第六章 圆周运动 章末检测-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中物理必修第二册（人教版2019)

第六章 章末检测 (时间：60分钟总分：100分) 一、选择题（每题8分，共72分】 主动轮 主动轮 主动艳 1.链球运动员用链子拉着链球做速度逐渐增大 0 的曲线运动，在此过程中，运动员的手和链球 的运动轨迹都近似为圆.关于手和球的位置关 系，下面四幅图中正确的是 ( 被动轮 被动轮 被动轮 A.甲图所示挡位，车速最快 B.乙图所示挡位，车速最快 C.丙图所示挡位，车速最快 D.甲、乙、丙三图所示挡位车速从大到小顺序 为甲、丙、乙 4.(2024·江苏连云港期中)如图所示，竖直放 置的光滑大圆环，轻绳一端固定在大圆环的 最高点，另一端连接套在大圆环上的小圆环 D 现让大圆环绕竖直轴O,O2由静止开始缓慢 2.在原有的铁轨线路上对火车进行提速需要 增加转动的角速度，细绳与竖直轴之间的夹 角始终为30°.则 综合考虑很多具体的技术问题，其中火车 ( ) A.绳中拉力缓慢增大 提速后可能会使弯道处的外轨受损.为解决 B.绳中拉力先减小后增大 这个问题，你认为以下措施中最可行的是 C.大圆环对小圆环的弹力一直减小 D.大圆环对小圆环的弹力可以大于小圆环的 A.更换车轮的材质 重力 B.适当增加内外轨的高度差 C.减小铁轨与车轮间的摩擦 D.减小两铁轨间的间距 3.如图所示为某型号汽车无极变速器工作原理 简化图.主动轮和被动轮均由若干同轴轮组 (第4题) (第5题) 成，金属带不打滑，车轮与被动轮一侧的输 5.(2024·山西怀仁期中)如图所示，用六根符 出轴同轴，甲、乙、丙三图所示为变速器的 合胡克定律且原长均为l。的橡皮筋将六个质 三个工作挡位，若主动轮转速恒定不变，车 量为m的小球连接成正六边形，放在光滑水 轮与路面之间不打滑，则下列说法正确的是 平桌面上现在使这个系统绕垂直于桌面通过 正六边形中心的轴以角速度w匀速转动.在系 第六章黑白题041 统稳定后，观察到正六边形的边长变为1，则 大于 橡皮筋的劲度系数为 ( g 3mw2(1-lo) mw2(1-1） C.衣物在A点对滚筒壁的压力大小 A 令 2 为m --mg C.mo't D mo't D.衣物在A、B两点受到转筒的压力差为4mg 1-lo 1-l6 8.(2023·山东日照期初)（多选）如图所示，甲 6.市面上有一种自动计数的智能呼啦圈深受女 图为航天员“负荷”训练的载人水平旋转离心 士们喜爱，这种呼啦圈腰带外侧带有轨道，轨 机，离心机旋转臂的旋转半径为R:乙图为在 道内有一滑轮，滑轮与细绳连接，细绳的另一 离心机旋转臂末端模拟座舱中质量为m的航 端连接配重，其模型简化如图所示.已知配重 天员.一次训练时，离心机的转速为n,重力加 质量为0.5kg,绳长为0.4m,悬挂点到腰带中 速度大小为g,航天员可视为质点.下列说法 心的距离为0.2m,水平固定好腰带，通过人体 正确的是 微小扭动，使配重在水平面内做匀速圆周运 动，计数器显示在1min内圈数为120，此时绳 子与竖直方向夹角为0，配重运动过程中腰带 可看作不动，g取10m/s2,sin37°=0.6 cos37°=0.8，下列说法正确的是 ( A.航天员处于完全失重状态 A.匀速转动时.配重受到的合力恒定不变 B.航天员运动的线速度大小为2πnR B.配重的角速度是240πrad/s C.航天员做匀速圆周运动需要的向心力大小 C.若增大转速，则0保持不变 为4m2n2mR D.若增大转速，则细绳拉力变大 D.航天员受到座舱对他的作用力大小为mg 9.(2024·福建莆田期末)如图甲所示，将质量 均为m的物块A、B沿同一径向置于水平转盘 上，两者用长为L的水平轻绳连接，轻绳恰好 伸直但无拉力.