人教版(2019)2019-2020年第二学期高一物理第六章圆周运动章末测试(无答案)

章末检测试卷(二)
（时间：90分钟 满分：100分）
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分.1～8为单项选择题，9～12为多项选择题）
1.如图所示为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间.假定此时她正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则她( )
A.所受的合力为零，做匀速运动
B.所受的合力恒定，做匀加速运动
C.所受的合力恒定，做变加速运动
D.所受的合力变化，做变加速运动
2.如图所示，某篮球运动员以胳膊肘O 点为转轴投篮，篮球距O 点距离为r ，篮球出手瞬间手臂转动的角速度为ω.篮球出手后做斜上抛运动，则以下说法正确的是( )
A.篮球出手的瞬间，线速度大小为ωr
B.篮球出手的瞬间，加速度大小为ω2
r
C.篮球在空中运动到最高点时速度为零
D.若篮球未到达篮球筐(篮球运动的距离较小)，则在不改变其他条件再次投篮时应适当增大角速度ω
3.质量为m 的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动，小球的直径略小于圆管的直径，如图所示.
已知小球以速度v 通过最高点时对圆管的外壁的压力恰好为mg ，则小球以速度v 2
通过圆管的最高点时( )
A.小球对圆管的内、外壁均无压力
B.小球对圆管的外壁的压力等于
mg 2 C.小球对圆管的内壁压力等于mg 2
D.小球对圆管的内壁压力等于mg
4.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R ，甲、乙物体质量分别为M 和m (M >m )，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用一根长为
L (L <R )的水平轻绳连在一起.如图所示，若将甲物体放在转轴的位置上，
甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直，要使两物体与圆盘不发生相对
滑动，则圆盘旋转的角速度最大不得超过(两物体均看做质点，重力加速
度为g )( ) A.μ(M －m )g mL B.μg L C.μ(M ＋m )g
ML D.μ(M ＋m )g mL
5.如图所示，两个相同材料制成的靠摩擦传动的轮A 和轮B 水平放置(两轮不打滑)，两轮半径2A B r r =，当主动轮A 匀速转动时，在A 轮边缘上放置的小木块恰能
相对静止，若将小木块放在B 轮上，欲使木块相对B 轮静止，则木
块距B 轮转轴的最大距离为( )
A. 4B r
B. 3B r
C. 2
B r D.B r 6.用如图甲所示的装置研究平抛运动，每次将质量为m 的小球从半径为R 的四分之一圆弧形轨道不同位置由静止释放，在圆弧形轨道最低点水平部分装有压力传感器，由其测出小球对轨道压力的大小F .已知斜面与水平地面之间的夹角θ＝45°，实验时获得
小球在斜面上的不同水平射程x ，最后作出了如图乙所示的F －x
图像，g 取10 m/s 2，则由图可求得圆弧形轨道的半径R 为( )
A.0.125 m
B.0.25 m
C.0.50 m
D.1.0 m
7.质量分别为M 和m 的两个小球，分别用长2l 和l 的轻绳拴在同一转轴上，当转轴稳定转动时，拴质量为M 和m 的小球的悬线与竖直方向夹角分别为α和β，如图
所示，则( )
A.cos α＝cos β2
B.cos α＝2cos β
C.tan α＝tan β2
D.tan α＝tan β 8.如图所示，轻质细绳长为L ，挂一个质量为m 的小球，球离地的高度h =2L ，当绳受到大小为2mg 的拉力时就会断裂，绳的上端系一质量不计的环，环套在光滑水平杆上，
现让环与球一起以速度v =gL 向右匀速运动，在A 处环被挡住而立即停止，
A 离墙的水平距离也为L ，球在以后的运动过程中，球第一次与墙的碰撞点
离墙角B 点的距离ΔH 是(不计空气阻力)( )
A.L 2
B.5L 3
C.2L 3
D.3L 2
9.如图所示为学员驾驶汽车在水平面上绕O 点做匀速圆周运动的俯视图.已
知质量为60 kg 的学员在A 点位置，质量为70 kg 的教练员在B 点位置，A
点的转弯半径为5.0 m ，B 点的转弯半径为4.0 m ，则学员和教练员(均可视为
质点)( )
A.运动周期之比为5∶4
B.运动线速度大小之比为5∶4
C.向心加速度大小之比为4∶5
D.受到的合力大小之比为15∶14
10.有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动.如图1所示，图中虚线表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h ，下列说法中正确的是( )
A.h 越高，摩托车对侧壁的压力将越大
B.h 越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大
C.h 越高，摩托车做圆周运动的周期将越大
