高中物理第六章评估测试

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新教材高中物理第六章圆周运动质量标准检测含解析新人教版必修第二册

第六章学业质量标准检测本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

满分100分，时间90分钟。

第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．(2021·大庆市东风中学高一开学考试)下面关于向心力的叙述中，错误的是( B ) A．向心力的方向始终沿着半径指向圆心，所以是一个变力B．做匀速圆周运动的物体，除了受到别的物体对它的作用力外，还一定受到一个向心力的作用C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力，也可以是这些力中某几个力的合力，或者是某一个力的分力D．向心力只改变物体速度的方向，不改变物体速度的大小解析：向心力的方向始终沿着半径指向圆心，所以是一个变力，选项A正确，不符合题意；向心力是物体指向圆心方向的合力，它是效果力，不是物体所受的力，选项B错误，符合题意；向心力可以是重力、弹力、摩擦力中的某个力，也可以是这些力中某几个力的合力，或者是某一个力的分力，选项C正确，不符合题意；向心力的方向指向圆心，则只改变物体速度的方向，不改变物体速度的大小，选项D正确，不符合题意。

2．(2021·全国甲卷，15)“旋转纽扣”是一种传统游戏。

如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。

拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50 r/s，此时纽扣上距离中心1 cm处的点向心加速度大小约为( C )A．10 m/s2B．100 m/s2C．1 000 m/s2D．10 000 m/s2解析：纽扣在转动过程中ω＝2πn＝100π rad/s由向心加速度a＝ω2r≈1 000m/s2，故选C。

3．(2021·杭州上海世界外国语中学高一期末)小明用手掌水平托着一个苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动(如图所示)。

高中物理必修二新人教版单元素养评价第六章万有引力与航天

单元素养评价(二)(第六章)(90分钟100分)一、选择题(本题共14小题,每小题4分,共56分。

其中1～10题为单选,11～14题为多选)1.下列说法正确的是( )A.开普勒将第谷的几千个观察数据归纳成简洁的三定律,揭示了行星运动的规律B.伽利略设计实验证实了力是维持物体运动的原因C.牛顿通过实验测出了万有引力常量D.经典力学不适用于宏观低速运动【解析】选A。

开普勒将第谷的几千个观察数据归纳成简洁的三定律,揭示了行星运动的规律,选项A正确;伽利略设计实验证实了物体运动不需要力来维持,选项B错误;卡文迪许通过实验测出了万有引力常量,选项C错误;经典力学不适用于微观和高速运动,选项D错误。

2.为了探测引力波,“天琴计划”预计发射地球卫星P,其轨道半径约为地球半径的16倍;另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。

P与Q的周期之比约为( ) A.2∶1 B.4∶1C.8∶1D.16∶1【解析】选C。

设地球半径为R,根据题述,地球卫星P的轨道半径为R P=16R,地球卫星Q的轨道半径为R Q=4R,根据开普勒定律,==64,所以P与Q的周期之比为T P∶T Q=8∶1,故选项C正确。

3.宇宙中两颗相距较近的天体称为“双星”,它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动,而不至因为万有引力的作用而吸引到一起。

如图所示,某双星系统中A、B两颗天体绕O点做匀速圆周运动,它们的轨道半径之比r A∶r B=1∶2,则两颗天体的( )A.质量之比m A∶m B=2∶1B.角速度之比ωA∶ωB=1∶2C.线速度大小之比v A∶v B=2∶1D.向心力大小之比F A∶F B=2∶1【解析】选A。

双星绕连线上的一点做匀速圆周运动,其角速度相同,周期相同,两者之间的万有引力提供向心力,F=m Aω2r A=m Bω2r B,所以m A∶m B=2∶1,选项A正确,B、D错误;由v=ωr可知,线速度大小之比v A∶v B=1∶2,选项C错误。

高中物理第六章万有引力与航天单元质量评估(含解析)新人教版必修2(1)

【全程方略】2013年高中物理第六章万有引力与航天单元质量评估（含解析）新人教版必修2一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分)1.下列说法中正确的是( )A.经典力学能够说明微观粒子的规律性B.经典力学适用于宏观物体的低速运动问题，不适用于高速运动的问题C.相对论与量子力学的出现，表示经典力学已失去意义D.对于宏观物体的高速运动问题，经典力学仍能适用2.要使两物体间万有引力减小到原来的1/8，可采取的方法是( )A.使两物体的质量各减少一半，距离保持不变B.使两物体间距离变为原来的2倍，其中一个物体质量减为原来的1/2C.使其中一个物体质量减为原来的1/4，距离不变D.使两物体质量及它们之间的距离都减为原来的1/43.星球上的物体脱离该星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度。

星球的第二宇宙速度v 2与第一宇宙速度v 1的关系是v 2=2v 1。

已知某星球的半径为r ，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g 的1/6。

不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为( )gr gr gr A. B. C. D.gr 3634.(2012·扬州高一检测)有一宇宙飞船到了某行星上(该行星没有自转运动)，以速度v 接近行星表面匀速飞行，测出运动的周期为T ，已知引力常量为G ，则可得( )A.该行星的半径为vT 2πB.该行星的平均密度为23GT π C.无法求出该行星的质量D.该行星表面的重力加速度为2224v Tπ 5.(2012·成都高一检测)2012年6月,“神舟九号”与“天宫一号”完美“牵手”,成功实现交会对接(如图)。

交会对接飞行过程分为远距离导引段、自主控制段、对接段、组合体飞行段和分离撤离段。

则下列说法正确的是( )A.在远距离导引段,“神舟九号”应在距“天宫一号”目标飞行器前下方某处B.在远距离导引段,“神舟九号”应在距“天宫一号”目标飞行器后下方某处C.在组合体飞行段,“神舟九号”与“天宫一号”绕地球做匀速圆周运动的速度小于7.9 km/sD.分离后,“天宫一号”变轨升高至飞行轨道运行时,其速度比在交会对接轨道时大6.(2012·广州高一检测)关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星,下述说法正确的是( )A.已知它的质量是1.24 t,若将它的质量增加为2.84 t,其同步轨道半径变为原来的2倍B.它的运行速度小于7.9 km/s,它处于完全失重状态C.它可以绕过北京的正上方,所以我国能利用其进行电视转播D.它的周期是24 h,其轨道平面与赤道平面重合且距地面高度一定7.某人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球轨道半径的1/3，则此卫星运行的周期大约是( )A ．1天～4天B ．4天～8天C ．8天～16天D ．16天～20天 8.人造地球卫星与地面的距离为地球半径的1.5倍，卫星正以角速度ω做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g,R 、ω、g 这三个物理量之间的关系是( )22g 2g 33g 25g A. D.55R 5R 22R 52Rω=ω=ω=ω= 9.有两个大小一样、由同种材料组成的均匀球体紧靠在一起，它们之间的万有引力为F ，若用上述材料制成两个半径更小的靠在一起的均匀球体，它们间的万有引力将( )A.等于FB.小于FC.大于FD.无法比较10.(2012·山东高考)2011年11月3日，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接。

新人教版高中物理必修二第六章《圆周运动》检测卷(有答案解析)(1)

一、选择题1．如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的固定光滑圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度为v，当小球以3v的速度经过最高点时，对轨道的压力大小是（重力加速度为g）（）A．mg B．2mg C．4mg D．8mg2．下面说法正确的是（）A．平抛运动属于匀变速运动B．匀速圆周运动属于匀变速运动C．圆周运动的向心力就是做圆周运动物体受到的合外力D．如果物体同时参与两个直线运动，其运动轨迹一定是直线运动3．如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，A、B间的动摩擦因数为0.5，B与盘之间的动摩擦因数为0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

