2022-2023學(xué)年高一物理同步講義（人教 ）第六章 圓周運(yùn)動(dòng) 章末檢測(cè)（學(xué)生版）

第六章圓周運(yùn)動(dòng)章末檢測(cè)一、單選題1．轉(zhuǎn)籃球是現(xiàn)在中學(xué)生喜愛(ài)的一項(xiàng)娛樂(lè)項(xiàng)目。如圖所示，某同學(xué)讓籃球在他的手指正上方勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（

）A．籃球上各點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心均在球心處B．籃球上離轉(zhuǎn)動(dòng)軸距離相等的各點(diǎn)速度相同C．籃球上各點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度不相等D．籃球上各點(diǎn)離轉(zhuǎn)軸越近，做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度越小2．如圖所示，輪、固定在同一轉(zhuǎn)軸上，輪、用皮帶連接且不打滑。在、、三個(gè)輪的邊緣各取一點(diǎn)A、B、C，已知三個(gè)輪的半徑之比，下列選項(xiàng)說(shuō)法正確的是（）A．A、B、C三點(diǎn)的線速度大小之比B．A、B、C三點(diǎn)的線速度大小之比C．A、B、C三點(diǎn)的角速度之比D．位于A、B、C三點(diǎn)處隨輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)的質(zhì)量相等的質(zhì)點(diǎn)所需的向心力大小之比3．某個(gè)走時(shí)準(zhǔn)確的時(shí)鐘，分針與時(shí)針由轉(zhuǎn)動(dòng)軸到針尖的長(zhǎng)度之比是，則分針針尖與時(shí)針針尖的線速度之比為（）A． B． C． D．4．一種玩具的結(jié)構(gòu)如圖所示，豎直放置的光滑圓環(huán)的半徑為，環(huán)上有一穿孔的小球m，小球只能沿環(huán)做無(wú)摩擦的滑動(dòng)。如果圓環(huán)繞著通過(guò)環(huán)心的豎直軸以的角速度旋轉(zhuǎn)，則小球相對(duì)環(huán)靜止時(shí)和環(huán)心O的連線與的夾角為（g?。ǎ〢．30° B．45° C．60° D．75°5．如圖所示為滾筒洗衣機(jī)的豎直截面圖，洗衣機(jī)里的衣物隨滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)以達(dá)到脫水效果。下列說(shuō)法正確的是（）A．衣物在最高點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)B．當(dāng)滾筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，衣物在最高點(diǎn)與最低點(diǎn)所受合力相同C．當(dāng)滾筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，衣物在最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的加速度大小相等D．衣物在最低點(diǎn)時(shí)受重力、滾筒對(duì)衣物的彈力以及指向圓心的向心力的作用6．如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動(dòng)，小球A緊貼內(nèi)壁在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．小球受到重力、彈力和向心力B．小球受到的彈力大于小球的重力C．小球受到的合力等于零D．小球受到的彈力小于小球的向心力7．如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺(tái)上一個(gè)質(zhì)量為m的物塊用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩連接到轉(zhuǎn)軸上，此時(shí)細(xì)繩剛好伸直但無(wú)拉力，與轉(zhuǎn)軸的夾角為。已知物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，且，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力?，F(xiàn)讓物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度從零逐漸增大到的過(guò)程中，下列說(shuō)法不正確的是（）A．物塊在轉(zhuǎn)臺(tái)上所受的摩擦力先增大后減小B．當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)角速度為時(shí)物塊將脫離轉(zhuǎn)臺(tái)C．從轉(zhuǎn)臺(tái)開始轉(zhuǎn)動(dòng)到物塊將要脫離轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)物塊的速率為D．當(dāng)轉(zhuǎn)速增至?xí)r細(xì)繩與豎直方向的夾角滿足8．如圖是生活中的圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例，下列選項(xiàng)說(shuō)法正確的是（）A．圖甲中，火車轉(zhuǎn)彎超過(guò)規(guī)定速度行駛時(shí)，內(nèi)軌對(duì)輪緣會(huì)有擠壓作用B．圖乙中，汽車通過(guò)拱橋的最高點(diǎn)時(shí)，無(wú)論汽車速度多大，汽車對(duì)橋始終有壓力C．圖丙中，汽車通過(guò)凹形路面的最低點(diǎn)時(shí)受到的支持力大于重力D．圖丁中，“水流星”可以在豎直平面內(nèi)以任意大小的速度做完整的圓周運(yùn)動(dòng)二、多選題9．如圖甲、乙所示為自行車氣嘴燈，氣嘴燈由接觸式開關(guān)控制，其結(jié)構(gòu)如圖丙所示，彈簧一端固定在頂部，另一端與小物塊P連接，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度達(dá)到一定值時(shí)，P拉伸彈簧后使觸點(diǎn)A、B接觸，從而接通電路使氣嘴燈發(fā)光。觸點(diǎn)B與車輪圓心距離為R，車輪靜止且氣嘴燈在最低點(diǎn)時(shí)觸點(diǎn)A、B距離為d，已知P與觸點(diǎn)A的總質(zhì)量為m，彈簧勁度系數(shù)為k，重力加速度大小為g，不計(jì)接觸式開關(guān)中的一切摩擦，小物塊P和觸點(diǎn)A、B均視為質(zhì)點(diǎn)，則（）A．要使氣嘴燈能發(fā)光，車輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的最小角速度為B．要使氣嘴燈能發(fā)光，車輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的最小角速度為C．要使氣嘴燈一直發(fā)光，車輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的最小角速度為D．要使氣嘴燈一直發(fā)光，車輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的最小角速度為10．如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊在半徑為r的圓筒內(nèi)隨圓筒一起繞圓筒的軸線OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知重力加速度為g，物塊與簡(jiǎn)壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，下列說(shuō)法正確的是（）A．圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度至少為B．圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度至少為C．逐漸增大圓筒的轉(zhuǎn)速，物塊所受摩擦力逐漸變大D．逐漸增大圓簡(jiǎn)的轉(zhuǎn)速，物塊所受摩擦力不變11．藏族文化是中華文化的重要組成部分。如圖甲所示為藏族文化中的轉(zhuǎn)經(jīng)輪，轉(zhuǎn)經(jīng)輪套在轉(zhuǎn)軸上，輪上懸掛一吊墜，簡(jiǎn)化模型如圖乙。可視為質(zhì)點(diǎn)的吊墜質(zhì)量，繩長(zhǎng)，懸掛點(diǎn)P到轉(zhuǎn)經(jīng)輪轉(zhuǎn)軸的距離為。豎直拿好轉(zhuǎn)軸，通過(guò)手腕輕微的扭動(dòng)，使吊墜隨輪一起繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，穩(wěn)定后的一小段時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)軸保持豎直不動(dòng)，吊墜的運(yùn)動(dòng)可視為水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩子與豎直方向夾角為，重力加速度g取，，。下列說(shuō)法正確的是（

