单元过关卷六 圆周运动-【师大金卷】2024高考物理一轮复习单元巩固双测卷（新高考）

物理７—１ 　　　　　　　　单元过关卷六　圆周运动(基础卷) 　　　　　　　　　　　满分:５０分　时间:３０分钟　　班级:　　　　　姓名:　　　　 一、选择题(本题共５小题,每小题４分,共２０分) １．(２０２３􀅰陕西商洛联考) 某高 速 公 路 收 费 站 的 ETC的直杆道闸的示意 图如图所示,杆 OP 的 长度为L,当小车靠近 道闸时,杆OP 绕O 点 转动放行,在杆OP 从与水平方向成３０°匀速 转动到６０°的过程中,P 端的线速度大小为v, 则该转动过程所用的时间为 (　　) A．πL１２v　　B． πL v 　　C． πL ３v　　D． πL ６v ２．(２０２３􀅰江西阶段联考)为了安全,汽车通过凸 形桥时的速度不能过大．某汽车通过凸形桥桥 顶时的示意图如图所示,已知凸形桥为一段半 径为１５m的圆弧,要求汽车运动到桥顶时对 桥面的压力大小至少等于其所受重力大小的 １ ３． 取重力加速度大小g＝１０m/s２．则汽车通 过桥顶时的最大速度为 (　　) A．３６km/h B．５４km/h C．６０km/h D．７２km/h ３．如图所示,内壁光滑的竖直圆桶, 绕中心轴做匀速圆周运动,一物 块用细绳系着,绳的另一端系于 圆桶上表面圆心,且物块贴着圆 桶内表面随圆桶一起转动,则 (　　) A．绳的张力可能为零 B．桶对物块的弹力不可能为零 C．随着转动的角速度增大,绳的张力保持不变 D．随着转动的角速度增大,绳的张力一定增大 ４．(２０２３􀅰湖南长沙月考)如图所 示,一个内壁光滑的圆锥筒固定 在水平地面上,其轴线处于竖直 方向,A、B 两个小球紧贴着筒内 壁分别在不同的两个水平面上做匀速圆周运 动(A 做圆周运动的半径大于B,即 RA ＞ RB)．分析A、B 两球的运动,可知它们具有相 同的 (　　) A．线速度 B．角速度 C．向心加速度 D．周期 ５．(多选)如图甲所示,一长为l的轻绳,一端穿 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v２ 的关系如图乙所示,重力加速度为 g,下列判断正确的是 (　　) A．图像函数表达式为F＝mv ２ l＋mg B．重力加速度g＝bl 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b 点的位置不变 二、非选择题(本题共３小题,共３０分) ６．(６分)用如图所示的装置来探究小球做圆周 运动所需向心力的大小F 与质量m、角速度ω 和半径r之间的关系．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 力套筒下降,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．如图所示是探究过程中某次实验时装置的 状态． (１)在研究向心力的大小F 与质量m、角速度 ω和半径r 之间的关系时我们主要用到了物 理学中　　　　的方法; A．理想实验法　 B．等效替代法 C．控制变量法　 D．演绎法 (２)在探究向心力的大小F 与质量m 关系时, 要保持不变的是　　　　(填选项前的字母)． A．ω和r　 B．ω和m C．m 和r　 D．m 和F (３)图中所示是在探究向心力的大小F与　　 　　(填选项前的字母)． A．质量m 的关系　 B．半径r的关系 C．角速度ω的关系 (４)若图中标尺上红白相间的等分格显示出两 个小球所受向心力之比为１∶９,则与皮带连 接的两个变速塔轮的半径之比为　　　　(填 选项前的字母)． A．１∶３ B．３∶１ C．１∶９ D．９∶１ ７．(１０分)(２０２３􀅰呼和浩特调研)如图所示,一 根长为０．５m的轻质细线,一端系着一个质量 为０．８kg的小球(可视为质点),另一端固定 在光滑圆锥体顶端,圆锥顶角的一半θ＝３７° (sin３７°＝０．６,cos３７°＝０．８),g 取 １０ m/s２．求: (１)整个系统静止时,小球受 到绳子的拉力与圆锥体支 持力的大小; (２)当小球随圆锥体围绕其 中心轴线一起以ω＝５rad/s 做匀速圆周运动时,小球受 到绳子的拉力与圆锥体的 支持力． ８．(１４分)(２０２３􀅰江西六校联考)如图甲所示, 长L＝１m 的轻杆的一端固定在水平转轴O 上,另一端固定一质量m＝０．５kg的小球,小 球随轻杆绕转轴在竖直平面内做线速度v＝２ m/s的匀速圆周运动,重力加速度g 取１０ m/s２,不计空气阻力． (１)小球运动到最高点时,求轻杆对小球的作 用力F１; (２)小球运动到水平位置A 时,求轻杆对小球 的作用力大小F２; (３)若将轻杆换成轻绳,