则下列说法正确的是（）A．A对B的摩擦力指向圆心B．B运动所需的向心力大于A运动所需的向心力C．盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍D．若缓慢增大圆盘的转速，A、B一起远离盘心4．如图所示，一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮块随圆盘一起转动（俯视为逆时针）。

某段时间圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示（俯视图）中，正确的是（）A．B．C．D．5．如图，甲是滚筒洗衣机滚筒的内部结构，内筒壁上有很多光滑的突起和小孔。

洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动，如图乙。

a、b、c、d分别为一件小衣物（可理想化为质点）随滚筒转动过程中经过的四个位置，a为最高位置，c为最低位置，b、d与滚筒圆心等高。

下面说法正确的是（）A．衣物在b位置受到的摩擦力和在d位置受到的摩擦力方向相同B．衣物转到a位置时的脱水效果最好C．衣物对滚筒壁的压力在a位置比在c位置的大D．衣物在四个位置加速度相同6．两个质量相同的小球，在同一水平面内做匀速圆周运动，悬点相同，如图所示，A运动的半径比B的大，则（）A．A所需的向心力比B的大B．B所需的向心力比A的大C．A的角速度比B的大D．B的角速度比A的大7．如图所示是两个圆锥摆，两个质量相等、可以看做质点的金属小球有共同的悬点，在相同的水平面内做匀速圆周运动，下面说法正确的是（）A．A球对绳子的拉力较大B．A球圆周运动的向心力较大C．B球圆周运动的线速度较大D．B球圆周运动的周期较大8．如图甲，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动．如图乙，一件小衣物（可理想化为质点）质量为m，滚筒半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，a、b分别为小衣物经过的最高位置和最低位置．下列说法正确的是（）A．衣物所受合力的大小始终为mω2RB．衣物转到a位置时的脱水效果最好C．衣物所受滚筒的作用力大小始终为mgD．衣物在a位置对滚筒壁的压力比在b位置的大9．质量分别为M和m的A、B两物块放在水平转盘上，用细线系于圆盘转轴上的同一点，细线均刚好拉直，细线与转轴夹角θ>α，随着圆盘转动的角速度缓慢增大（）A．A对圆盘的压力先减为零B．B对圆盘的压力先减为零C．A、B同时对圆盘的压力减为零D．由于A、B质量大小关系不确定，无法判断哪个物块对圆盘的压力先减为零L L=的细线拴在同一10．如图所示，两个质量相同的小球A、B，用长度之比为:3:2A B点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（）ωω=A．角速度之比为:3:2A Bv v=B．线速度之比为:1:1A BC ．向心力之比为:2:3A B F F =D ．悬线的拉力之比为:3:2A B T T =11．下列关于运动和力的叙述中，正确的是（）A ．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B ．物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心C ．物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动D ．物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同12．顺时针摇动水平放置的轮子，图为俯视图。

2023年2月人教版高中物理第六章圆周运动单元检测+答案

高一物理必修第二册第六章圆周运动单元检测班级姓名学号分数（考试时间：90分钟试卷满分：100分）注意事项：1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。

答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。

2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。

3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。

第Ⅰ卷（选择题共48分）一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

）1．下列关于匀速圆周运动的说法正确的是（）A．匀速圆周运动是匀加速曲线运动B．做匀速圆周运动的物体所受合外力是保持不变的C．做匀速圆周运动的物体所受合外力就是向心力D．随圆盘一起匀速转动的物体受重力、支持力和向心力的作用2．如图是一种新概念自行车，它没有链条，共有三个转轮，A、B、C转轮半径依次减小。

轮C与轮A啮合在一起，骑行者踩踏板使轮C动，轮C驱动轮A转动，从而使得整个自行车沿路面前行。

对于这种自行车，下面说法正确的是（）A．转轮A、B、C线速度v A、v B、v C之间的关系是v A>v B>v CB．转轮A、B、C线速度v A、v B、v C之间的关系是v A=v B>v CC．转轮A、B、C角速度ωA、ωB、ωC之间的关系是ωA<ωB<ωCD．转轮A、B、C角速度ωA、ωB、ωC之间的关系是ωA=ωB>ωC3．自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的边缘上有A、B、C三点，向心加速度随半径变化图像如图所示，则（）A．A、B两点加速度关系满足甲图线B．A、B两点加速度关系满足乙图线C．A、C两点加速度关系满足甲图线D．A、C两点加速度关系满足乙图线4．如图所示，质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，当轻杆绕轴OO′以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，a绳与水平面成θ角，b 绳平行于水平面且长为l，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A ．a 绳与水平方向夹角θ随角速度ω的增大而一直减小B ．a 绳所受拉力随角速度的增大而增大C ．当角速度ωtan g l θb 绳将出现弹力 D ．若b 绳突然被剪断，则a 绳的弹力一定发生变化5．在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v ，重力加速度为g ，两轨所在面的倾角为θ，则（）A ．当火车质量改变时，规定的行驶速度大小也随之改变B ．当火车速率大于v 时，外轨将受到轮缘的挤压C ．当火车速率大于v 时，内轨将受到轮缘的挤压D ．该弯道的半径2sin v r g θ= 6．如图所示，质量为m 的物块从半径为R 的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速度为v ，若物块滑到最低点时受到的摩擦力是f F ，则物块与碗的动摩擦因数为（）A ．f F mgB ．f 2F v mg m R+ C ．f 2F v mg m R - D ．f m F R7．我国短道速滑项目在北京冬奥会上获得 2 金 1 银 1 铜。