已知两物块与转盘之间的动摩 配 (第6题) (第7题)》 擦因数均为4，最大静摩擦力等于滑动摩擦 7.(2024·安徽阜阳期末)滚筒洗衣机脱水时， 力，物块A与转轴的距离等于L,整个装置能 衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针方 绕通过转盘中心的竖直轴转动.当转盘以不同 向的匀速圆周运动，可简化为如图模型，一件 角速度匀速转动时，两物块所受摩擦力大小∫ 小衣物质量为m,A、B分别为小衣物经过的最 与角速度ω二次方的关系如图乙所示，重力 高位置和最低位置，测得小衣物过A点线速 加速度为g.下列说法正确的是 度大小为，做圆周运动的周期为T已知重力 加速度为g,小衣物可视为质点.下列说法正 确的是 A.衣物转到A位置时的脱水效果最好 B.要使衣物过A点不掉下，转筒的周期不能 必修第二册：RJ黑白题042 A.乙图中图像a为物块B所受f与o2的关 g.在保持m、R不变的前提下，得到不同角速 系图像 度下压力F与，的图像如图丙所示，其图 B.当角速度w增大到 时，轻绳开始出现 线斜率为k 拉力 请回答下列问题： C.w2:w=2:3 (1)遮光条宽度d= cm. (2)当遮光条通过光电门的时间为。时，平 D.当0=0，时，轻绳的拉力大小为m 3 台转动的角速度⊙。= (用相应 二、非选择题（共28分） 的字母符号表示) 10.(12分)(2023·内蒙古北师大集宁附中质 (3)验证小物块受到的向心力与质量、角速 检)利用水平旋转平台验证向心力与质量、 度、半径间的定量关系时，则图线斜率应 角速度、半径的定量关系，选取光滑水平平 满足k= (用m、d、R、L等物理 台MN,如图甲所示，平台可以绕竖直转轴 量符号表示) OO'转动，M端周定的压力传感器可以测出 1山.(16分)如图所示，结实且不可伸长的细线一 物体对其压力的大小，N端有一宽度为d的 端拴一质量为m的小球A,另一端穿过竖直 遮光条，光电门可以测出每一次遮光条通过 光滑的细管与质量为2m的物块B连接，物 时的遮光时间。 块B放在电子台秤上，用手摇动细管让小球 压力 光电门 A围绕细管做匀速圆周运动.已知拉着小球A 传盛器 的细线OA的长度为0.5m,细管半径忽略不 -R- 计，重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6， c0s37°=0.8. (1)当电子台秤的示数为m时，求小球A 012345 做匀速转动的角速度大小 01234567890 (2)当小球A匀速转动的角速度为 03 rad/s 3 实验过程如下： 时，求台秤的示数 a.用游标卡尺测出遮光条的宽度，如图乙所示； b.用天平测出小物块质量为m: c.测出遮光条到转轴间的距离为L; d.将小物块放置在水平平台上且靠近压力 传感器，测出小物块中心位置到转轴间的 距离为R: ©.使平台绕转轴做不同角速度的匀速转动： 「.通过压力传感器得到不同角速度时，小物 块对传感器的压力F和遮光条通过光电 门的时间； 第六章黑白题043第六章 章末检测 子g平设04与竖直方向夹角为6，对小球竖直方向 1.A2.B3.B4.D 有Tc0s0=mg,得cos0=%=0.8,则日=37，对小球水平方 5.D解析：对小球受力分析，相邻两根橡皮筋的合力提供向 T 心力，则2k(-6)os60°=ma21,解得太- 向有Tsin0=maw2Lsin0,解得w=5rad/s(2)当台秤示数刚 故选D 好为0时，有2 ngsin a=mLsin a,得wo=√40rad/s> 6.D解析：A.匀速转动时，配重受到的合力大小不变，方向时 刻指向圆心，因此是变力，故A错误；B.