高中物理人教A版（2019）必修二第六章圆周运动单元训练卷

1. 下列关于向心力的说法中正确的是（）

A . 物体由于做圆周运动而产生了一个向心力 B . 向心力会改变做圆周运动物体的速度大小 C . 做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合力 D . 做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的

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2. “旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50r/s，此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为（）

A . 10m/s² B . 100m/s² C . 1000m/s² D . 10000m/s²

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3. 某教室内墙壁上挂有一只走时准确的石英钟，盘有时针、分针和秒针，如图所示。关于它们的转动情况描述正确的是（　　）

A . 时针与分针转动的角速度之比为1∶60 B . 时针与秒针转动的角速度之比为1∶3600 C . 分针与秒针转动的角速度之比为1∶60 D . 分针与秒针转动的周期之比为1∶12

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4. 如图所示，一半径为R的圆筒可绕其轴心 $\text{[math]}$ 在水平面内匀速转动。一质量为m可视为质点的物块紧贴在圆筒的内壁随圆筒一起转动而不滑下，物块与圆筒内壁之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）

A . 小球受重力、弹力、摩擦力和向心力 B . 由重力、弹力和摩擦力的合力提供物块运动的向心力 C . 圆筒转动的角速度越大时，物块所受的摩擦力越大 D . 圆筒转动的周期不能低于 $\text{[math]}$

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5. 如图所示，一球体绕轴O₁O₂以角速度ω匀速旋转，A，B为球体上两点，下列几种说法中正确的是（）

A . A，B两点具有相同的角速度 B . A，B两点具有相同的线速度 C . A，B两点的向心加速度的方向都指向球心 D . A，B两点的向心加速度之比为2：1

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6. 如图所示，长为L不可伸长的轻绳，一端拴着小球，另一端系在竖直细杆上。手握细杆轻轻摇动一段时间后，小球在水平面内做匀速圆周运动，此时轻绳与竖直细杆夹角为45°。已知重力加速度为g，不计一切阻力，则小球运动的周期为（　　）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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7. 如图所示的皮带传动装置，主动轮O₁上两轮的半径分别为3r和r，从动轮O₂的半径为2r，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则下比例正确的是（　　）

A . A，B，C三点的加速度之比a_A：a_B：a_C=6：2：1 B . A，B，C三点的线速度大小之比v_A：v_B：v_C=3：2：2 C . A，B，C三点的角速度之比ω_A：ω_B：ω_C=2：2：1 D . A，B，C三点的周期之比T_A：T_B：T_C=1：1：2

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8. 如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平足够大圆盘，上面放置劲度系数为 $\text{[math]}$ 的弹簧，弹簧的一端固定于轴 $\text{[math]}$ 上，另一端连接质量为 $\text{[math]}$ 的小物块 $\text{[math]}$ （可视为质点），物块与圆盘间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，开始时弹簧未发生形变，长度为 $\text{[math]}$ ，若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，物块 $\text{[math]}$ 始终与圆盘一起转动。则（　　）

A . 当圆盘角速度缓慢地增加，物块受到摩擦力有可能背离圆心 B . 当圆盘角速度增加到足够大，弹簧将伸长 C . 当圆盘角速度为 $\text{[math]}$ ，物块开始滑动 D . 当圆盘角速度缓慢地增加，弹簧的伸长量为 $\text{[math]}$ 时，圆盘的角速度为 $\text{[math]}$

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9.
如图所示，有一个半径为R的光滑圆轨道，现给小球一个初速度，使小球在竖直面内做圆周运动，则关于小球在过最高点的速度v，下列叙述中正确的是（）

A . v的极小值为 $\text{[math]}$ B . v由零逐渐增大，轨道对球的弹力逐渐增大 C . 当v由 $\text{[math]}$ 值逐渐增大时，轨道对小球的弹力也逐渐增大 D . 当v由 $\text{[math]}$ 值逐渐减小时，轨道对小球的弹力逐渐增大