新教材2023高中物理第六章圆周运动质量评估新人教版必修第二册

第六章质量评估(时间:75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.关于平抛运动和圆周运动,下列说法正确的是()A.匀速圆周运动是速度不变的运动B.平抛运动是匀变速曲线运动C.圆周运动是匀变速曲线运动D.做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的解析:匀速圆周运动的线速度大小不变,方向时刻改变,故选项A错误;平抛运动的加速度不变,是匀变速曲线运动,故选项B正确;圆周运动的加速度方向不断变化,不是匀变速运动,故选项C错误;做平抛运动的物体落地时由于有水平分速度,根据平行四边形定则知,落地速度不可能竖直向下,故选项D错误.答案:B2.如图所示,质量为m的木块从半径为R的半球形碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果由于摩擦力的作用,木块的速率不变,那么()A.木块的加速度为0B.木块的加速度恒定C.木块的加速度大小不变,方向时刻改变,但不一定指向球心D.木块的加速度大小不变,方向时刻指向球心解析:由于摩擦力的作用,木块的速率不变,则木块做匀速圆周运动,向心加速度大小恒定,方向时刻改变,但都指向球心,选项D正确.答案:D3.如图是大小轮复古自行车,已知大轮与小轮的直径之比为12∶5,若在运动过程中两轮与地均不打滑,则下列说法正确的是()A.大轮和小轮相对轴心的角速度大小之比为12∶5B.大轮和小轮相对轴心的转速大小之比为12∶5C.大轮和小轮相对轴心的转动周期之比为5∶12D.大轮和小轮外边缘相对轴心的向心加速度大小之比为5∶12解析:本题考查对传动装置的理解.因为大小轮边缘相同的时间转过的弧长相等,故边缘点的线速度大小相等,因为ω=,所以大轮和小轮的角速度之比为5∶12,故选项A错误;因为v=2πnr,所以大轮和小轮的转速之比为5∶12,故选项B错误;因为v=r,所以大轮和小轮的周期之比为12∶5,故选项C错误;因为an=,所以大轮和小轮的向心加速度之比为5∶12,故选项D正确.答案:D4.如图所示,小物块(可看作质点)以某一竖直向下的初速度从半球形碗的碗口左边缘向下滑,半球形碗一直静止在水平地面上,物块下滑到最低点过程中速率不变,则在下滑过程中下列说法正确的是()A.物块下滑过程中处于平衡状态B.半球形碗对物块的摩擦力逐渐变小C.地面对半球形碗的摩擦力方向向左D.半球形碗对地面的压力保持不变解析:物块做匀速圆周运动,由合力提供向心力,产生加速度,所以物块的加速度不为0,不是平衡状态,故选项A错误.物块在下滑的过程,物块受到的合力的方向由水平向右逐渐向上发生偏转,但始终有向右的分量,所以碗在水平方向必定受到地面向右的摩擦力.物块下滑过程中,对物块受力分析如图所示.半球形碗对物块的支持力为FN,则FN-mgsin θ=m,下滑时,θ逐渐增大,故支持力FN逐渐增大,因此半球形碗对地面的压力逐渐增大,而半球形碗对物块的摩擦力等于其重力沿切向的分力,该分力减小,所以半球形碗对物块的摩擦力逐渐减小,故选项B正确,选项D错误.答案:B5.质量为m的物体用细绳通过光滑的水平板上的小孔与装有细沙的漏斗(漏斗总质量m')相连,物体正在做匀速圆周运动,如图所示,如果缓慢减小漏斗的总质量,则物体的轨道半径r、角速度ω变化情况是()A.r不变,ω变小B.r增大,ω减小C.r减小,ω增大D.r减小,ω不变解析:细绳拉力提供物体做匀速圆周运动需要的向心力,当缓慢减小漏斗的总质量时,细绳对物体的拉力减小,拉力不足以提供向心力,物体做离心运动,运动半径r增大,由牛顿第二定律及向心力表达式得FT=mω2r,因为细绳拉力FT减小,半径r增大,因此ω减小,选项B正确.答案:B6.洗衣机的脱水桶在工作时,有一衣物附着在竖直的桶壁上,则此时()A.衣物受重力和摩擦力作用B.衣物随桶壁做圆周运动的向心力由摩擦力提供C.桶壁对衣物的弹力随桶的转速的增大而增大D.桶壁对衣物的摩擦力随桶的转速的增大而增大解析:对衣物受力分析:竖直方向受重力和摩擦力的作用,且Ff=mg,摩擦力Ff不变,水平方向受弹力的作用,衣物随桶壁做圆周运动的向心力由弹力提供,由FN=Fn=mω2r=4π2n2mr可知,当转速增大时,弹力FN增大,故选项C正确.答案:C7.如图所示,飞机俯冲拉起时,飞行员处于超重状态,此时座椅对飞行员的支持力大于飞行员所受的重力,这种现象叫过荷.过荷会造成飞行员四肢沉重,大脑缺血,过荷过大时,飞行员还会暂时失明,甚至昏厥.受过专门训练的飞行员最多可承受9倍重力的影响.g取10 m/s2,则当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲拉起时的速率为100 m/s时,圆弧轨道的最小半径为()A.100 mB.111 mC.125 mD.250 m解析:在飞机经过最低点时,对飞行员进行受力分析,飞行员受重力mg和支持力FN,二者的合力提供向心力,由题意知,当FN=9mg时,圆弧轨道半径最小为Rmin.由牛顿第二定律列方程,FN-mg=m,联立解得Rmin==125 m,故选项C正确.答案:C二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.8.质量为m的小球由轻绳1和2系于一轻质木架上的A点和C点,如图所示.当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,绳1在竖直方向、绳2在水平方向.当小球运动到图示位置时,绳2被烧断,同时杆也停止转动,则()A.小球仍在水平面内做匀速圆周运动B.在绳被烧断瞬间,绳1中拉力突然减小C.若角速度ω较小,则小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动D.若角速度ω较大,则小球可以在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动解析:小球原来在水平面内做匀速圆周运动,绳2被烧断后,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动或做圆周运动,故选项A错误;绳2被烧断前,小球在竖直方向没有位移,加速度为0,绳1中拉力等于重力,在绳2被烧断瞬间,绳1中拉力与小球的重力的合力提供向心力,而向心力竖直向上,绳1的拉力将大于重力,即拉力突然增大,故选项B错误;若角速度ω较小,小球原来的速度较小,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动,故选项C正确;若角速度ω较大,小球原来的速度较大,小球可以在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动,故选项D正确.答案:CD9.如图所示,一轻杆一端固定着质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动,重力加速度为g.下列说法正确的是()A.小球过最高点时,杆所受的弹力能等于0B.小球过最高点时,速度至少为C.小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而增大D.若把题中的轻杆换为轻绳,其他条件不变,小球过最高点时,速度至少为解析:杆既可以提供拉力,也可以提供支持力,当杆对小球的弹力等于小球的重力时,小球到达最高点时的速度等于0.小球在最高点时,如果速度恰好为,则此时恰好只有重力提供向心力,杆和球之间没有作用力;当v<时,根据牛顿第二定律得mg-F=m,即杆对小球有向上的作用力,随速度的增大,杆的作用力减小,故选项A正确,选项B、C错误.轻绳模型中,小球过最高点只有重力提供向心力时,速度最小,有mg=m,解得v=,选项D正确.答案:AD10.如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面、过圆盘中心的轴以恒定的角速度转动,盘面上离转轴一定距离处有一物体与圆盘始终保持相对静止.下列说法正确的是()A.物体在最高点时所受的静摩擦力的方向可能指向圆心B.物体在最低点时所受的静摩擦力的方向可能背向圆心C.物体在最高点时所受的静摩擦力最大D.物体在最低点时所受的静摩擦力最大解析:物体在最高点时由重力沿盘面向下的分力和静摩擦力的合力提供向心力,所以摩擦力的方向不一定指向圆心,也可能背离圆心,故选项A正确;物体在最低点时由重力沿盘面向下的分力和静摩擦力的合力提供向心力,此时,摩擦力的方向一定指向圆心,故选项B错误;物体在最高点时,有mgsin θ-Ff=mω2r或Ff+mgsin θ=mω2r,在最低点时有Ff-mgsin θ=mω2r(θ为水平面与盘面的夹角),故可知物体在最低点时所受的静摩擦力最大,故选项C错误,选项D正确.答案:AD三、非选择题:共54分.11.(8分)某同学用圆锥摆粗略验证向心力的表达式Fn=mω2r.如图所示,细线下悬挂一个钢球,上端固定在铁架台上,将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时正好位于圆心处,与白纸接触但无挤压.用手带动钢球,设法使它在水平面内做圆周运动.测得钢球质量m=0.100 kg,圆周半径为3.30c m,细线悬点与白纸上圆心的距离d=1.10m,当地重力加速度g取9.8 m/s2.(计算结果保留三位有效数字)(1)图中细线与竖直方向的夹角θ比较小,可认为tan θ=sin θ;依据受力分析,钢球做匀速圆周运动时所受的合力F1=N.(2)用停表测得圆锥摆运动30圈的总时间为t=62.5s,则该圆锥摆运动周期T=s,再利用向心力的表达式Fn=mω2r可以得到钢球运动的向心力F2=N.(3)在误差允许的范围内,可认为F1(选填“=”“>”或“<”)F2,证明向心力的表达式是正确的.解析:(1)根据平行四边形定则知,钢球所受的合力F1=mgtan θ=2.94×10-2 N.(2)圆锥摆的周期T==s=2.08 s,向心力F2=mω2r=m r=3.01×10-2 N.(3)在误差允许的范围内,可认为F1=F2,证明向心力的表达式是正确的.答案:(1)2.94×10-2(2)2.08 3.01×10-2(3)=12.(10分)学习向心力和向心加速度知识时,物理兴趣组的同学做了如图所示的小实验,通过实验体验细绳拉手的力.请根据你的体验,在下述几种情况下,向心力怎样变化?(均选填“增大”“减小”或“不变”)(1)使运动半径r不变,运动中使小球转动的角速度ω增大,向心力将.(2)运动中,改变半径r,使角速度保持不变,当r时,向心力将减小.(3)换个质量更大的小球,并保持半径r和角速度ω不变,则向心力将.(4)这个小实验表明,做圆周运动的物体所需向心力Fn的大小跟物体的质量m、运动半径r和角速度ω有关.根据所学知识,你知道它们之间的关系表达式吗?请写出来:.解析:(1)使运动半径r不变,运动中使小球转动的角速度ω增大,向心力将增大.(2)运动中,改变半径r,使角速度保持不变,当r减小时,向心力将减小.(3)换个质量更大的小球,并保持半径r和角速度ω不变,细绳的拉力增大,则向心力增大.(4)根据已学的知识可知,向心力的公式为Fn=mω2r.答案:(1)增大(2)减小(3)增大(4)Fn=mω2r13.(10分)如图所示,汽车过拱形桥时的运动可以看作匀速圆周运动,质量为1 200 kg的汽车以10 m/s的速度过桥,桥面的圆弧半径为600 m,g取10 m/s2,求:(1)汽车过桥面顶点时所受的重力;(2)汽车过桥面顶点时所需的向心力大小;(3)汽车过桥面顶点时对桥面的压力大小.解析:(1)重力G=mg=12 000 N.(2)向心力Fn=m=200 N.(3)在桥顶,根据牛顿第二定律得mg-FN=Fn,代入数据解得FN=mg-Fn=11 800 N.根据牛顿第三定律知,汽车过桥面顶点时对桥面的压力为11 800 N.答案:(1)12 000 N(2)200 N(3)11 800 N14.(12分)如图所示,在光滑水平转盘边缘上放一质量为0.18 kg的物块(可看成质点),物块通过细线与固定在转盘中心的力传感器相连,传感器的大小不计,物块一侧有一窄挡板(图中未画出)可使物块随转盘转动.转盘可绕竖直中心轴转动,转盘静止时,细线刚好伸直,力传感器的读数为0.当转盘的角速度为rad/s时,力传感器的示数为5 N.已知细线能承受的最大拉力为45 N,水平转盘上表面距地面的高度h=0.8 m,g取10 m/s2.(1)求细线的长度和细线断开的瞬间物块的速度大小;(2)细线恰好拉断后,求物块落地过程水平位移的大小.解析:(1)根据向心力公式F n=mω2r,代入数据,解得r=0.1m,即细线长度为0.1m.细线断开时,最大拉力等于向心力,则有F T=m,代入数据,可解得v= 0.2 5 m/s.(2)细线恰好拉断后,物块开始做平抛运动,竖直方向h=gt2,解得t=0.4s,物块落地过程水平位移x=vt=2 m.答案:(1)0.1 m 5 m/s(2)2 m15.(14分)如图所示,一根长为l=1 m的细线,一端系一质量为m=1 kg的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,母线与竖直方向的夹角θ=37°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的拉力为FT,g取10 m/s2(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,结果可用根式表示).(1)若要小球离开锥面,则小球的角速度ω0至少为多大?(2)若细线与竖直方向的夹角为60°,则小球的角速度ω'为多大?(3)当小球的角速度ω=rad/s时,细线上的拉力为多大?解析:(1)若小球刚好离开锥面,则小球受到重力和细线的拉力,如图所示.小球做匀速圆周运动的轨迹圆在水平面上,故向心力水平.在水平方向运用牛顿第二定律及向心力公式得mgtan θ=m lsin θ,解得ω0==rad/s.(2)同理,当细线与竖直方向成60°角时,由牛顿第二定律及向心力公式有mgtan α=mω'2lsin α,解得ω'=2rad/s.(3)小球的角速度ω=rad/s<ω0时,小球受到锥面的支持力作用,对小球受力分析可知,FTsin θ-FNcos θ=mω2lsin θ,FTcos θ+FNsin θ=mg,联立解得FT=8.04 N.答案:(1)rad/s(2)2rad/s(3)8.04 N。

