第六章 圆周运动（检测题）—2021-2022学年高中物理同步训练讲义（人教版2019必修第二册）

第六章 圆周运动检测题 (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 答案　D 解析　运动员做匀速圆周运动，由于合力时刻指向圆心，其方向变化，所以做变加速运动，D正确. 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 B.篮球出手的瞬间，加速度大小为 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 答案　D 解析　根据线速度与角速度关系可知，线速度大小为v＝ωr，故选项A错误；根据向心加速度公式可知，向心加速度大小为an＝ω2r，故选项B错误；由题意可知，篮球出手后做斜上抛运动，根据运动的分解可知，篮球在空中运动到最高点时水平方向速度不为零，竖直方向的速度为零，故选项C错误；若篮球未到达篮筐(篮球运动的距离较小)，则在不改变其他条件再次投篮时需增大篮球出手瞬间的线速度大小，即在不改变其他条件再次投篮时应适当增大角速度，故选项D正确. 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 C.小球对圆管的内壁压力等于 D.小球对圆管的内壁压力等于mg 答案　C 解析　依题意知，小球以速度v通过最高点时，由牛顿第二定律得2mg＝m① 若小球以速度通过圆管的最高点时小球受向下的压力FN，则有mg＋FN＝m② 由①②式解得FN＝－， 上式表明，小球受到向上的支持力，由牛顿第三定律知小球对圆管内壁有向下的压力，大小为，故C正确. 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. B. C. D. 答案　D 解析　以最大角速度转动时，设轻绳的拉力大小为FT，以甲为研究对象，FT＝μMg，以乙为研究对象FT＋μmg＝mLω2，可得ω＝，选项D正确. 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rA＝2rB，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. B. C. D.rB 答案　C 解析　当主动轮A匀速转动时，A、B两轮边缘上的线速度大小相等，由ω＝得＝＝＝.因A、B材料相同，故木块与A、B间的动摩擦因数相同，由于小木块恰能在A轮边缘上相对静止，则由静摩擦力提供的向心力达到最大值Ffm，得Ffm＝mωA2rA，设木块放在B轮上恰能相对静止时距B轮转轴的最大距离为r，则向心力由最大静摩擦力提供，故Ffm＝mωB2r，联立解得r＝()2rA＝()2rA＝＝，C正确. 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/s2，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 答案　B 解析　设小球水平抛出时的速度为v0，轨道对小球的支持力大小为FN，由牛顿第二定律得FN－mg＝m， 由牛顿第三定律得：FN＝F 由平抛运动规律有，小球的水平射程x＝v0t， 小球的竖直位移y＝gt2， 由几何关系有y＝xtan θ， 联立可得F＝mg＋ x， 代入图像中数据可得R＝0.25 m，B正确，A、C、D错误. 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