第3章+圆周运动+章末检测 (课件+练习A卷)-高中物理同步备课系列（鲁科版2019必修第二册）

第3章 圆周运动 章末检测【A卷】

（考试时间：75分钟  试卷满分：100分  命题范围：第3章 圆周运动）

第Ⅰ卷（选择题 共43分）

一．单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）

1．（2021·湖北·高三阶段练习）地球在太阳系内同时进行着两种运动——绕太阳公转和绕地轴自转，且转动的方向都是自西向东。某时刻，地球正对太阳的一侧是白昼，背对太阳的一侧是黑夜。则以太阳为参考系，下列说法中正确的是（　　）

A．地球上各点的运动快慢是一样的

B．地球赤道上各点的运动快慢是一样的

C．地球赤道上各点正午运动得比午夜快一些

D．地球赤道上各点午夜运动得比正午快一些

2．（2022·山东·招远市第二中学高一阶段练习）如图所示，冬奥会上甲、乙两运动员在水平冰面上滑冰，恰好同时到达虚线PQ，然后分别沿半径为和（）的滑道做匀速圆周运动，运动半个圆周后匀加速冲向终点线。甲、乙两运动员的质量相等，他们做圆周运动时所受向心力大小相等，直线冲刺时的加速度大小也相等。则下列判断中正确的是（　　）

A．在做圆周运动时，甲所用的时间比乙的长

B．在做圆周运动时，甲、乙的角速度大小相等

C．在冲刺时，甲一定先到达终点线

D．在冲刺时，乙到达终点线时的速度较大

3．（2022·广东·佛山一中高一阶段练习）转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示。假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，若笔杆上A点的速率为、B点的速率为，笔上A点到B点的间距为L，则下列说法正确的是（　　）

A．笔套做圆周运动是因为受到一个指向圆心O的向心力

B．O点到B点的距离

C．笔杆上离O点越远的点，做圆周运动的向心加速度越大

D．若竖直转动笔杆，则笔杆对手指摩擦力大小不变

4．（2021·湖北·应城市第一高级中学高三阶段练习）火车在弯道转弯时，对于其向心力的分析正确的是（　　）

A．由于火车本身作用而产生了向心力

B．主要是由于内、外轨的高度差的作用，车身略有倾斜，车身所受重力的分力产生了向心力

C．火车在拐弯时的速率小于规定速率时，内轨将给火车侧压力，侧压力就是向心力

D．火车在拐弯时的速率大于规定速率时，外轨将给火车侧压力，侧压力作为火车拐弯时向心力的一部分

5．（2021·河南·华中师范大学附属息县高级中学高三阶段练习）如图所示，长为R的轻杆一端固定一个小球，现让小球在竖直平面内绕轻杆的另一端O做圆周运动，小球到达最高点时，受到杆的弹力为F，速度大小为v，其F-v2图像如图所示。则（　　）

A．v2=C时，小球对杆的弹力方向竖直向下

B．当地的重力加速度大小为

C．小球的质量为

D．v2=2b时，小球受到的弹力等于2mg

6．（2021·北京市第四十三中学高三阶段练习）如图为一皮带传动装置，a、b、c三点做圆周运动的半径之比ra︰rb︰rc=1︰2︰4。若a、b、c三点的线速度分别用υa、υb、υc表示，角速度分别用ωa、ωb、ωc表示，在传动过程中皮带不打滑，则下列关系式正确的是（　　）

A．υa︰υb︰υc=1︰2︰4

B．υa︰υb︰υc=4︰2︰1

C．ωa︰ωb︰ωc=2︰1︰1

D．ωa︰ωb︰ωc=1︰2︰2

7．（2020·上海·位育中学高一期中）把某一机械手表的分针与时针上的端点看作是匀速圆周运动，则（　　）

A．分针与时针的周期之比为1:60

B．分针与时针的角速度之比为24:1

C．分针与时针的转速之比12:1

D．每天时针和分针重合24次

二．多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

8．（2021·山东·高三阶段练习）如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和，质量都为1kg，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，两物体与盘间的动摩擦因数均为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，。下列说法正确的是（　　）

