第六章《圆周运动》单元测试（精选练习）（原卷版+解析版）

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人教版新教材 物理必修第二册 第六章《圆周运动》单元测试班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）单项选择题（每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1．（2022春·广东清远·高一期末）明代出版的《天工开物》一书中，有牛力齿轮（牛转翻车）的图画，如图所示，这说明勤劳勇敢的先辈们已经掌握了齿轮传动技术。甲、乙两轮的半径不相同，在两轮转动过程中（不打滑），下列说法正确的是（　　）A．两轮边缘质点的线速度大小相等B．两轮边缘质点的加速度大小相等C．两轮的角速度相等D．两轮的转速相等【答案】A【详解】A．两轮是同缘传动，边缘点线速度大小相等，故A正确；B．由公式可知，由于两轮半径不同，则两轮边缘质点的加速度大小不相等，故B错误；C．由公式可知，由于两轮半径不同，则两轮的角速度不相等，故C错误；D．由公式可知，两轮的角速度不相等，则两轮的转速不相等，故D错误。故选A。2．（2021春·广东江门·高一江门市江海区外海中学校考期中）关于向心力的说法正确的是（　　）A．做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的B．做变速圆周运动的物体其合力总是指向圆心C．物体由于做圆周运动而产生了一个向心力D．向心力只改变物体运动的方向【答案】D【详解】A．做匀速圆周运动的物体其向心力大小不变，方向时刻改变，是变力。故A错误；B．做变速圆周运动的物体有可能在某个位置时，其合力指向圆心，但不可能总是指向圆心，只有做匀速圆周运动的物体其合力才总是指向圆心，故B错误；C．物体做圆周运动就需要有向心力，但这个向心力是由外界提供的，不是物体由于做圆周运动而产生的。故C错误；D．由于向心力的方向始终与速度方向垂直，所以向心力只改变物体速度的方向，不改变速度的大小。故D正确。故选D。3．（2022·高一课时练习）如图所示，将完全相同的两小球A、B用长L=0.8 m的细绳悬于以v=4 m/s向右匀速运动的小车顶部，两球分别与小车前后壁接触。由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比FB∶FA为（g取10 m/s2）（　　）A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．1∶4【答案】C【分析】根据题中物理情景描述可知，本题考查圆周运动，根据圆周运动的规律，运用向心力公式、平衡条件等，进行分析推断。【详解】设两小球A、B的质量均为m。小车突然停止运动时，小球B由于受到小车前壁向左的弹力作用，相对于小车静止，竖直方向上受力平衡，则有 小球A绕悬点以速度v做圆周运动，此时有得故选C。4．（2023·高一课时练习）如图所示，拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍，A和B是前轮和后轮边缘上的点，若车行进时车轮没有打滑，则（　　）A．A点和B点的线速度大小之比为1：2B．A点和B点的线速度大小之比为1：1C．前轮和后轮的角速度之比为1：1D．A点和B点的向心加速度大小之比为1：2【答案】B【详解】AB．根据题目条件可知A、B两点的线速度大小相等，即vA＝vB故A错误，B正确；C．根据v＝ωrvA＝vB可知，前、后两轮的角速度之比为2：1，故C错误；D．由可知，v一定时，向心加速度大小与半径成反比，则A、B两点的向心加速度大小之比为2：1，故D错误。故选B。5．（2022·全国·高一假期作业）如图所示，长为 的轻杆一端用铰链固定，另一端固定一个小球，将小球放置在倾角为 的斜面体上，由静止释放，某时刻轻杆与水平方向的夹角为 ，轻杆转动的角速度为 ，则此时斜面体的速度大小为（　　）A．B．C．D．【答案】C【详解】轻杆转动的角速度为 ，小球的速度 小球绕铰链的固定点做圆周运动，小球的线速度可分解为水平向右与沿斜面向下的分速度，如图所示，轻杆与水平方向的夹角为 时，由几何关系可得，小球水平方向的分速度大小故C正确，ABD 错误。