高中物理必修二第六章《圆周运动》检测卷(含答案解析)(1)

一、选择题1．一个风力发电机叶片的转速为19~30转每分钟，转子叶片的轴心通过低速轴跟齿轮箱连接在一起，再通过齿轮箱把高速轴的转速提高到低速轴转速的50倍左右，最后由高速轴驱动发动机工作。

即使风力发电机的叶片转得很慢也依然可以发电。

如图所示为三级[一级增速轴（Ⅱ轴）、二级增速轴（Ⅲ轴）、输出轴（Ⅳ轴）]增速箱原理图，已知一级增速轴（Ⅱ轴）与输入轴（Ⅰ轴）的速比为3.90，二级增速轴（Ⅲ轴）与一级增速轴（Ⅱ轴）的速比为3.53，输出轴（Ⅳ轴）与二级增速轴（Ⅲ轴）的速比为3.23（速比=输出轴转速输入轴转速）。

若该风力发电机叶片的转速为20转每分钟，则（）A．输出轴（Ⅳ轴）的转速为1500转每分钟B．一级增速轴（Ⅱ轴）与输入轴（Ⅰ轴）接触部分的半径之比为3.90:1C．一级增速轴（Ⅱ轴）与输入轴（Ⅰ轴）接触部分的线速度之比为1:3.90D．一级增速轴（Ⅱ轴）与输入轴（Ⅰ轴）接触部分的向心加速度之比为3.90:12．如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量不相等的小球A和B，在各自不同的水平面做匀速圆周运动，关于球A和球B以下物理量的大小相等的是（）A．线速度B．角速度C．向心加速度D．对内壁的压力3．如图所示，一圆盘绕过O点的竖直轴在水平面内旋转，角速度为ω，半径R，有人站在盘边缘P点处面对O随圆盘转动，他想用枪击中盘中心的目标O，子弹发射速度为v，则（）A．枪应瞄准O点射击B．枪应向PO左方偏过θ角射击，cosRvωθ=C．枪应向PO左方偏过θ角射击，tanRvωθ=D．枪应向PO左方偏过θ角射击，sinRvωθ=4．一石英钟的秒针、分针和时针长度是2：2：1，它们的转动皆可以看做匀速转动，（）A．秒针、分针和时针转一圈的时间之比1：60：1440B．分针和时针针尖转动的线速度之比为12：1C．秒针和时针转动的角速度之比720：1D．分针和时针转动的向心加速度之比144：15．轻杆长为L，并带着质量为m的小球在竖直平面内以速度v=gL做匀速圆周运动，小球在a、b、c、d四个位置时，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．在a点，轻杆对球有作用力B．在b点，杆对球的作用力指向圆心C．在c点，杆对球的作用力大小为mgD．在d点，杆对球的作用力大小为2mg6．某活动中有个游戏节目，在水平地面上画一个大圆，甲、乙两位同学（图中用两个点表示）分别站在圆周上两个位置，两位置的连线为圆的一条直径，如图所示，随着哨声响起，他们同时开始按图示方向沿圆周追赶对方。

高中物理(新人教版)必修第二册课后习题：第六章测评(课后习题)【含答案及解析】

第六章测评(时间:75分钟满分:150分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(2021山东安丘一中检测)如图所示,a、b是地球表面上不同纬度上的两个点,如果把地球看作是一个球体,a、b两点随地球自转做匀速圆周运动,这两个点具有大小相同的()A.线速度B.加速度C.角速度D.轨道半径、b相对静止且绕同一转轴转动,所以它们的角速度相同,C正确。

2.(2021广东佛山模拟)图示为公路自行车赛中运动员在水平路面上转弯的情景,运动员在通过弯道时如果控制不当会发生侧滑而摔离正常比赛路线,将运动员与自行车看成整体,下列说法正确的是()A.运动员转弯所需向心力由重力与地面对车轮的支持力的合力提供B.运动员转弯所需向心力由地面对车轮的摩擦力提供C.发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心D.发生侧滑是因为运动员受到的合外力大于所需的向心力,C错误;运动员转弯时,地面对车轮的摩擦力提供所需的向心力,故A错误,B正确;当F f<mv 2r,即静摩擦力不足以提供所需向心力时,就会发生侧滑,故D错误。