）A．吊墜勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中受到的拉力大小不變B．當(dāng)穩(wěn)定在時(shí)，吊墜的向心加速度大小為C．若不變，減小繩長(zhǎng)，吊墜的轉(zhuǎn)動(dòng)周期變大D．若從增加到，吊墜的線速度增大12．如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度B．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度C．小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力D．小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力三、實(shí)驗(yàn)題13．如圖所示為“探究小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心加速度與轉(zhuǎn)速、半徑的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置．有機(jī)玻璃支架上固定一直流電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上固定一半徑為r的塑料圓盤，圓盤中心正下方用細(xì)線連接一重錘，圓盤邊緣連接一輕質(zhì)細(xì)繩，細(xì)繩另一端連接一個(gè)小球．實(shí)驗(yàn)操作如下：①按如圖所示組裝好實(shí)驗(yàn)器材；②閉合電源開關(guān)，讓小球做如圖所示的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若不計(jì)一切阻力，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，調(diào)節(jié)水平激光筆2的高度和豎直激光筆1的位置，讓激光恰好照射到小球的球心（如圖中B點(diǎn)所示），用刻度尺測(cè)量小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R和球心到塑料圓盤的豎直高度h；③當(dāng)小球某時(shí)刻經(jīng)過(guò)圖中A點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，并記錄為第1次，當(dāng)小球第k次經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)，所經(jīng)歷的時(shí)間為t；④切斷電源，整理器材。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由________提供；A．重力

