【物理】圆周运动重难点检测卷-2023-2024学年高一下学期物理人教版.docx

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1、第六章圆周运动重难点检测卷-2023-2024学年高一下学期物理人教版一、单选题1自然界中的曲线运动是很常见的。掷出的链球、公转的地球等，它们的运动轨迹都是曲线。下列说法正确的是（）A受变力作用的物体一定做曲线运动B物体做曲线运动时，其加速度一定不断变化C速度变化的物体一定做曲线运动D物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直2如图所示，内壁光滑的半球形碗中，一小球从球心O等高的A点处静止释放，经过最低点B可继续上滑。若忽略空气阻力，半球形碗相对桌面始终静止，则下列说法正确的是（）A经过最低点B时，小球处于平衡状态B小球从A点释放后瞬间，小球的加速度为零C小球上滑的过程中，碗

2、对小球的支持力逐渐减小D小球下滑的过程中，小球所受合力的方向都指向圆心3游乐场中的“旋转飞椅”用钢绳悬挂在水平转盘边缘的同一圆周上，转盘绕穿过其中心的竖直轴转动。甲、乙两人同时乘坐“旋转飞椅”时可简化为如图所示的模型，甲对应的钢绳长度大于乙对应的钢绳长度，当转动稳定后，甲、乙对应的钢绳与竖直方向的夹角分别为、，钢绳的质量不计，忽略空气阻力，则转动稳定时（）A甲、乙两人所处的高度可能相同B甲、乙两人到转轴的距离可能相等C与可能相等D甲、乙两人做圆周运动时所需的向心力大小可能相等4伦敦眼是英国伦敦标志性建筑，直径约为136米，共有32个乘坐舱，每个乘坐舱可载客约16名，转动一圈大概需要30分钟。坐

3、在其中的游客随乘坐舱的转动可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A游客受到乘坐舱的作用力等于其重力B该运动的线速度大小约为0.24m/sC该运动是一种匀变速曲线运动D游客所处的乘坐舱运动到摩天轮最低点时，游客处于失重状态5如图所示，水平圆盘绕过圆心O的竖直轴以角速度匀速转动，A、B、C三个小木块放置在圆盘上面的同一直径上，已知A、B和C的质量均为m，三个小木块与圆盘间动摩擦因数均为，OA、OB、BC之间的距离均为L，若圆盘从静止开始缓慢加速，A、B、C均和圆盘保持相对静止，重力加速度为g，设滑动摩擦力大小等于最大静摩擦力，则下列说法中正确的是（）A圆盘转速增大到某一值时，AB两木块将同时向圆

4、心滑动B随着角速度不断增大，木块打滑的顺序依次是A、B、CC若A、B之间用一根长2L的轻绳连接起来，则当圆盘转动的角速度大于时，AB将一起滑动D若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来，则当圆盘转动的角速度大于时，B将滑动6如图所示，某同学保持用手掌平托苹果的姿势，使苹果在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动，a，c为最低和最高点，b，d和圆心等高，下列说法正确的是（）A苹果运动一周的过程中，始终处在平衡状态B苹果在a点处于失重状态，在c点处于超重状态C苹果在b点受到的摩擦力大小等于在d点受到的摩擦力大小Dd到a过程中苹果处在失重状态，a到b过程中苹果处在超重状态二、多选题7下列叙述正确的是（）A

5、离心运动是由合力突然消失或合力不足以提供向心力而引起的B离心运动的轨迹一定是直线C洗衣机的脱水筒是利用离心运动把湿衣服甩干的D汽车转弯时速度过大，会因离心运动造成交通事故8m为在水平传送带上被传送的小物体（可视为质点），A为终端皮带轮，如图所示，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不打滑，当m可被水平抛出时（）A皮带的最小速度为B皮带的最小速度为CA轮每秒的转数最少是DA轮每秒的转数最少是9在一根细线上套有一个质量为m的光滑小环C，将细线的两端固定在如图所示的竖直杆上的A、B两点，当竖直杆以一定的角速度绕其中心轴匀速转动时细线被张紧，小环在水平面内做匀速圆周运动，细线的AC段与竖直方向的夹角为

