第六章 圆周运动 章末验收检测 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

第六章圆周运动章末验收检测 2025-2026学年高一下学期人教版必修二 一、单选题 1．关于圆周运动的概念与规律，下列说法正确的是（　　） A．匀速圆周运动的向心力等于合力 B．匀速圆周运动的线速度保持不变 C．做匀速圆周运动的物体所受合力增大将做离心运动 D．匀速圆周运动是一种匀变速运动 2．石磨是古代劳动人民智慧的结晶。如图所示，M、N为石磨推柄上的两点，当石磨绕竖直轴OO'转动的过程中，M、N两点的线速度大小分别为vM、vN，角速度分别为ωM、ωN，向心加速度大小分别为aM、aN，周期分别为TM、TN。下列关系正确的是（　　） A．vM>vN B．ωM>ωN C．aM<aN D．TM<TN 3．下列关于质点做匀速圆周运动的说法中，正确的是（　　） A．由知a与r成反比 B．由a=ω2r知a与r成正比 C．由知ω与r成反比 D．由ω=2πn知ω与转速n成正比 4．如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，A是它边缘上的一个点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r，B点在小轮上，到小轮中心的距离为r，C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在转动过程中，皮带不打滑，则（　　） A．A点与B点的线速度大小相等 B．A点与B点的角速度大小相等 C．A点与C点的向心加速度大小相等 D．A点与D点的向心加速度大小相等 5．如图所示，有一个很大的圆形餐桌，水平桌面中间嵌着一可绕中心轴转动的圆盘，圆盘上A处放一质量为的菜盘，处放一质量为的菜盘，，圆盘匀速转动，两菜盘均视为质点且不打滑。下列说法正确的是（　　） A．A、B两处菜盘的周期之比为 B．A、B两处菜盘的线速度大小之比为 C．A、B两处菜盘的向心加速度大小之比为 D．A、B两处菜盘受到的静摩擦力大小之比为 6．如图所示，波轮洗衣机内一物块随竖直圆筒一起绕竖直轴线匀速转动。下列说法正确的是（　　） A．物块所受摩擦力大于重力 B．圆筒对物块的作用力等于重力 C．圆筒的转速越大，物块所受摩擦力越大 D．圆筒的转速越大，物块对筒壁压力越大 7．为方便旅客取行李，机场使用倾斜的环状传送带运输行李箱，如图甲所示，行李箱经过圆形弯道（图甲中虚线框部分）时，始终与传送带保持相对静止做匀速圆周运动，其截面图如图乙所示，若行李箱可视为质点，则行李箱在倾斜圆形弯道运动时（    ） A．合外力沿斜面向上 B．合外力沿斜面向下 C．所受摩擦力一定沿斜面向上 D．所受支持力可能为零 二、多选题 8．如图所示为洗衣机脱水筒。在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上有一件湿衣服与圆筒一起运动，衣服相对于圆筒壁静止，则（　　） A．衣服受重力、弹力、压力、摩擦力、向心力五个力作用 B．洗衣机脱水筒转动得越快，衣服与筒壁间的弹力就越大 C．衣服上的水滴与衣服间的附着力不足以提供所需要的向心力时，水滴做离心运动 D．衣服上的水滴与衣服间的附着力大于所需的向心力时，水滴做离心运动 9．高速公路拐弯处的路面通常都是外高内低。如图所示，在某路段质量为m的汽车向左拐弯，其运动可视为半径为R的圆周运动，汽车左侧的路面比右侧的路面低一些，高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为l。已知重力加速度为g，要使车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，则正确的是（　　） A．汽车运动的速度 B．汽车运动的速度 C．汽车转弯时做圆周运动的向心力大小为 D．汽车转弯时做圆周运动的向心力大小为 10．如图所示，桌面上放置一内壁光滑的固定竖直圆环轨道，质量为M，半径为R。可视为质点的小球在轨道内做圆周运动，其质量为m，小球在轨道最高点的速度大小为v，重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　） A．当时，轨道对小球的弹力为mg B．当时，轨道对桌面的压力为Mg C．小球做圆周运动的过程中，合外力始终指向圆心 D．小球在轨道最高点处于失重状态 三、实验题 11．