A．此时细线张力为

B．此时圆盘的角速度为

C．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外

D．若此时烧断细线，A和都将沿半径方向向外做离心运动

9．（2021·广东·大埔县虎山中学高二阶段练习）关于下列各图，说法正确的是（　　）

A．图甲中，传动装置转动过程中两轮边缘的a，b两点的角速度相等

B．图乙中，无论用多大的力打击，A、B两钢球总是同时落地

C．图丙中，汽车通过拱桥顶端的速度越大，汽车对桥面的压力就越小

D．图丁中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，外轨对火车有侧压力

10．（2021·浙江省江山中学高二期中）如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）

A．物块做圆周运动的加速度大小为

B．陶罐对物块的弹力大小为

C．转台转动的角速度大小为

D．物块转动的线速度大小为

第Ⅱ卷  （非选择题  共57分）

三、非选择题（共57分，解答题应写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

11．（6分）（2021·山东青岛·高二阶段练习）某研究型课外学习小组利用如图所示的圆锥摆验证圆周运动的向心力大小与角速度的关系。实验前用天平测得小钢球的质量为m，然后将细线的一端固定在铁架台上，下端悬挂小钢球，具体验证方法如下：

（1）将钢球拉离竖直方向一个角度，给小球以合适的初速度，让其做圆锥摆运动，测量球转过n圈所用的时间t，并测量小球做圆周运动的直径d，根据公式，理论上小球做该圆周运动所需要的向心力大小Fn=_______；

（2）测出摆长在竖直方向上的投影高度h，查询当地重力加速度g的值，那么小球实际受到的向心力大小=_______；

（3）在一次实验操作中，测得小球质量m=50g，n=30，t=38.0s，d=20cm，h=40cm，当地重力加速度g=9.8m/s2，由测得数据可算得=_______N、=_______N（计算结果保留4位有效数字），根据实验结果就可以验证向心力大小与角速度的关系。

12．（9分）（2021·重庆市第二十九中学校高一期中）探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1。

（1）在这个实验中，利用了_______(选填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”)来探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系；

（2）探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量_______（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板C与______（选填“挡板A”或“挡板B”）处，同时选择半径______（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮；

（3）当用两个质量相等的小球做实验，调整长槽中小球的轨道半径是短槽中小球半径的2倍，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1：2，则左、右两边塔轮的半径之比为________。

13．（12分）（2021·重庆市清华中学校高一阶段练习）如图所示，水平圆盘上沿直径方向放置着用水平轻绳相连的两个小物块A和B，两物块的质量分别为mA和mB，到圆心的距离分别为r和3r，两物块与圆盘的最大静摩擦力均为自身重力的μ倍，重力加速度为g，不考虑轻绳拉力上限，轻绳伸直且最初拉力为零，圆盘绕过圆心的竖直轴转动，转动的角速度由零缓慢增大，求：

（1）角速度增大至多少时轻绳开始出现拉力？

（2）若mA=mB，角速度在什么范围内，两物块与圆盘之间都不发生相对滑动？

14．（12分）（2022·全国·高三专题练习）某人站在一平台上，用长L=0.6m的轻细线拴一个质量为m=0.6kg的小球，让它在竖直平面内以O点为圆心做圆周运动，当小球转到最高点A时，人突然撒手。经0.8s小球落地，落地点B与A点的水平距离BC=4.8m，不计空气阻力，g=10m/s2。

求：

(1)A点距地面高度；

(2)小球离开最高点时的线速度及角速度大小；

(3)人撒手前小球运动到A点时，绳对球的拉力大小。

15．（18分）（2021·广东·广州市天河外国语学校高一期中）如图所示，水平转台高1.25m，半径为0.2m，可绕通过圆心处的竖直转轴转动．转台的同一半径上放有质量均为0.4kg的小物块A、B（可看成质点），A与转轴间距离为0.1m，B位于转台边缘处，A、B间用长0.1m的细线相连，A、B与水平转台间最大静摩擦力均为0.54N，g取10m/s2．

（1）当转台的角速度达到多大时细线上出现张力？

（2）当转台的角速度达到多大时A物块开始滑动？

（3）若A物块恰好将要滑动时细线断开，此后转台保持匀速转动，求B物块落地瞬间A、B两物块间的水平距离．（不计空气阻力，计算时取π=3）