6、，细线的BC段恰沿水平方向，已知，重力加速度为g，则（）A细线中的张力大小为B细线的总长度为C杆上A、B两点间的距离为D环做圆周运动的向心加速度大小等于10如图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动，图中c方向沿半径指向圆心，a方向与c方向垂直。当转盘逆时针转动时，下列说法正确的是（）A当转盘加速转动时，P受的摩擦力方向为aB当转盘加速转动时，P受的摩擦力方向可能为bC当转盘匀速转动时，P受的摩擦力方向为cD当转盘匀速转动时，P受的摩擦力方向为d三、实验题11某实验小组通过如图所示的装置验证向心力公式。一个体积较小，质量为m的滑块套在水平杆上（不会翻到），力传感器通过一根细绳连接滑块，用来测

7、量绳中拉力F的大小，最初整个装置静止，细绳刚好伸直但无张力，然后让整个装置逐渐加速转动，最后滑块随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动。滑块的中心固定一块挡光片，宽度为d，滑块的中心到转轴的距离为L，每经过光电门一次，通过力传感器和光电计时器就同时获得一组细绳拉力F和挡光片经过光电门时的挡光时间的数据。(1)某次旋转过程中挡光片经过光电门时的挡光时间为，则滑块转动的线速 ；(2)认为绳的张力充当向心力，如果 （用已知量和待测量的符号表示），则向心力的表达式得到验证。(3)该小组验证向心力的表达式时，经多次实验，仪器正常，操作和读数均没有问题，发现拉力F的测量值与滑块的向心力的理论值相比 （填“偏大”或

8、“偏小”），主要原因是 。四、解答题12如图所示，倾角为的斜面底端P与水平传送带平滑连接，将小物块从A点静止释放。已知A、P的距离，水平传送带长，逆时针运动的速度并保持不变，物块与斜面间的动摩擦因数为、与传送带间的动摩擦因数，取重力加速度，。求：（1）小物块滑至P点时的速度大小；（2）小物块从释放到从传送带上滑出所经历的总时间t。13运动员趴在雪橇上从山坡沿截面为圆弧型的冰道快速滑降至水平面上的大圆轨道上。雪橇和运动员（可视为质点）的总质量为m，以速度v在大圆轨道上做匀速圆周运动。圆弧型冰道截面半径为R，雪橇离圆弧型冰道最低点的竖直高度为h=0.4R。忽略摩擦和空气阻力，重力加速度为g。其中R

9、未知，求：（1）圆弧型冰道对雪橇的支持力；（2）雪橇的向心加速度；（3）大圆轨道的半径r。14一滑雪表演的测试滑道如图所示，轨道的段为一半径的光滑四分之一圆形轨道，段为倾斜轨道，轨道倾斜角，段为足够长的水平减速轨道。一质量为的表演者从轨道上某点由静止开始下滑，到达B点时速度的大小为，离开B点做空中表演（可视为平抛运动），最后落回轨道，（重力加速度）求：（1）到达B点时圆形轨道对表演者的支持力大小；（2）表演者离开B点后，多长时间落在倾斜轨道上。15如图所示，长L=1.0m水平传送带右端M与水平地面平齐并无缝对接，半径R=0.4m的竖直半圆环轨道与水平地面相切于圆环的端点P。传送带以v=6m/s