3.两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球,细线上端固定在同一点,若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动,则两个摆球在运动过程中,相对位置关系示意图正确的是()小球做匀速圆周运动,对其受力分析如图所示,则有mg tan θ=mω2L sin θ,整理得L cos θ=gω2,则两球处于同一高度,故B正确。

4.如图是自行车传动装置的示意图,其中Ⅰ是半径为R1的大链轮,Ⅱ是半径为R2的小飞轮,Ⅲ是半径为R3的后轮,假设脚踏板的转速为n(单位:r/s),则自行车后轮边缘的线速度为()A.πnR1R3R2B.πnR2R3R1C.2πnR2R3R1D.2πnR1R3R2,所以ω=2πn,因为要测量自行车后轮Ⅲ边缘上的线速度的大小,根据题意知,轮Ⅰ和轮Ⅱ边缘上的线速度大小相等,据v=rω可知,R1ω1=R2ω2,已知ω1=2πn,则轮Ⅱ的角速度ω2=R1R2ω1=2πnR1R2。

(典型题)高中物理必修二第六章《圆周运动》检测题(包含答案解析)

一、选择题1．光滑水平面上有一质量为2kg的物体，在五个恒定的水平共点力的作用下处于平衡状态，现同时撤去大小分别为8N和16N的两个水平力而其余力保持不变，关于此后物体的运动情况的说法中正确的是（）A．可能做匀加速直线运动，加速度大小可能是23m/sB．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是24m/sC．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小可能是28m/sD．一定做匀变速运动，加速度大小可能是26m/s2．如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量不相等的小球A和B，在各自不同的水平面做匀速圆周运动，关于球A和球B以下物理量的大小相等的是（）A．线速度B．角速度C．向心加速度D．对内壁的压力3．如图所示，一圆筒绕其中心轴匀速转动，圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，相对筒无滑动，物体所受向心力是（）A．物体的重力B．筒壁对物体的弹力C．筒壁对物体的静摩擦力D．物体所受重力与弹力的合力4．如图所示为某种水轮机示意图，水平管中流出的水流垂直冲击在水轮机上的挡板上，水轮机圆盘稳定转动时的角速度为，圆盘的半径为R，挡板长度远小于R，某时刻冲击挡板时该挡板和圆盘圆心连线与水平方向夹角为30°，水流的速度是该挡板线速度的4倍，不计空气阻力，则水从管口流出速度的大小为（）A ．/2R ωB ．R ωC ．2R ωD ．4R ω 5．教师在黑板上画圆，圆规脚之间的距离是25cm ，他保持这个距离不变，用粉笔在黑板上匀速地画了一个圆，粉笔的线速度是2.5m/s ，关于粉笔的运动，有下列说法：①角速度是0.1rad/s ；②角速度是10rad/s ；③周期是10s ；④周期是0.628s ；⑤频率是10Hz ；⑥频率是1.59Hz ；⑦转速小于2r/s ；⑧转速大于2r/s ，下列选项中的结果全部正确的是（）A ．①③⑤⑦B ．②④⑥⑧C ．②④⑥⑦D ．②④⑤⑧ 6．和谐号动车以80m/s 的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10s 内匀速转过了约10︒。

高中物理人教版2019必修二习题答案第六章测评

第六章测评(时间：75分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1.(2022江苏徐州高一期末)如图所示，操场跑道的弯道部分是半圆形，最内圈的半径大约是36m 。

一位同学沿最内圈匀速率跑过一侧弯道的时间约为12s ，则这位同学在沿弯道跑步时()A.角速度约为π6rad/sB.线速度约为3m/s C.转速约为112r/sD.向心加速度约为π24m/s 22.洗手后我们往往都有“甩水”的动作，如图所示是摄像机拍摄甩水视频后制作的频闪画面，A 、B 、C 是甩手动作最后3帧照片指尖的位置。

最后3帧照片中，指尖先以肘关节M 为圆心做圆周运动，到接近B 的最后时刻，指尖以腕关节N 为圆心做圆周运动。

测得A 、B 之间的距离约为24cm ，B 、N 之间的距离为15cm ，相邻两帧之间的时间间隔为0.04s ，则指尖()A.经过B 点时速率约为3m/sB.经过B 点的角速度约为10rad/sC.在BC 段的向心加速度约为240m/s 2D.AB 段与BC 段相比更容易将水甩出3.如图所示为明代出版的《天工开物》中的牛力齿轮，体现我国古代劳动人民的科学智慧。

图中A 、B 、C 为该器械的三个齿轮，牛拉动横杆带动齿轮A 转动，A 与B 的轮齿接触良好，B 与C 通过横轴连接。

已知三个齿轮的半径关系为R A =4R B =8R C 。

当牛做匀速转动时，关于A 、B 、C 三个齿轮边缘的关系，下列说法正确的是() A.线速度之比为1∶1∶2 B.角速度之比为1∶4∶4 C.向心加速度之比为4∶2∶1 D.周期之比为1∶1∶24.(2021山东临沂高二开学考试)无缝钢管的制作原理如图所示，竖直平面内，管状模型置于两个支承轮上，支承轮转动时通过摩擦力带动管状模型转动，铁水注入管状模型后，由于离心作用，紧紧地覆盖在模型的内壁上冷却后就得到无缝钢管。

高中物理第六章万有引力与航天阶段验收评估二万有引力与航天含解析新人教版必修220190411318

阶段验收评估（二）万有引力与航天(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第1～5小题只有一个选项符合题意，第6～8小题有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是( ) A ．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律 B ．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C ．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D ．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律解析：选B 开普勒在前人观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，与牛顿定律无联系，选项A 错误，选项B 正确；开普勒总结出了行星运动的规律，但没有找出行星按照这些规律运动的原因，选项C 错误；牛顿发现了万有引力定律，选项D 错误。

2．星球上的物体脱离星球引力所需的最小速度称为第二宇宙速度。

星球的第二宇宙速度v 2与第一宇宙速度v 1的关系是v 2＝2v 1。

已知某星球的半径为r ，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g 的16，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为( )A.grB.16gr C. 13gr D.13gr 解析：选C 由题意v 1＝g ′r ＝16gr ，v 2＝2v 1＝13gr ，所以C 项正确。

3．有研究表明300年后人类产生的垃圾将会覆盖地球1米厚。

有人提出了“将人类产生的垃圾分批转移到无人居住的月球上”的设想，假如不考虑其他星体的影响，且月球仍沿着原来的轨道绕地球做匀速圆周运动，运用您所学物理知识，分析垃圾转移前后，下列说法中正确的是( )A ．地球与月球间的万有引力会逐渐减小B ．月球绕地球运行的线速度将会逐渐变小C ．月球绕地球运行的向心加速度将会逐渐变大D ．月球绕地球运行的周期将变小解析：选B 月球绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解出线速度、周期和万有引力的表达式进行分析。

(人教版课标)高中物理必修第二册第六章综合测试(区一等奖)

第六章综合测试答案解析一、1.【答案】A【解析】小球只受重力和支持力作用，故A 正确。

2.【答案】A【解析】平抛运动只受到重力的作用，是一种加速度不变的曲线运动，即匀变速曲线运动，故A 正确；物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，物体在恒力作用下，可以做曲线运动，比如平抛运动，故B 错误；做匀速圆周运动的物体所受向心力的方向始终是指向圆心的，方向是不断变化的，所以做匀速圆周运动的物体一定是受到变力的作用，故C 错误；做匀速圆周运动的物体所受合力才总是与速度方向垂直，故D 错误。