D.h 越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大
11.如图甲所示，一长为R 的轻绳，一端系在过O 点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O 点在竖直面内转动，小球通过最高点时，
绳对小球的拉力F 与其速度平方v 2的关系图像如图乙所
示，图线与纵轴的交点坐标为a ，下列判断正确的是( )
A.利用该装置可以得出重力加速度，且g ＝R a
B.绳长不变，用质量较大的球做实验，得到的图线斜率更大
C.绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率更大
D.绳长不变，用质量较小的球做实验，图线与纵轴的交点坐标不变
12.如图12所示，放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R ，质量为m 的带孔小球穿在环上，同时有一长为R 的细绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点，绳上的最大拉
力为2mg ，当圆环以角速度ω绕竖直直径转动，且细绳伸直时，则ω可能
为( )
A.13g R
B.2g
R C.6g
R D.7g
R
二、实验题(本题共2小题，共12分)
13.(6分)如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体的质量、向心力、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大小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
与线速度大小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
(2)改变线速度大小v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示：
v/(m·s－1) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
F/N0.88 2.00 3.50 5.507.90
①作出F－v2图线；
②若圆柱体运动半径r＝0.2 m，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)
14.(6分)在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中，如图甲所示，细绳的悬点刚好与一个竖直的刻度尺的零刻度线平齐.将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时刚好位于圆心.用手带动钢球在水平面上做圆锥摆运动，设法
使它刚好对纸面无压力，且沿纸上某个半径为r的
圆周运动，钢球的质量为m，重力加速度为g.
(1)用停表记录运动n圈的总时间为t，那么小球
做圆周运动时需要的向心力表达式为F n＝
________.
(2)通过刻度尺测量小球运动的轨道平面距悬点的高度为h，那么小球做圆周运动时合外力提供的向心力表达式为F＝________.
(3)改变小球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的关系图像，可以达到粗略验证向心力表达式的目的，该图线的斜率表达式为________.
三、计算题(本题共4小题，共40分)
15.(8分)如图是马戏团上演的飞车节目，圆轨道半径为R.表演者骑着车在圆轨道内做圆周运动.已知人和车的总质量均为m，当乙车以v1=2gR的速度过轨道最高点B
时，甲车以v2=3v1的速度经过最低点A.忽略其他因素影响，求：
(1)乙在最高点B时受轨道的弹力大小；
(2)甲在最低点A时受轨道的弹力大小.
16.(10分)如图所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动.现测得转台半径R＝0.5 m，离水平地面的高度H＝0.8 m，物块平抛落地过程水平位移的大小s＝0.4 m.设物块所受的最大静摩擦力
等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2.求：
(1)物块做平抛运动的初速度大小v0；
(2)物块与转台间的动摩擦因数μ.
17.(10分)如图所示，在光滑水平面上竖直固定一半径为R的光滑半圆槽轨道，其底端恰与水平面相切.质量为m的小球以大小为v0的初速度经半圆槽轨道最低点B滚上半圆槽，小球恰好能通过最高点C后落回到水平面上的A点.不计空气阻力，重力加速度为g，求：
(1)小球通过B点时对半圆槽的压力大小；
(2)A、B两点间的距离；
(3)小球落到A点时速度方向与水平面夹角的正切值.
18.(12分)如图，长L=1.5 m的细线一端系一小球，另一端悬挂在竖直转轴P上，缓慢增加转轴P 的转动速度使小球在水平面内做圆周运动.已知小球的质量m=1.2 kg，细线能承受的最大拉力
F m=20 N，P点到水平地面的距离h=1.7 m，重力加速度g取10 m/s2，求：
(1)小球能在水平面内做圆周运动的最大角速度ωm；
(2)细线被拉断后，小球的落地点到P点在水平地面上的竖直投影点O′的距
离d.。