10、的速度顺时针匀速转动，某时刻质量m=1kg的物块以v0=3m/s速度冲上传送带的左端，经水平地面从P点冲上半圆环轨道后从Q点水平飞出，最后物块恰落在M点。已知物块经过Q点时速度是经过P点速度大小的，物块与传送带间的摩擦因数，物块与水平地面间的摩擦因数，重力加速度g=10m/s2，物块的大小忽略不计，求：（1）物块离开传送带右端M时的速度大小；（2）M、P两点间的距离；（3）物块经过P点时对轨道压力的大小。试卷第7页，共7页学科网（北京）股份有限公司参考答案：1D【详解】A若受变力作用的物体合外力的方向与速度方向在同一直线上，物体做直线运动，故A错误；B物体做曲线运动时，其加速度可能不变，例如平

11、抛运动，故B错误；C速度变化的物体不一定做曲线运动，例如匀变速直线运动的速度时刻变化，故C错误；D物体做匀速率曲线运动时，合外力不做功，故其所受合外力的方向总是与速度方向垂直，故D正确。故选D。2C【详解】A经过最低点B时，小球有向上的向心加速度，加速度不为零，处于不平衡状态，故A错误；B小球从A点释放后瞬间，小球受到的合力等于重力，小球的加速度不为零，故B错误；C设碗对小球的支持力与竖直方向的夹角为，小球上滑的过程中，根据牛顿第二定律可得小球上滑的过程中，逐渐减小，小球速度逐渐减小，碗对小球的支持力逐渐减小，故C正确；D小球下滑的过程中，根据机械能守恒，小球速度逐渐增大，则小球有切向加速度，

12、小球所受合力的方向不指向圆心，故D错误。故选C。3D【详解】AC设圆盘的半径为，甲、乙同轴转动，角速度相等，重力与拉力的合力为，且其合力提供向心力，即推得（k为常数）解得，又推得，根据题意甲对应的钢绳长度大于乙对应的钢绳长度，故甲所处的高度大于乙所处的高度，同时故A错误，C错误；B人到转轴的距离又解得故B错误；D因两人的质量未知，甲、乙两人做圆周运动时所需的向心力大小可能相等，故D正确。故选D。4B【详解】A游客随着摩天轮做匀速圆周运动，加速度不为零，则游客受到乘坐舱的作用力大小不等于游客的重力，座舱的作用力和重力的合力提供向心力，故A错误；B游客做的是线速度约为故B正确；C游客随摩天轮做匀速

13、圆周运动，做的是一种非匀变速运动，故C错误；D游客所处的乘坐舱运动到摩天轮最低点时，加速度向上，则游客处于超重状态，故D错误。故选B。5D【详解】AB已知A、B和C的质量均为m，三个小木块与圆盘间动摩擦因数均为，OA、OB、BC之间的距离均为L，由牛顿第二定律可知可得A、B和C的临界角速度分别为，即其中故圆盘转速增大到某一值时，AB两木块将同时背离圆心做离心滑动；随着角速度不断增大，木块打滑的顺序依次是C最先滑动、然后是AB一起滑动，故AB错误；C若A、B之间用一根长2L的轻绳连接起来，则当圆盘转动的角速度为时，A需要的向心力为，AB的摩擦力同时达到最大值后，接着角速度继续增大，分别对A列向心

14、力方程对B列向心力方程可知需要提供的绳子拉力相等，除非绳子达到最大限度断了，否则AB与圆盘不会相对滑动，故C错误；D若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来，则当圆盘转动的角速度为对B由牛顿第二定律对C由牛顿第二定律联立解得即B将滑动，故D正确。故选D。6C【详解】A苹果运动一周的过程中，始终有指向圆心的加速度，不处于平衡状态，故A错误；B苹果在a点有向上的加速度，处于超重状态，在c点有向下的加速度，处于失重状态，故B错误；C苹果在b点和在d点摩擦力提供做圆周运动的向心力，由于苹果做匀速圆周运动，则所需向心力大小不变，可知，苹果在b点受到的摩擦力大小等于在d点受到的摩擦力大小，故C正确；Dd到a过

