激光束距圓盤中心的距離為r1=0.12m（1）根據(jù)題中及圖中的有關(guān)數(shù)據(jù)，圓盤轉(zhuǎn)動的周期T為____________s；激光器和傳感器一起豎直向下運(yùn)動的速度為_____________m/s。（2）傳感器接收到第3個激光信號時，激光束距圓盤中心的距離為r3=_________m；圖乙中Δt1和Δt【答案】

1.0

0.16

0.44

大于【詳解】（1）[1][2]根據(jù)題中及圖中的有關(guān)數(shù)據(jù)可知，狹縫兩次經(jīng)過激光束的時間間隔為1.0s，即圓盤轉(zhuǎn)動的周期圓盤轉(zhuǎn)過一周的過程中，激光束沿半徑方向移動的距離為Δ則激光器和傳感器一起豎直向下運(yùn)動的速度為v=（2）[3][4]傳感器接收到第3個激光信號時，激光束距圓盤中心的距離為r設(shè)狹縫寬度為d，則Δ即隨著r增加，Δt減小，即圖乙中Δt1和Δt213．（12分）（2020·江蘇·南京市寧海中學(xué)高一階段練習(xí)）一質(zhì)量為的小球，用長為細(xì)繩拴住，在豎直平面內(nèi)做圓