3.【答案】CD【解析】a 、c 两点同在轮子的边缘上，线速度相等，根据vRω=知c a ωω＜，b 、c 两点在同一轮上，角速度相等，根据v R ω=知a c b v v v ＝＞,b c a ωωω＝＜，d 点的向心加速度222442d d d c a v r a r r r a ωω⎛⎫⎪⎝⎭＝＝＝＝c ，故C 、D 正确。

4.【答案】B【解析】产生离心现象的原理有时可被利用，从而为人类服务，比如洗衣机脱水桶脱干衣服，所以A 说法正确；因为2v F m r=，所以速度越快，所需的向心力就越大，汽车转弯时要限制速度来减小汽车所需的向心力，防止离心运动，故B 说法错误，D 说法正确；洗衣机脱水工作就是应用了水的离心运动，故C 说法正确。

5.【答案】B【解析】合力提供向心力，受力分析如图所示。

根据牛顿第二定律得2tan mg mv Rθ=，又由几何关系知tan hd θ=，解得v ＝gRhd，故B 正确。

6.【答案】B【解析】杯子运动到最高点时，水恰好不流出，水的重力刚好提供其做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律可得2mg mw r ＝，解得2w g L＝。

7.【答案】ABCD【解析】小球到达最高点的速度可以是0，可以小于gR ，可以大于gR 。

当速度大于gR 时，大环对小环有向下的压力，当速度小于gR 时，大环对小环有向上的压力。

(人教版2017课标)高中物理必修第二册：第六章综合测试 (含答案)

第六章综合测试一、选择题1.如图所示，一个小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，关于小球的受力情况，下列说法正确的是（）。

A.只受重力和支持力B.受重力、支持力和压力C.受重力、支持力和向心力D.受重力、压力和向心力2.关于曲线运动，以下说法中正确的是（）。

A.平抛运动是一种匀变速运动B.物体在恒力作用下不可能做曲线运动C.做匀速圆周运动的物体，所受合力是恒定的D.做圆周运动的物体所受合力总是与速度方向垂直3.（多选）图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。

b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。

c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。

若在传动过程中，皮带不打滑。

则（）。

A.a点与b点的线速度大小相等B.a点与b点的角速度大小相等C.a点与c点的线速度大小相等D.a点与d点的向心加速度大小相等4.下列一些说法中不正确的有（）。

A.产生离心现象的原理有时可被利用为人类服务B.汽车转弯时要利用离心现象防止事故C.洗衣机脱水桶脱干衣服，脱水桶的转速不能太小D.汽车转弯时要防止离心现象的发生，避免发生事故5.在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低。

如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些。

汽车的运动可看作是做半径为R的圆周运动。

设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L。

已知重力加速度为g。

要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时的车速应等于（）。

A .gRhLB .gRhdC .gRLhD .gRdh6.杂技演员表演水流星节目，一根长为L 的细绳两端系着盛水的杯子，演员握住绳中间，随着演员的抡动，杯子在竖直平面内做圆周运动，欲使杯子运动到最高点处而水不流出，杯子运动到最高点的角速度w 至少为（）。

A .gLB .2g LC .5g LD .10gL7.（多选）如图所示，质量为m 的小环套在半径为R 的圆形环上，在竖直平面内做圆周运动，设小环在最高点的速度为v ，则（）。

