第六章 圆周运动 训练题2024--2025学年高一下册物理人教版（2019）必修第二册

第六章 圆周运动 训练题 2024--2025学年高一下册物理人教版（2019）必修第二册 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．一质点做匀速圆周运动，若其所受合力的大小与轨道半径的n次方成正比，运动周期与轨道半径成反比，则n等于（    ） A．1 B．2 C．3 D．4 2．用细绳将质量为m的小球悬于P点，使小球在水平面内绕P点正下方的O点做匀速圆周运动，细绳与竖直方向夹角为，重力加速度为g、下列说法正确的是（　　） A．细绳的拉力大小为 B．细绳的拉力大小为 C．向心力大小为 D．向心力大小为 3．曲线运动在生活中随处可见，关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（　　） A．若物体做圆周运动，则所受合力的大小一定不变，方向时刻改变 B．若物体做平抛运动，则速度方向最终竖直向下 C．斜抛运动是匀变速曲线运动，在任意相等的时间内速度的变化相同 D．斜抛运动是变加速曲线运动，物体在某一点的速度方向，可能与它受到的合力方向相反 4．歼-35战斗机是我国自主研发的第五代多用途战斗机，其过载可以达到9。过载是指作用在飞机上的气动力和发动机推力的合力与飞机重力之比。如战斗机以大小为g的加速度竖直向上加速运动时，其过载就是2。若歼-35战机在一次做俯冲转弯训练时，在最低点时速度大小约为200m/s，过载为5，将飞机的运动轨迹看成圆弧，则飞机转弯可能的最小半径为（    ）    A．600m B．800m C．1000m D．10000m 5．小球在竖直平面内的圆轨道上运动，当到达轨道最低点A时，下列说法正确的是（　　） A．物体受到重力和弹力的作用 B．物体受到重力、弹力和向心力的作用 C．物体所受的重力和弹力时一对平衡力 D．此时物体的线速度方向指向圆心 6．关于物体做圆周运动的说法正确的是（　　） A．做匀速圆周运动的物体，其速度是恒定不变的 B．做匀速圆周运动的物体，其合力是恒定不变的 C．做圆周运动的物体，其合力一定指向圆心 D．做圆周运动的物体，其加速度不一定指向圆心 7．如图所示，质量为m的小物块开始静止在一半径为R 的球壳内，它和球心O的连线与竖直方向的夹角为 ，现让球壳随转台绕转轴OO'一起转动，小物块在球壳内始终未滑动，重力加速度为g，，，则下列说法正确的是（　　） A．小物块静止时受到的摩擦力大小为 B．若转台的角速度为，小物块不受摩擦力 C．若转台的角速度为，小物块受到沿球面向下的摩擦力 D．若转台的角速度为，小物块受到沿球面向下的摩擦力 8．如图是一种叫“指尖陀螺”的玩具。当将陀螺绕位于中心A的转轴旋转时，陀螺上的B、C两点的周期、角速度、线速度、向心加速度的关系正确的是（　　） A．TB=TC，vB>vC B．TB=TC，vB<vC C．ωB<ωC，vB=vC D．ωB=ωC，aB>aC 9．如图所示，水平光滑桌面上有一个小球在细绳的作用下，绕桌面上的固定点O做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A．若增大角速度，保持绳长不变，则拉力变大 B．若增大角速度，保持绳长不变，则拉力变小 C．若增大绳长，保持角速度不变，则拉力不变 D．若增大绳长，保持角速度不变，则拉力变小 10．2024年6月2日6时23分，我国自主研制的嫦娥六号着陆器和上升器组合体成功软着陆于月背的南极—艾特肯盆地。如图所示，嫦娥六号正在进行采样工作，下列说法正确的是（　　） A．嫦娥六号绕月飞行时处于平衡状态 B．组合体减速着陆时，其惯性变小 C．嫦娥六号进行采样工作时，不可以将其看成质点 D．嫦娥六号对地面的压力和地面对它的支持力是一对平衡力 11．如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地上通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，绕过两个滑轮后挂上重物M，C点与O点距离为L，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度缓缓转至水平位置（转过了90°角），此过程中下述说法中正确的是（　　） A．重物M做匀速直线运动 B．重物M先超重后失重 C．重物M的最大速度是，此时杆水平 D．重物M的速度一直变大 12．在皮带传送过程中，如果皮带和皮带轮之间的摩擦力过小，皮带就会在皮带轮上打滑，不能带动机器正常运转。