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10.
如图所示，长为r的细杆一端固定一个质量为m的小球，使之绕另一光滑端点O在竖直面内做圆周运动，小球运动到最高点时的速度v= $\text{[math]}$ ，则（）

A . 小球在最高点时对细杆的压力是 $\text{[math]}$ B . 小球在最高点时对细杆的拉力是 $\text{[math]}$ C . 若小球运动到最高点速度为 $\text{[math]}$ ，小球对细杆的弹力是零 D . 若小球运动到最高点速度为2 $\text{[math]}$ ，小球对细杆的拉力是3mg

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11. 如图所示：光滑的水平面上小球m在接力F的作用下做匀速圆周运动，若小球到达P点时F突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是（）

A . F突然消失，小球将沿Pa做离心运动 B . F突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动 C . F突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动 D . F突然变大，小球将沿轨迹Pc做近心运动

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12. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）

A . 如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B . 如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 C . 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球所受筒壁的支持力要大于在B位置时的支持力 D . 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用

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13. 用如图所示的实验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 $\text{[math]}$ 和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，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小球所受向心力的比值。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题：

（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度 $\text{[math]}$ 和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的___________。

A . 理想实验法 B . 等效替代法 C . 控制变量法 D . 演绎法

（2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右标出的刻度，此时可研究向心力的大小与___________的关系。

A . 质量m B . 角速度 $\text{[math]}$ C . 半径r

（3）在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出4个格，右边标尺露出1个格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为；其他条件不变若增大手柄转动的速度，则左右两标尺的示数将，两标尺示数的比值（选填：变大、变小或不变）

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14. 随着航天技术的发展，许多实验可以搬到太空中进行．飞船绕地球做匀速圆周运动时，无法用天平称量物体的质量．假设某宇航员在这种环境下设计了如图所示装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设飞船中带有基本的测量工具．..

（1）物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是。

（2）实验时需要测量的物理量是弹簧秤示数F、圆周运动的周期T和。

（3）待测物体质量的表达式为。

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15. 汽车行驶在半径为 $\text{[math]}$ 的圆形水平轨道上，速度为 $\text{[math]}$ ，已知汽车的质量为 $\text{[math]}$ ，汽车沿径向与地面的最大摩擦力为车重的 $\text{[math]}$ 倍。（ $\text{[math]}$ ）求：

（1）汽车的角速度是多少？

（2）汽车所需向心力是多大？

（3）要使汽车沿径向不打滑，其速度最大不能超过多少？

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16.
如图所示，轻杆OA长L=0.5m ，在A端固定一小球，小球质量m=0.5kg ，以O点为轴使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时，小球的速度大小为V=0.4m/s ，求在此位置时杆对小球的作用力．（g取10m/s²）

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17. 如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘，上面放置劲度系数 $\text{[math]}$ 的弹簧，弹簧的一端固定于轴O上，另一端连接质量 $\text{[math]}$ 的小物块A，物块与盘间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，开始时弹簧未发生形变，长度 $\text{[math]}$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取 $\text{[math]}$ ，求：

（1）圆盘的角速度为多大时，物块A开始滑动？

（2）当圆盘角速度缓慢地增加到 $\text{[math]}$ 时，弹簧的伸长量是多少？（弹簧始终在弹性限度内且物块未脱离圆盘）

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18. 如图所示，直径为d的纸制圆筒以角速度ω绕垂直纸面的轴O匀速运动（图示为截面），从枪口发射的子弹沿直径穿过圆筒，若子弹在圆筒旋转不到半周时，在圆周上留下a、b两个弹孔，已知aO与bO夹角为θ，求子弹的速度。

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19. 如图所示，质量m=1kg的小球用细线拴住，线长l=0.5m，细线所受拉力达到 $\text{[math]}$ N时就会被拉断。当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断，且此时小球距水平地面的高度h=5m，重力加速度g＝10 m/s² ，求小球落地处到地面上P点的距离？（P点在悬点的正下方）

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高中物理人教A版（2019）必修二第六章圆周运动单元训练卷

一、单选题

二、多选题

三、填空题

四、计算题

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