计数器显示在1min n,所以当w.05时，小物块B没有离 10w3 内圈数为120，可得周期为T=10=0.5s,所以w=2”= 开台秤，设此时绳中的拉力为F,则Fsin B=mLsin B,得 120 T 5 5 4mrad/s,故B错误：C.配重构成圆锥摆，受力分析如图所 F= mg,则N=2mg了mg=学由牛顿第三定律可知，台 示，根据几何关系可得mgtan0=m(2πn)2r,圆周的半径为 r=。+lsin0,由此可知，若增大转速，0将增大，故C错误； 秤的示数为号 D.配重做匀速圆周运动时，有T=m飞，所以，若增大转速，0 c0s0' 第六章 真题演练 将增大，细绳拉力变大，故D正确故选D. 题真蓝体验 1.B常规解：在BC段的最大加速度为a1=2m/s2,则根据 ,可得在BC段的最大速度为=6ms在CD段 a1= 的最大加速度为4=1m?,则根据，-三，可得在CD段 7.C 的最大速度为2m=2m/s<m1.,可知在BCD段运动时的速 8.BC解析：A航天员竖直方向上加速度为0，不处于失重状 态，故A错误：B角速度w=2πn,航天员运动的线速度大小 度为m=2m/s,在BCD段运动的时间为与=+严。 为v=wR=2mnR,故B正确：C.航天员做匀速圆周运动需要 的向心力为F=mwR=4m2n2mR,故C正确：D.航天员受到 24AB段从最大速度。减速到口的时间4=”。”_4-2。 7 283 座舱对他的作用力方向应该斜向上，一个分力与重力平衡， 18,位移2= - 一个分力提供向心力，所以航天员受到座舱对他的作用力大 -=3m在AB段匀速的最长距离为l=8m 2a1 于mg,故D错误故选BC 15 9.D解析：AB.一开始角速度比较小时，两物块的静摩擦力提 3m=5m,则匀速运动的时间与子5，则从A到D最短 供所需的向心力，由于物块B的半径较大，所需向心力较 大，则物块B的摩擦力先达到最大，之后物块B的摩擦力不 时润为场-(？受)放选取 变，绳子开始产生拉力，则乙图中图像6为物块B所受∫与 非常解：在BC段的最大加速度为a1=2m/s2,则根据a1= w2的关系图像，对B由牛顿第二定律可得mg=m@·2L, 解得开始产生绳子拉力时的角速度为，√受故AB错 -,可得在BC段的最大速度为.=6ma,在CD段的最 误；CD.乙图中图像a为物块A所受f与w2的关系图像，当 大加速度为a=1m/2,则根据a,-,可得在CD段的最 仙=2时，物块A的摩擦力达到最大，分别对A和B根据牛 大速度为2m=2m/s<1m,可知在BCD段运动时的速度为 顿第二定律可得mg-T=mwL,mg+T=ma}·2L,联立解得 =2ms,在BCD段运动的时间为与=+心_7&观 =√受，1学则有：=3：4，改C错误D正确 2 3 察ABCD四个选项，其中含有项的只有B故选B, 故选D. 2 101a26(2是(3 2 名师点评：1=。，很明显本题各阶段的速度：中都不可能 解析：(1)游标卡尺读数d=2mm+0.02×23mm=2.46mm= 出现π，故总时间中含有π的分段时间一定是圆周运动 0246cm(2)时间为时，平台转动角速度@。="0-元 BCD段的时间，AB段的时间不可能含有T,因此只要求出 了BCD段的时间为)，观察选项就能得到唯一正确答 (3)由牛顿第二定律F=mwR=m d'R md'R 1 22=22F2图 案B. 像为过原点的直线，则斜率k=mR 学霸分享：即便是高考选择题也可能存在内在逻辑的漏 L2 洞，甚至有些隐含的漏洞是高考命题人故意设置的，找到 1.(5n,(2g 这些漏洞，选择题可以节省很多时间。 2.C 解析：(1)对B物块受力分析可知T+W=2mg,得T=2mg-:3.(1)2.7m/。2(2)225:242甲解析：(1)根据速度-位 必修第二册·RJ黑白题16