15、程中和a到b过程中苹果都有向上的加速度，处于超重状态，故D错误。故选C。7ACD【详解】A离心运动是由于合力突然消失或合力不足以提供向心力而引起的，A选项正确；B物体做离心运动的轨迹并不一定是直线，如当做匀速圆周运动的物体受到的合力突然消失时，将做匀速直线运动，当物体受到的合力不为零但不足以提供向心力时，其运动轨迹是曲线，故B错误；C洗衣机的脱水筒高速转动时，水受到的附着力不足以提供向心力，水做离心运动，所以脱水筒是利用离心运动把湿衣服甩干的，C正确；D汽车转弯时速度过大，最大静摩擦力不足以提供向心力，汽车做离心运动，会因离心运动造成交通事故，D正确。故选ACD。8AC【详解】AB当物体恰好被

16、水平抛出时，在皮带上最高点时由重力提供向心力，则由牛顿第二定律得解得故A正确，B错误；CD设此时皮带转速为n，则有得到故C正确，D错误。故选AC。9ABD【详解】A对小环，根据竖直方向的平衡条件有解得细线中的张力大小为故A正确；BC水平方向，根据牛顿第二定律可得解得根据几何关系，细线的总长度为杆上A、B两点间的距离为故B正确，C错误；D水平方向，根据牛顿第二定律解得故D正确。故选ABD。10BC【详解】AB当转盘加速转动时，P做加速圆周运动，不仅有沿c方向指向圆心的向心力，还有沿a方向的切向力，两方向的合力即摩擦力，可知P受的摩擦力方向可能为b。故A错误；B正确；CD当转盘匀速转动时，P受的摩

17、擦力提供向心力，方向为c。故C正确；D错误。故选BC。11(1)(2)(3) 偏小 滑块与水平杆间有摩擦力【详解】（1）挡光片宽度为d，挡光片经过光电门时的挡光时间为，则滑块转动的线速（2）绳的张力充当向心力，由向心力公式，如果则向心力的表达式得到验证。（3）1滑块做圆周运动时，滑块受到水平杆的摩擦力，设滑块受水平杆的摩擦力大小是，方向沿水平杆指向圆心，对滑块由牛顿第二定律可得解得可知拉力F的测量值与滑块的向心力的理论值相比偏小。2偏小的主要原因是由于滑块与水平杆间有摩擦力，因此会产生实验误差。12（1）；（2）【详解】（1）物块在斜面上下滑时，由牛顿第二定律由运动学公式联立解得（2）令物块在

18、斜面上运动的时间为，由得物块运动到传送带上时，由牛顿第二定律得物块与传送带共速时，由速度公式得解得物块匀减速运动的位移解得匀速运动的时间解得物块运动的总时间13（1）；（2）；（3）【详解】（1）雪车和圆弧圆心O连线与竖直方向的夹角为 圆弧型冰道对雪橇的支持力（2）由牛顿第二定律得（2）由向心加速度公式 得14（1）；（2）【详解】（1）表演者到达B点时由牛顿第二定律可得解得（2）轨道倾斜角为45，由几何可知，表演者落在倾斜轨道上，水平方向位移等于竖直方向位移，即解得15（1）5m/s；（2）0.8m；（3）50N【详解】（1）对物块受力分析，如图所示，由牛顿第二定律可得：物块在传送带的加速度为假设物块在传送带上一直做匀加速运动，根据动力学公式解得物块离开传送带时的速度故假设成立，物块在传送带上运动的时间为0.25s，物块离开传送带时的速度为5m/s。（2）对物块受力分析，如图所示，由牛顿第二定律可得：物块在水平地面上的加速度大小为设PM间距离为x，由运动学公式可得物块从Q点水平飞出，做平抛运动由题意可知联立可得（3）物块运动到轨道P时受到的支持力FN，如图所示。由向心力公式和牛顿第二定律可得：联立可得由牛顿第三定律可得：物块经过在轨道P点时对轨道压力等于物块运动到轨道P时受到的支持力FN，即答案第9页，共10页学科网（北京）股份有限公司