故选C。6．（2022·全国·高一专题练习）如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦转动的轮A和B水平放置，两轮半径。当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上。若将小木块放在B轮上，欲使小木块相对B轮也静止，则小木块距B轮转动轴的最大距离为（　　）A．B．C．D．【答案】C【详解】依题意，两轮边缘的线速度大小相等，两轮半径则由解得依题意，小木块恰能相对静止在A轮边缘上，有设小木块距B轮转动轴的最大距离为r，则有联立，可得故选C。7．（2022春·江苏·高一开学考试）一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图所示，物体轨迹上A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一个圆，在极限情况下，这个圆叫做A点的曲率圆，其半径叫做A点的曲率半径，已知该物体经过A点的速率为v，向心加速度大小为an， 则A点的曲率半径为（　　）A．B．C．D．无法确定【答案】A【详解】物体轨迹上在A点附近一小段运动可视为圆周运动的一部分，由向心加速度与向心力关系得曲率半径为A正确，BCD错误；故选A。8．（2022秋·四川内江·高一四川省内江市第六中学阶段练习）1849年，法国科学家斐索用如图所示的方法在地面上测出了光速．他采用的方法是：让光束从高速旋转的齿轮的齿缝正中央穿过，经镜面反射回来，调节齿轮的转速，使反射光束恰好通过相邻的另一个齿缝的正中央，由此可测出光的传播速度，若测量出在时间t内齿轮转动了n周，齿轮的齿数为P，齿轮与镜子间距离为d，则光速表达式为（　　）A．B．C．D．【答案】A【详解】根据在时间t内齿轮转动了n周，可求出齿轮的转动周期，为由于齿轮数P，则可求出每转动一齿的时间，为根据题意可知，当光从齿缝正中央穿过，经镜面反射回来，反射光束恰好通过相邻的另一个齿缝的正中央，可得解得故选A。9．（2022秋·重庆九龙坡·高一重庆市育才中学校考期末）如图所示，是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器，球P和Q可以在光滑杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，mP=2mQ，当整个装置以角速度ω匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，则此时（　　）A．两球受到的向心力大小相等B．P球受到的向心力大于Q球受到的向心力C．两球均受到重力、支持力和向心力三个力的作用D．当ω增大时，Q球将沿杆向外运动【答案】A【详解】ABC．两球均受到重力、支持力和绳子的拉力作用，向心力是三个力的合力；两球的重力均与支持力平衡，绳的拉力提供向心力，则P球受到的向心力大小等于Q球受到的向心力大小，故A正确，BC错误；D．根据两球向心力大小相等可得因为角速度相同，此方程与角速度无关，所以当ω增大时，两球半径不变，P球不会向杆外运动，Q球也不会沿杆向外运动，故D错误。故选A。10．（2022·高一课时练习）如图所示，足够大水平圆板可绕圆心处的竖直轴以角速度ω匀速转动，圆板上叠放有两物块，下面的大物块质量为M=km，上面的小物块（可视为质点）质量为m，小物块和转轴间有一恰好伸直的水平轻绳，轻绳系在套住转轴的光滑小环上，小环被卡在轴上固定高度h处，轻绳长度L=2h。已知小物块与大物块、大物块与圆板间的动摩擦因数均为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则下列说法中不正确的是（　　）A．k越大，大物块发生相对滑动的ω越大B．当k=1，时，大物块未发生相对滑动C．当k=2，ω=时，大物块未发生相对滑动D．当k=2，时，大物块将会一直做离心运动【答案】A【详解】A．对于大物块，当所受的最大静摩擦力提供向心力时μmg+μ(k+1)mg=kmω2L解得可知k越大，大物块发生相对滑动的ω就越小，A错误；B．当k=1时，大物块所受的最大静摩擦力Fmax=μ(k+2) mg=3μmg大物块所需要的向心力Fn=kmω2L=2μmg