高中物理第六章万有引力与航天章末质量评估新人教版必修

第六章万有引力与航天章末质量评估(二)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本大题共14小题，每题4分，共56分．其中1～10题为单项选择，11～14题为多项选择，选对得4分，漏选得2分，多项选择、错选均不得分)1.某行星绕太阳运动的轨道以下列图，则以下说法不正确的选项是()A．太阳必然在椭圆的一个焦点上B．该行星在a点的速度比在b、c两点的速度都大C．该行星在c点的速度比在a、b两点的速度都大D．行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积是相等的解析：由开普勒第必然律知，太阳必然位于椭圆的一个焦点上，A正确；由开普勒第二定律知太阳与行星的连线在相等时间内扫过的面积是相等的，由于a 点与太阳的连线最短，b点与太阳的连线最长，因此行星在a点速度最大，在b 点速度最小，选项B、D正确，C错误．答案：C2．宇宙飞船进入一个围绕太阳运动的近乎圆形的轨道上运动，若是轨道半径是地球轨道半径的9倍，那么宇宙飞船绕太阳运行的周期是() A．3年B．9年C．27年D．81年解析：开普勒第三定律中的公式R3T2＝k，解得T＝R3k.一颗小行星围绕太阳在近似圆形的轨道上运动，若轨道半径是地球轨道半径的9倍，小行星绕太阳运行的周期是地球周期的27倍，即小行星绕太阳运行的周期是27年．应选C.答案：C3．地球表面的平均重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，则可用以下哪一式来估计地球的密度()A.3g 4πRGB.3g 4πR 2GC.g RGD.g R 2G解析：对于地面上的物体，有mg ＝GMm R 2，又知M ＝43πR 3ρ，整理得ρ＝3g4πRG ，A 正确．答案：A4．(2017·北京卷)利用引力常量G 和以下某一组数据，不能够．．．计算出地球质量的是( )A ．地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)B ．人造卫星在地面周边绕地球做圆周运动的速度及周期C ．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D ．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离解析：由于不考虑地球自转，则在地球表面周边，有G Mm 0R 2＝m 0g ，故可得M ＝gR 2G ，A 项错误；由万有引力供应人造卫星的向心力，有G Mm 1R 2＝m 1v 2R ，v ＝2πR T ，联立得M ＝v 3T 2πG ，B 项错误；由万有引力供应月球绕地球运动的向心力，有G Mm 2r 2＝m 2⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2r ，故可得M ＝4π2r 3GT ′2，C 项错误；同理，依照地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离，不能求出地球的质量，D 项正确．答案：D5．宇宙飞船绕地球在半径为R 1的圆轨道上运行，变轨后的半径为R 2，R 1＞R 2，则变轨后宇宙飞船的( )A ．线速度变小B ．角速度变小C ．周期变大D ．向心加速度变大解析：依照G mM r 2＝m v 2r ＝mω2r ＝m 4π2r T 2＝ma 向，得：v ＝GM r ，ω＝GMr 3，T ＝4π2r 3GM ，a 向＝GM r 2，可知变轨后飞船的线速度变大，A 错；角速度变大，B 错；周期变小，C 错；向心加速度变大，D 对．答案：D6．绕地球做匀速圆周运动的地球同步卫星，距离地球表面的高度约为地球半径的5.6倍，线速度大小为v 1，周期为T 1；绕地球做匀速圆周运动的某人造卫星，距离地球表面的高度为地球半径的2倍，线速度大小为v 2，周期为T 2；地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为v 3，周期为T 3，则以下关系正确的选项是( )A ．v 2＞v 1＞v 3B ．v 1＞v 2＞v 3C ．T 1＝T 3＜T 2D ．T 1＞T 2＞T 3解析：地球同步卫星的运动周期与地球的自转周期相同，即T 1＝T 3，又ω＝2πT ，因此它们的角速度相同，依照关系式v ＝ωr 可知，v 1＞v 3；地球同步卫星和人造卫星都围绕地球做匀速圆周运动，它们碰到的地球的引力供应向心力，即G Mm r 2＝m ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 2r ＝mv 2r ，可得v ＝GM r ，T ＝2π·r 3GM ，则轨道半径r 减小时，速率v 变大，周期T 变小，因此v 1＜v 2，T 2＜T 1，因此v 3＜v 1＜v 2，T 2＜T 1＝T 3，选项A 正确，B 、C 、D 错误．答案：A7．英国《每日邮报》称，英国学者经过研究确认“超级地球”“格利泽581d ”的体积约为地球体积的27倍，密度约为地球密度的13.已知地球表面的重力加速度为g ，地球的第一宇宙速度为v ，将“格利泽581d ”视为球体，可估计( )A ．“格利泽581d ”表面的重力加速度为 2gB ．“格利泽581d ”表面的重力加速度为 3gC ．“格利泽581d ”的第一宇宙速度为 2vD ．“格利泽581d ”的第一宇宙速度为 3v解析：由万有引力与重力关系有：GMm R 2＝mg ，M ＝ρV ，V ＝43πR 3，联立三式得g ＝43G πρR .由“格利泽581d ”与地球体积关系及体积公式可知“格利泽581d ”半径为地球半径的3倍，由题意可知“格利泽581d ”表面的重力加速度与地球表面的重力加速度相等，A 、B 项错；由第一宇宙速度定义式v ＝gR 可知“格利泽581d”的第一宇宙速度为3v，C项错，D项正确．答案：D8．冥王星与其周边的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动．由此可知，冥王星绕O点运动的()A．轨道半径约为卡戎的1 7B．角速度大小约为卡戎的1 7C．线速度大小约为卡戎的7倍D．向心力大小约为卡戎的7倍解析：做双星运动的星体相互间的万有引力供应各自做圆周运动的向心力，即F万＝m1ω2r1＝m2ω2r2，得m1m2＝r2r1，故A正确；双星运动的角速度相同，故B错误；由v＝ωr可知冥王星的线速度为卡戎的17，故C错误；两星间的向心力为两者间的万有引力且等值反向，故D错误．答案：A9．以下列图，在火星与木星轨道之间有一小行星带．假设该带中的小行星只碰到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动．以下说法正确的选项是()A．太阳对各小行星的引力相同B．各小行星绕太阳运动的周期均小于一年C．小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值D．小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值解析：依照万有引力定律F＝G Mmr2可知，由于各小行星的质量和各小行星到太阳的距离不相同，万有引力不相同，选项A错误；设太阳的质量为M，小行星的质量为m，由万有引力供应向心力，则G Mmr2＝m4π2T2r，则各小行星做匀速圆周运动的周期T＝2πr3GM，由于各小行星的轨道半径r大于地球的轨道半径，因此各小行星绕太阳运动的周期均大于地球的周期(一年)，选项B错误；向心加速度a ＝F m ＝G M r 2，内侧小行星到太阳的距离小，向心加速度大，选项C正确；由G Mm r 2＝mv 2r ，得小行星的线速度v ＝ GMr ，小行星做圆周运动的轨道半径大于地球的公转轨道半径，线速度小于地球绕太阳公转的线速度，选项D 错误．答案：C10．质量为m 的人造地球卫星，在半径为r 的圆轨道上绕地球运行时，其线速度为v ，角速度为ω，取地球质量为M ，当这颗人造地球卫星在轨道半径为2r 的圆轨道上绕地球运行时，则( )A ．依照公式v ＝GM r ，可知卫星运动的线速度将减少到v 2B ．依照公式F ＝m v 2r ，可知卫星所需的向心力将减小到原来的12C ．依照公式ω＝v r ，可知卫星的角速度将减小到ω2D ．依照F ＝G Mm r 2，可知卫星的向心力减小为原来的14解析：人造地球卫星绕地球运行时，由万有引力供应向心力，则有G Mm r 2＝m v 2r ，得v ＝ GM r ，则知卫星运动的线速度将减小到v 2，故A 错误；卫星运动的线速度将减小到v 2，轨道半径增大到原来的2倍，依照公式F ＝m v 2r ，可知卫星所需的向心力将减小到原来的14，故B 错误；卫星运动的线速度将减小到v 2，轨道半径增大到原来的2倍，依照公式ω＝v r ，可知卫星的角速度将减小到ω22，故C 错误；依照F ＝G Mm r 2，M 和m 不变，r 变为原来的2倍，可知卫星的向心力减小为原来的14，故D 正确．答案：D11.以下列图，有甲、乙两颗卫星分别在不相同的轨道围绕一个半径为R 、表面重力加速度为g 的行星运动．卫星甲、卫星乙各自所在的轨道平面相互垂直，卫星甲的轨道为圆，距离行星表面的高度为R ，卫星乙的轨道为椭圆，M 、N 两点的连线为其椭圆轨道的长轴且M 、N 两点间的距离为4R .则以下说法正确的选项是( )A ．卫星甲的线速度大小为2gRB ．卫星乙运行的周期为4π 2RgC ．卫星乙沿椭圆轨道运行经过M 点时的速度大于卫星甲沿圆轨道运行的速度D ．卫星乙沿椭圆轨道运行经过N 点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度解析：卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动．由万有引力供应向心力GMm r 2＝m v 2r 得v ＝GM r ，r ＝2R ，由地球表面万有引力等于重力得GMm R 2＝mg ，可计算出卫星甲围绕中心天体运动的线速度大小v ＝gR2，A 选项错误；同理可计算出卫星甲围绕的周期T 甲＝4π·2R g ，由卫星乙椭圆轨道的半长轴等于卫星甲圆轨道的半径，依照开普勒第三定律可知，卫星乙运行的周期和卫星甲运行的周期相等，则T 乙＝T 甲＝4π2R g ，B 选项正确；卫星乙沿椭圆轨道经过M 点时的速度大于沿轨道半径为M 至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度，而轨道半径为M 至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度大于卫星甲在圆轨道上的线速度，C 选项正确；卫星运行时只受万有引力，向心加速度a ＝GM r 2，r 越大，D 选项正确．答案：BCD12．我国发射的“嫦娥三号”登月探测器凑近月球后，先在月球表面周边的近似圆轨道上绕月运行；尔后经过一系列过程，在离月面4 m 高处做一次悬停(能够为是相对于月球静止)；最后关闭发动机，探测器自由下落．已知探测器的质量约为1.3×103 kg ，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8 m/s 2.则此探测器( )A ．在着陆前的刹时，速度大小约为8.9 m/sB ．悬停时碰到的反冲作用力约为2×103 NC ．从走开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒D ．在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度解析：设月球表面的重力加速度为g 月，则g 月g 地＝GM 月R 2月GM 地R 2地＝M 月M 地·R 2地R 2月＝181×3.72，解得g 月≈1.7 m/s 2；由v 2＝2g 月h ，得着陆前的速度为v ＝2g 月h ＝2×1.7×4 m/s ≈3.7 m/s ，选项A 错误．悬停时碰到的反冲力F ＝mg 月≈2×103 N ，选项B 正确．从走开近月圆轨道到着陆过程中，除重力做功外，还有其他外力做功，故机械能不守恒，选项C 错误．设探测器在近月圆轨道上和人造卫星在近地圆轨道上的线速度分别为v 1、v 2，则v 1v 2＝GM 月R 月GM 地R 地＝M 月M 地·R 地R 月＝ 3.781＜1，故v 1＜v 2，选项D 正确．答案：BD13.以下列图为一卫星绕地球运行的轨道表示图，O 点为地球球心，已知引力常量为G ，地球质量为M ，OA ＝R ，OB ＝4R ，以下说法正确的选项是( )A ．卫星在A 点的速率v A ＝GM R B ．卫星在B 点的速率v B ＜ GM4RC ．卫星在A 点的加速度a A ＝GM R 2D．卫星在B点的加速度a B＜GM16R2解析：卫星在圆轨道上运行时，万有引力供应向心力，依照牛顿第二定律，有G MmR2＝ma＝mv2R，解得：v＝GMR，a＝GMR2.卫星经过椭圆轨道的A点时，由于万有引力小于向心力，故做离心运动，故G MmR2＜mv2R，解得v＞GMR，故A错误．卫星经过椭圆轨道的B点时，由于万有引力大于向心力，故做向心运动，故GMm（4R）2＞mv24R，解得v＜GM4R，故B正确．依照牛顿第二定律，卫星在A点的加速度a A＝GMR2，故C正确．依照牛顿第二定律，卫星在B点的加速度a B＝GM16R2，故D错误．答案：BC14．由三颗星体构成的系统，忽略其他星体对它们的作用，存在着一种运动形式：三颗星体在相互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个极点上，绕某一共同的圆心O在三角形所在平面内以相同角速度做匀速圆周运动．以下列图，三颗星体的质量均为m，三角形的边长为a，引力常量为G，以下说法正确的选项是()A．每个星体碰到引力大小均为3Gm2 a2B．每个星体的角速度均为3Gm a3C．若a不变，m是原来的2倍，则周期是原来的1 2D ．若m 不变，a 是原来的4倍，则线速度是原来的12 解析：对任意一个星体，受力解析以下列图，有F 1＝G m 2a 2，F 2＝G m 2a 2，每个星体碰到的引力为F ＝2F 1cos 30°＝3G m 2a 2，故A 错误；由几何关系可知，每个星体绕中心做匀速圆周运动的半径r ＝3a 3，依照万有引力供应向心力，有3G m 2a 2＝mω2·33a ，解得ω＝3Gma 3，故B 正确；对每个星体，依照万有引力供应向心力，有3G m 2a 2＝m 4π2T 2·3a 3，解得T ＝2πa 33Gm ，若a 不变，m 是原来的2倍，则周期是原来的22，故C 错误；对每个星体，依照万有引力供应向心力，有3G m 2a 2＝m v 23a3，解得v ＝Gm a ，若m 不变，a 是原来的4倍，则线速度是原来的12，故D 正确．答案：BD二、非选择题(本题共4小题，共44分．把答案填在题中的横线上或依照题目要求作答．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能够得分．有数值计算的题，答案中必定明确写出数值和单位)15．(10分)设想着陆器完成了对月球表面的察看任务后，由月球表面回到围绕月球做圆周运动的轨道舱，其过程以下列图．设轨道舱的质量为m ，月球表面的重力加速度为g ，月球的半径为R ，轨道舱到月球中心的距离为r ，引力常量为G ，试求：(1)月球的质量；(2)轨道舱的速度和周期．解析：(1)设月球的质量为M ，则在月球表面G Mm R 2＝mg ，得月球质量M ＝R 2g G .(2)设轨道舱的速度为v ，周期为T ，则G Mm r 2＝m v 2r ，解得v ＝R gr .G Mm r 2＝m 4π2T 2r ，解得T ＝2πr R r g .答案：(1)R 2g G (2)R g r 2πrRrg 16．(10分)一颗在赤道上空翱翔的人造地球卫星，其轨道半径为r ＝3R (R 为地球半径)，已知地球表面重力加速度为g ，则该卫星的运行周期是多大？若卫星的运动方向与地球自转方向相同，已知地球自转角速度为ω0，某一时辰该卫星经过赤道上某建筑物的正上方，再经过多少时间它又一次出现在该建筑物正上方？解析：由万有引力定律和牛顿定律，可得GMm （3R ）2＝m 4π2T 2·3R ，① GMmR 2＝mg ，② 联立①②两式，可得T ＝6π3Rg .以地面为参照系，卫星再次出现在建筑物上方时转过的角度为2π，卫星相对地面的角速度为ω1－ω0，则Δt ＝2π2πT －ω0＝2π13g 3R －ω0. 答案：6π 3Rg 2π13g 3R －ω017．(12分)人造地球卫星P 绕地球球心做匀速圆周运动，已知P 卫星的质量为m ，距地球球心的距离为r ，地球的质量为M ，引力常量为G ，求：(1)卫星P 与地球间的万有引力的大小；(2)卫星P的运行周期；(3)现有另一地球卫星Q，Q绕地球运行的周期是卫星P绕地球运行周期的8倍，且P、Q的运行轨迹位于同一平面内，以下列图，求卫星P、Q在绕地球运行过程中，两卫星间相距近来时的距离．解析：(1)卫星P与地球间的万有引力F＝G Mm r2.(2)由万有引力定律及牛顿第二定律，有G Mmr2＝m4π2T2r，解得T＝2πr3 GM.(3)对P、Q两卫星，由开普勒第三定律，可得r3T2＝r3QT2Q，又T Q＝8T，因此r Q＝4r.P、Q两卫星和地球共线且P、Q位于地球同侧时距离近来，故近来距离为d＝3r.答案：(1)G Mmr2(2)2πr3GM(3)3r18.(12分)发射地球同步卫星时，能够为先将卫星发射至距地面高度为h1的圆形近地轨道上，在卫星经过A点时点火(喷气发动机工作)推行变轨进入椭圆轨道，椭圆轨道的近地点为A，远地点为B.在卫星沿椭圆轨道运动经过B点再次点火推行变轨，将卫星送入同步轨道(远地点B在同步轨道上)，以下列图．两次点火过程都是使卫星沿切向方向加速，并且点火时间很短．已知同步卫星的运动周期为T，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，求：(1)卫星在近地圆形轨道运行凑近A点时的加速度大小；(2)卫星在椭圆形轨道上运行凑近A点时的加速度大小；(3)卫星同步轨道距地面的高度．解析：(1)设地球质量为M，卫星质量为m，万有引力常量为G，卫星在近地圆轨道运动凑近A点时加速度为a A，依照牛顿第二定律有GMm（R＋h1）2＝ma A，能够认为物体在地球表面上碰到的万有引力等于重力G MmR2＝mg.解得a A＝R2g（R＋h1）2.(2)依照牛顿第二定律F万＝ma，得加速度a＝R2g（R＋h1）2.(3)设同步轨道距地面高度为h2，依照牛顿第二定律，有GMm（R＋h2）2＝m4π2T2(R＋h2)，由上式解得h2＝3gR2T24π2－R.答案：(1)R2g（R＋h1）2(2)R2g（R＋h1）2(3)3gR2T24π2－R。