在皮带传动过程中，包角（指皮带与皮带轮所围的角）越大，则皮带与皮带轮之间的摩擦力也越大，这样可以保证在传动过程中皮带不打滑，提高皮带传动效率，减小能量损失。如图1、2所示的传动方式，主动轮均逆时针转动，但主动轮和从动轮的位置不同。由于主动轮和从动轮位置不同，图1所示的方式会出现轮上方皮带拉紧而轮下方皮带松弛的现象；而图2所示的方式则出现轮下方拉紧上方松弛的现象。下列说法正确的是（） A．两图中从动轮均顺时针方向转动 B．图1中的从动轮逆时针转动，而图2中的从动轮顺时针转动 C．图1的传动方式比图2的传动方式好，更不容易打滑 D．图1中皮带上P点所受摩擦力方向向下 13．关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A．平抛运动的合外力为恒力 B．匀速圆周运动的速度沿轨迹切线方向，变速圆周运动的速度不沿轨迹切线方向 C．平抛运动和匀速圆周运动都是匀变速曲线运动 D．做平抛运动的物体速度变化量的方向一直改变 14．在水平转台上放一个质量的木块，它与转台间最大静摩擦力，绳的一端系在木块上，穿过转台的中心孔孔光滑），另一端悬挂一个质量的物体，当转台以角速度匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到点的距离可以是（g取，、均视为质点）（　　） A．0.04m B．0.23m C．0.34m D．0.47m 15．如图所示，两个可视为质点的、相同的木块甲和乙放在转盘上，两者用长为L的不计伸长的细绳连接（细绳能够承受足够大的拉力），木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，连线过圆心，甲到圆心距离，乙到圆心距离，且，，水平圆盘可绕过圆心的竖直轴OO'转动，两物体随圆盘一起以角速度转动，当从0开始缓慢增加时，甲、乙与转盘始终保持相对静止，则下列说法错误的是（已知重力加速度为g）（　　） A．当时，乙的静摩擦力恰为最大值 B．取不同的值时，甲、乙所受静摩擦力都指向圆心 C．取不同值时，乙所受静摩擦力始终指向圆心；甲所受静摩擦力可能指向圆心，也可能背向圆心 D．如果时，两物体将相对圆盘发生滑动 16．如图，甲、乙两个物块（均可视为质点）用轻质细绳相连后放在水平圆盘上，甲的质量为2m，乙的质量为m，甲到圆心的距离为2R，乙到圆心的距离为R，两物块与水平圆盘间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。让圆盘绕通过圆心的竖直轴匀速转动，在逐渐缓慢增大转动的角速度的过程中（　　） A．当时，绳的拉力为0 B．当时，绳的拉力为 C．当时，乙受到的摩擦力为0 D．当时，甲、乙两物块都会相对圆盘滑动 二、解答题 17．刀削面是西北人喜欢的面食之一，全凭刀削得名。如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用刀飞快地削下一片片很薄的面片，面片便水平飞向锅中，假定面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m，到锅上沿最近的水平距离为0.8m，锅的直径为0.4m。已知重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，面片可视作质点。求： （1）若保证削出的面片落入锅中，面片的水平初速度应满足什么条件； （2）若一质量为m的面片以的速度滑过碗内最低点，此时半径为r，求碗底受到来自该面片的压力（结果可用已知物理量符号表示）。 18．如图，轻杆长，中点装在水平轴O上，两端分别固定着小球A和B，A球质量为，B球质量为，重力加速度为g，两者一起在竖直平面内绕O轴做圆周运动。 (1)若A球在最高点时，杆的A端恰好不受力，求此时B球的速度大小； (2)若B球到最高点时的速度等于第（1）问中的速度，求此时O轴的受力大小、方向； (3)在杆的转速逐渐变化的过程中，轻杆转到竖直位置时能否出现O轴不受力的情况？若不能，请说明理由；若能，求出此时A、B球的速度大小。 19．如图所示，转动轴垂直于固定光滑水平面，交点O的上方A点处固定轻绳的一端，轻绳的另一端拴接一质量为m的小球（可视为质点），绳长为l，轻绳绷直时与竖直转轴的夹角为，此时小球静止在光滑水平面上，求： （1）当转轴角速度为时，轻绳对小球的拉力和水平面对小球的支持力； （2）当转轴角速度为时，轻绳对小球的拉力和水平面对小球的支持力。 20．用一根长为L的轻质细线悬挂一质量为m的小球，使其绕竖直轴在水平面内做角速度为的匀速圆周运动，不计空气阻力，已知重力加速度为g。 （1）求细线对小球的拉力大小； （2）调整细线长度，并保持小球仍在原来的水平面内做匀速圆周运动，试证明其运动的角速度跟细线长度无关。 