图甲是某同学探究圆周运动向心力与物体质量m、轨道半径r及线速度v关系的实验装置。圆柱体在光滑水平圆盘上做匀速圆周运动，力传感器测量向心力，速度传感器测量圆柱体的线速度v。该同学现保持圆柱体质量和运动半径不变，探究向心力与线速度v的关系。 (1)该实验采用的实验方法为______。 A．等效替代法 B．控制变量法 C．微量放大法 D．比值定义法 (2)该同学用图像法处理数据，画出一条过坐标原点的直线，如图乙所示。则图像的横坐标x表示的物理量为______（选填“v”、“ ”或“”）；该图线的斜率为______。（用题给字母表示） 12．实验小组同学用如图装置探究向心力的表达式的装置。已知塔轮共3层，每层左右半径比分别为 1:1（第一层）、2:1（第二层）、3:1（第三层）。两侧变速塔轮通过皮带连接，长槽和短槽随塔轮转动，挡板A和挡板C离塔轮中心轴的半径相等，标尺显示两球向心力之比。 (1)实验中探究向心力与角速度的关系时，需将质量相同的两个钢球分别放在短槽的挡板C和长槽的挡板______位置处，这种研究方法是______（选填“控制变量法”“理想模型法”）； (2)当皮带套在第二层塔轮时，右塔轮边缘线速度是左塔轮边缘线速度的______倍；右塔轮的角速度是左塔轮的______倍； (3)实验中观察到：当角速度增大到原来的2倍时，标尺显示的向心力格子数变为原来的4倍。由此可得出的结论是（　　） A．向心力与角速度成正比 B．向心力与角速度的平方成正比 C．向心力与角速度的立方成正比 D．无法确定向心力与角速度的关系 四、解答题 13．一细绳与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细绳一起在竖直平面内做圆周运动，如图所示，水的质量m=0.5kg，水的重心到转轴的距离l=50cm。（g取10m/s2） (1)若在最高点水不流出来，求桶的最小速率；（结果保留三位有效数字） (2)若在最高点水桶的速率v=3m/s，求水对桶底的压力大小。 14．如图所示，水平轨道AB与竖直半圆形轨道BC在B点相切。质量的小物块（可视为质点）以一定的初速度从水平轨道的A点向左运动，进入圆轨道后，沿圆轨道内侧做圆周运动，恰好到达最高点C，之后离开圆轨道做平抛运动，落在圆轨道上的D点。已知小物块在B点进入圆轨道瞬间，速度，圆轨道半径，重力加速度，忽略空气阻力。求： (1)小物块从B点进入圆轨道瞬间对轨道压力； (2)小物块到达C点的瞬时速度的大小； (3)小物块的落点D与B点的距离。 15．一粗糙的圆锥体可绕其轴线做圆周运动，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为，现于锥面上放一个石块，石块与锥面间的动摩擦因数，石块与圆锥体顶点O的距离，石块的质量为，石块可看作质点，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取重力加速度，，。求： (1)若圆锥体与石块均静止，石块受到锥面的静摩擦力f的大小； (2)为使石块不发生相对滑动，圆锥体绕轴线做匀速圆周运动的角速度最大是多少？以该角速度转动时石块受到的支持力为多大？ 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C D D C D C BC AD BD 11．(1)B (2) 12．(1) A 控制变量法 (2) 1 2 (3)B 13．(1)2.24m/s (2)4N 【详解】（1）桶中的水做圆周运动，在最高点，速度最小时，恰好由重力提供向心力，则有 解得 （2）若在最高点水桶的速率v=3m/s，对水进行分析，根据牛顿第二定律有 根据牛顿第三定律有 解得 14．(1)116N，方向竖直向下 (2)3m/s (3)1.8m 【详解】（1）在B点，根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律，小物块对轨道的压力 方向竖直向下。 （2）小物块恰好到达最高点C，重力完全提供向心力 解得 （3）小物块从C点水平抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体 可得 水平方向匀速运动 15．(1) (2)， 【详解】（1）若圆锥体与石块均静止，石块的受力如图所示 根据受力平衡可得 解得 （2）当角速度最大时，石块即将沿母线向外（远离顶点）滑动，静摩擦力达到最大值，方向沿锥面向上，根据牛顿第二定律有 ， 其中 解得， 学科网（北京）股份有限公司 $