【物理 】2023-2024学年高中物理人教版（2019）必修第二册第六章圆周运动重难点检测卷

2023-2024学年高中物理人教版必修第二册第六章圆周运动重难点检测卷一、选择题1．图甲为游乐场中一种叫“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的魔盘上，当魔盘转速增大到一定值时，游客就会滑向盘边缘，其装置可以简化为图乙。若魔盘转速缓慢增大，则游客在滑动之前：（）A．游客受到魔盘的摩擦力缓慢增大B．游客受到魔盘的摩擦力缓慢减小C．游客受到魔盘的支持力缓慢增大D．游客受到魔盘的支持力不变2．下列四幅图是有关生活中的圆周运动的实例分析，其中说法正确的是（）A．汽车通过凹形桥的最低点时，速度越快越容易爆胎B．铁路的转弯处，外轨比内轨高是为了利用轮缘与内轨的侧压力来帮助火车转弯C．“水流星”表演中，在最高点处水对桶底一定有压力D．洗衣机的脱水是利用了失重现象3．如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动，则只要运动角速度合适，螺丝恰好不下滑，假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下列分析正确的是（）A．螺丝帽所受重力小于最大静摩擦力B．此时手转动塑料管的角速度C．螺丝帽受到的塑料管的弹力方向水平向外，背离圆心D．若塑料管的转动速度加快，则螺丝帽有可能相对塑料管发生运动4．将一个质量为m=0.2kg的物体放在水平圆桌上，物体到圆心的距离是L=0.2m，圆桌可绕通过圆心的竖直轴旋转，若物体与桌面之间的动摩擦因数为μ=0.5，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，物体可看成质点，则欲保持物体不滑动，圆桌的最大角速度ω是（g=10m/s2）（）A． B．C． D．5．如图，天花板上有一可自由转动光滑小环Q，一轻绳穿过Q，两端分别连接质量为、的A、B小球，且。两小球分别在各自的水平面内做圆周运动，它们周期相等。则A、B小球到Q的距离、的比值为（）A．1：2 B．2：1 C．1：4 D．4：16．修正带是中学生必备的学习用具，其结构如图所示，包括上下盖座、大小齿轮、压嘴座等部件，大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中，大小齿轮相互吻合，a、b点分别位于大小齿轮的边缘，c点位于大齿轮的半径中点，假设大齿轮的半径为小齿轮的半径的2倍，当纸带匀速走动时（）A．a、b点的转速之比为B．a、c点的线速度大小之比为C．a、b点的加速度大小之比为D．b、c点的加速度大小之比为二、多项选择题7．如图所示，用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形AB（圆半径比细管的内径大得多）和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上，已知AB部分的半径，直线BC长度为。弹射装置将一个质量为的小球（可视为质点）以的水平初速度从A点射入轨道、小球从C点离开轨道随即水平抛出，桌子的高度，不计空气阻力，g取，约为3，下列说法正确的是（）A．小球在水平半圆形轨道中做匀速圆周运动B．小球在A点受到轨道支持力大小是C．小球从A点到D点运动时间是D．抛出点C点与D点的距离是8．质量为的小球，用长为的细线悬挂在点，在点的正下方处有一光滑的钉子，把小球拉到与钉子等高的位置，摆线被钉子挡住。如图所示，小球从静止释放，当小球第一次经过最低点时，下列说法正确的是（）A．小球运动的线速度保持不变 B．小球的角速度保持不变C．悬线的拉力突然变大 D．小球的向心加速度突然减小9．质量分别为和的甲、乙两杂技演员坐在水平转盘上，抓住不计质量的轻绳，轻绳系在圆盘转轴上的同一点，细绳均刚被拉直，细绳与转轴夹角，他们与水平转盘间的动摩擦因数相等，且，模型简化如图所示，则随着圆盘转动的角速度缓慢增大，下列说法正确的是（）A．他们同时达到各自的最大静摩擦力B．半径大的甲先达到最大静摩擦力，与质量大小无关C．他们对转盘的压力同时为零同时离开水平转盘D．半径大、质量小的甲对转盘的压力先为零10．如图所示为旋转脱水拖把结构图。把拖把头放置于脱水桶中，手握固定套杆向下运动，固定套杆就会给旋转杆施加驱动力，驱动旋转杆、拖把头和脱水桶一起转动，把拖把上的水甩出去。旋转杆上有长度为35cm的螺杆，螺杆的螺距(相邻螺纹之间的距离)为d＝5cm，拖把头的托盘半径为10cm，拖布条的长度为6cm，脱水桶的半径为12cm。某次脱水时，固定套杆在1s内匀速下压了35cm，该过程中拖把头匀速转动，则下列说法正确的是（）A．拖把头的周期为7sB．拖把头转动的角速度为14πrad/sC．紧贴脱水桶内壁的拖布条上附着的水最不容易甩出D．旋转时脱水桶内壁接触的点与托盘边缘处的点向心加速度之比为6：5三、非选择题11．某班级同学在探究向心力大小的表达式实验时：第一小组采用甲图所示的装置进行探究，两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。第二小组采用用乙图所示的装置进行探究，滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为。滑块随杆匀速圆周运动，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力和角速度的数据。（1）下列实验中与这两组同学采用的科学方法不同是______。A．探究加速度与力、质量的关系B．探究影响通电导线受力的因素C．探究两个互成角度的力的合成规律（2）第一组同学在某次实验时，两个钢球质量和转动半径相等，图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为。（3）第二组同学实验时，以为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条如图乙所示直线，图线斜率为，则滑块的质量为（用、、d表示）。12．如图所示，一辆总质量为m=1600kg的汽车正以速度v=36km/h的速度通过一半径为R=40m的圆弧形拱桥顶部，g取10m/s2。则此时汽车对拱桥的压力为多大？13．如图所示，一个半径为R=0.8m的金属圆环竖直固定放置，环上套有一个质量为m的小球，小球可在环上自由滑动，与环间的动摩擦因数为0.4。某时刻小球向右滑动经过环的最高点时，环对小球的滑动摩擦力大小为，求该时刻小球的速率。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。14．如果高速转动飞轮的重心不在转轴上，运行将不稳定，而且轴将受到很大的作用力，加速转轴的磨损，图中飞轮半径r＝30cm，OO′为转动轴，n＝60r/s．正常工作时转动轴受到的水平力可认为是零，假想在飞轮边缘固定一个质量为m＝0.01kg的螺丝钉A，当飞轮转速时，转动轴将受到多大的力?15．如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置．两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内，a通过最高点A时，对管壁上部的压力为8mg，b通过最高点A时，对管壁下部的压力为，求a、b两球落地点间的距离。

答案解析部分1．【答案】A2．【答案】A3．【答案】B4．【答案】B5．【答案】A6．【答案】D7．【答案】A,C8．【答案】A,D9．【答案】B,C10．【答案】B,D11．【答案】（1）C（2）（3）12．【答案】解：汽车以速度为36km/h经拱桥顶部时，由牛顿第二定律可得解得由牛顿第三定律可知，汽车对拱桥的压力大小为13．【答案】解：小球滑动经过环的最高点时，环对小球的滑动摩擦力大小可表示为解得环对小球的弹力大小为据牛顿第二定律可得，当环对小球的弹力向上时解得小球的速率为当环对小球的弹力向下时解得小球的速率为14．【答案】解：依题意画出受力分析图，如图所示，以