(人教版最新)高中物理必修第二册第六章综合测试02

第六章综合测试第Ⅰ卷（选择题，共48分）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．下列关于匀速圆周运动的描述，正确的是（） A ．是匀速运动 B ．是匀变速运动C ．是加速度变化的曲线运动D ．合力不一定时刻指向圆心2．如图所示，某游乐场的大型摩天轮半径为R ，匀速旋转一周需要的时间为t 。

已知质量为m 的小华乘坐的车厢此刻处于摩天轮的最底部，则下列说法正确的是（）A ．摩天轮运动的角速度为2πtB ．摩天轮运动的线速度为2πRtC ．摩天轮运动的向心加速度为2224πR t D ．在最低点时座椅对小华的作用力为2224πm R t3．转笔深受广大中学生的喜爱，如图所示，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，下列有关转笔中涉及到的物理知识的叙述，正确的是（）A ．笔杆上各点线速度大小相同B ．笔杆上各点周期相同C ．笔杆上的点离O 点越远，角速度越小D ．笔杆上的点离O 点越远，向心加速度越小4．摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示。

当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，抵消离心力的作用。

行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样。

假设有一超高速列车在水平面内行驶，以100 m/s 的速度拐弯，拐弯半径为500 m ，则质量为50 kg 的乘客，在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力为（g 取210 m/s ）（）A．N B．NC．1000 N D．05．如图所示，底面半径为R的平底漏斗水平放置，质量为m的小球置于底面边缘紧靠侧壁，漏斗内表面光v，使之在漏斗底面内做滑，侧壁的倾角为θ，重力加速度为g。

现给小球一垂直于半径向里的某一初速度圆周运动，则（）A．小球一定受到两个力的作用B．小球可能受到三个力的作用v时，小球对底面的压力为零C．当v 时，小球对侧壁的压力为零D．当6．如图所示，一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，以下说法正确的是（）A．小球过最高点时，杆所受的弹力不能等于零BC．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度的增大而增大D7．公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。