三、填空题 21．美丽的巴音布鲁克草原是中国最大的高山草原，如果在草原上进行拉力车比赛，驾驶员通过弯道时必须减速，可见赛道的转弯半径较 ，如图是盒马鲜生无人超市的自动传货装置，为了避免商品在停止时拉断绳子，绳子不能太 。（两空均选填“长”或“短”） 22．如图所示是某种变速自行车齿轮传动结构示意图，它靠变换齿轮组合来改变行驶速度挡。图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，那么该车可变换 种不同挡位，当B与D轮组合时，两轮的角速度之比 。    试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第六章 圆周运动 训练题2024--2025学年高一下册物理人教版（2019）必修第二册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C C A D D B A C 题号 11 12 13 14 15 16 答案 B D A B B B 1．C 【详解】质点做匀速圆周运动，根据题意设周期 合外力等于向心力，根据 联立可得 其中为常数，的指数为3，故题中 故选C。 2．C 【详解】小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图所示 细绳的拉力大小为 向心力大小为 故选C。 3．C 【详解】A．若物体做匀速圆周运动，则所受合力的大小一定不变，方向时刻改变，若物体做变速圆周运动，合力的大小和方向一定变化，A错误； B．若物体做平抛运动，则速度方向沿着切线方向，B错误； C．斜抛运动的加速度是重力加速度，是匀变速曲线运动，在任意相等的时间内速度的变化相同，C正确； D．斜抛运动是匀变速曲线运动，物体在某一点的速度方向一定沿切线方向，重力方向竖直向下，速度方向不可能与它受到的合力方向相反，D错误。 故选C。 4．C 【详解】对最低点的飞机受力分析，可知飞机受到重力为mg、气动力和发动机推力的合力F，根据牛顿第二定律，可得 此时过载为5，所以 代入数据解得，飞机的转弯半径 r＝1000m 故选C。 5．A 【详解】ABC．小球做圆周运动，当到达轨道最低点A时，物体受到重力和弹力的作用，合力竖直向上，作为向心力，即弹力大于重力，二力不是平衡力，A正确，BC错误； D．此时物体的线速度方向沿圆轨迹的切线方向，D错误。 故选A。 6．D 【详解】A．做匀速圆周运动的物体，其速度大小不变，方向时刻发生变化，故A错误； B．做匀速圆周运动的物体，其合力提供向心力，大小不变，方向时刻发生变化，故B错误； CD．做匀速圆周运动的物体，其合力方向一定指向圆心，加速度一定指向圆心；做变速圆周运动的物体，其合力方向不一定指向圆心，加速度不一定指向圆心，故C错误，D正确。 故选D。 7．D 【详解】A．静止时，对小物块受力分析，根据平衡条件有 故A错误； B．球壳随转台绕转轴一起转动，小物块做匀速圆周运动，设小物块所受摩擦力恰好为0时的角速度为，对小物块进行受力分析，则有 解得 故B错误； C．因，故小物块有沿球壳向下运动的趋势，受到沿球面向上的摩擦力，故C错误； D．因，故小物块有沿球壳向上运动的趋势，受到沿球面向下的摩擦力，因，故小物块有沿球壳向上运动的趋势，受到沿球面向下的摩擦力，故D正确。 故选D。 8．B 【详解】B、C两点绕同一轴转动，则角速度和周期相等，即 TB=TC，ωB=ωC 根据 v=ωr，a=ω2r， 因为 rC>rB 可知 vC>vB，aC>aB。 故选B。 9．A 【详解】AB．根据分析可得小球做匀速圆周运动时，绳子的拉力提供向心力，所以有 可得保持绳长不变时即不变，若增大角速度，拉力变大，A正确，B错误； CD．同理保持角速度不变，若增大绳长即变大，拉力变大，CD错误。 故选A。 10．C 【详解】A．嫦娥六号绕月飞行时做匀速圆周运动，加速度不为零，不是平衡状态，故A错误； B．惯性与速度无关，只取决于质量，则组合体减速着陆时，其惯性不变，故B错误； C．嫦娥六号进行采样工作时，它的大小和形状不能忽略不计，不可以将其看成质点，故C正确； D．嫦娥六号对地面的压力和地面对它的支持力是一对作用力和反作用力，故D错误。 故选C。 11．B 【详解】ACD．设C点线速度方向与绳子沿线的夹角为（锐角），由题知C点的线速度为 该线速度在绳子方向上的分速度为，则有 的变化规律是从开始最大（90°）然后逐渐变小，所以逐渐变大，直至绳子和杆垂直，变为零度，绳子的速度变为最大，为；然后，又逐渐增大，逐渐变小，绳子的速度变慢；所以重物M的速度先增大后减小，且最大速度为，此时杆是与绳垂直，而不是水平的，故ACD错误； B．