B．繩的拉力

C．繩的拉力的水平分力

D．重力與繩的拉力的合力（2）若電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增大，激光筆1應(yīng)________（選填“左移”或“右移”）；（3）小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為________（用、、和表示）。14．向心力演示器可以探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力F的大小與質(zhì)量m、角速度ω、軌道半徑r之間的關(guān)系，裝置如圖1所示，兩個(gè)變速塔輪通過(guò)皮帶連接。實(shí)驗(yàn)時(shí)，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長(zhǎng)槽和短槽分別隨相應(yīng)的變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽糟內(nèi)的金屬小球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)小球的壓力提供向心力，小球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^(guò)橫臂的杠杄作用使彈簧測(cè)力筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上黑白相間的等分格顯示出兩個(gè)金屬球所受向心力的比值。（1）在研究向心力F的大小與質(zhì)量m、角速度ω、半徑r之間的關(guān)系時(shí)，我們主要用到的物理方法是________。A．控制變量法

B．等效替代法

C．理想實(shí)驗(yàn)法（2）為了探究金屬球的向心力F的大小與軌道半徑r之間的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是________。A．應(yīng)使用兩個(gè)質(zhì)量不等的小球B．應(yīng)使兩小球離轉(zhuǎn)軸的距離相同C．應(yīng)將皮帶套在兩邊半徑相等的變速塔輪上（3）某同學(xué)用傳感器測(cè)出小球做圓周運(yùn)動(dòng)向心力F的大小和對(duì)應(yīng)的周期T，獲得多組數(shù)據(jù)，畫出了如圖2所示的圖像，該圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，則圖像橫坐標(biāo)x代表的是________。四、解答題15．如圖甲所示，有一輛質(zhì)量為的小汽車駛上圓弧半徑為r＝40m的拱橋。g取，求：（1）汽車到達(dá)橋頂?shù)乃俣葹?0m/s時(shí)對(duì)橋的壓力是多大；（2）如果把地球看作一個(gè)巨大的拱形橋如圖乙所示，橋面的半徑就是地球的半徑R，汽車要在地面上騰空，速度最小值（地球半徑R＝6400km）。16．小李同學(xué)站在水平地面上，手握不可伸長(zhǎng)的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動(dòng)手腕，使球恰好能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。再次加速甩動(dòng)手腕，當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)A時(shí)，繩恰好斷掉，如題圖所示。已知握繩的手離地面高度為2L，手與球之間的繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，繩能承受的最大拉力為9mg，重力加速度為g，忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力。求：（1）為使小球能在豎直平面內(nèi)作完整的圓周運(yùn)動(dòng)，小球過(guò)最高點(diǎn)B時(shí)的最小速度；（2）繩斷時(shí)球的速度大??；（3）繩斷后，小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)A的水平距離。17．如圖所示，水平圓盤可以繞通過(guò)盤心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤上放著兩個(gè)用細(xì)線相連、質(zhì)量均為m的小木塊P和Q，他們與盤面間的最大靜摩擦力均為。P、Q位于圓盤的同一條直徑上，距盤心的距離分別為和，且。若開始時(shí)細(xì)線剛好處于自然伸直狀態(tài)（即細(xì)線對(duì)木塊的拉力為0），現(xiàn)使圓盤緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)，試分析：（1）圓盤的角速度多大時(shí)，細(xì)線才開始有拉力？（2）圓盤的角速度由繼續(xù)增大，