根据以上分析可知，重物的速度先增大后减小，所以重物M先向上加速后向上减速，加速度方向先向上后向下，重物M先超重后失重，故B正确。 故选B。 12．D 【详解】AB．两图中从动轮均逆时针方向转动，故AB错误； C．图2中包角更大，图2的传动方式比图1的传动方式好，更不容易打滑，故C错误； D．图1中皮带上P点相对轮子有向上的运动趋势，所受摩擦力方向向下，故D正确。 故选D。 13．A 【详解】A．平抛运动仅受重力作用，合外力为恒力，A正确； B．曲线运动的速度方向一定沿切线方向，B错误； C．平抛运动是匀变速曲线运动，匀速圆周运动的加速度始终指向圆心，是变加速曲线运动，C错误； D．平抛运动的速度变化量方向始终竖直向下，保持不变，D错误。 故选A。 14．B 【详解】根据题意可知，当受到指向圆心的最大静摩擦力时，木块相对转台静止做圆周运动的合力最大，由牛顿第二定律有 代入数据解得 当受到背向圆心的最大静摩擦力时，木块相对转台静止做圆周运动的合力最小，由牛顿第二定律有 代入数据解得 则木块到点的距离的取值范围为 故选B。 15．B 【详解】A．根据 可得 乙的半径大，知乙先达到最大静摩擦力，故A正确，不符合题意； BC．甲乙随转盘一起做匀速圆周运动，由于乙的半径较大，故需要的向心力较大，则 解得 即若时，甲、乙所受静摩擦力都指向圆心。当角速度增大，绳子出现张力，乙靠张力和静摩擦力的合力提供向心力，甲也靠拉力和静摩擦力的合力提供向心力，角速度增大，绳子的拉力逐渐增大，甲所受的静摩擦力先减小后反向增大，当反向增大到最大值，角速度再增大，甲乙与圆盘发生相对滑动。所以乙所受的静摩擦力方向始终指向圆心，甲所受的静摩擦力方向先指向圆心，然后背离圆心，故B错误，符合题意，C正确，不符合题意； D．设角速度为时，此时甲乙发生滑动，此时绳子的拉力为F，则 解得 故时，两物体将相对圆盘发生滑动，故D正确，不符合题意。 故选B。 16．B 【详解】A．设当甲受到的摩擦力达到最大静摩擦力时，转动的角速度为，则 得 此时绳的拉力为0，由于 所以当时，绳的拉力不为0，故A错误； B．当时，甲所需要的向心力 解得，绳的拉力为 故B正确； C．当时，乙所需的向心力由摩擦力提供，受到的摩擦力不为0，故C错误； D．当时，由于 甲、乙两物块都不会相对圆盘滑动，故D错误。 故选B。 17．（1）；（2），方向竖直向下 【详解】（1）面片做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则根据位移公式有 解得 面片在水平方向做匀速直线运动，有 根据题意有，则联立以上各方程得 （2）对面片受力分析，在最低点有合外力提供向心力 根据牛顿第三定律，面片对碗底的压力 解得 压力方向竖直向下。 18．(1) (2)4mg、方向向下 (3)A、B球的速度大小均为 【详解】（1）杆的A端恰好不受力，则对A分析可知 解得 可知此时B球的速度大小。 （2）若B球到最高点时的速度等于第（1）问中的速度，则B对杆的作用力仍为零；对A： 解得T=4mg 则此时O轴的受力大小4mg、方向向下； （3）要使O轴不受力，根据B的质量大于A的质量，可判断B球应在最高点。 对B有： 对A有 轴O不受力时TOA=TOB 可得： 则A、B球的速度大小均为。 19．（1），；（2）， 【详解】（1）当小球对水平面的压力恰好为零时，有 解得临界角速度为 若，小球会在光滑水平面上做匀速圆周运动，由重力、轻绳拉力、地面支持力的合力提供向心力 若，小球会脱离光滑水平面在空中做匀速圆周运动，由重力和轻绳拉力的合力提供向心力 ，由受力分析得 解得 （2），此时小球已经飘起来了，地面给小球的支持力 设此时轻绳与竖直转轴夹角为，由受力分析得 解得 20．（1）；（2）见解析 【详解】（1）对小球受力分析可知，设细绳与竖直方向的夹角为θ，则 可得细线对小球的拉力大小 （2）根据 可得 即若保持小球仍在原来的水平面内做匀速圆周运动，则悬点到圆面的竖直高度h不变，则运动的角速度跟细线长度无关。 21． 小 短 【详解】[1]根据向心力表达式 在草原上进行拉力车比赛，驾驶员通过弯道时必须减速，可见赛道的转弯半径较小； [2]根据牛顿第二定律可得 解得 为了避免商品在停止时拉断绳子，绳子不能太短。 22． 4 【详解】[1]图该车共有两个前齿轮和两个后齿轮，一个前齿轮和一个后齿轮组合成一个挡位，所以共有4种挡位； [2]同缘传动边缘点线速度大小相等，前齿轮的齿数与转动圈数的乘积等于后齿轮齿数与转动圈数的乘积，当B与D组合时，两轮边缘线速度大小相等，得 解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$