20192020学年高中物理第六单元圆周运动测试B卷含解析新人教版必修第二册

-1-第六单元圆周运动测试B卷1、G20峰会“最忆是杭州”的文艺演出中,芭蕾舞演员保持如图所示姿势原地旋转,此时手臂上A、B两点角速度大小分别为AB、,线速度大小分别为,ABvv、则()A.ABB. ABC. ABvvD.ABvv2、如图所示是一个玩具陀螺,a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是()A、a、b和c三点的线速度大小相等B、a、b和c三点的角速度相等C、a、b的角速度比c的大D、c的线速度比a、b的大3、一小球做匀速圆周运动，其半径为R，向心加速度为a，则下列说法错误的是（）。A．小球的角速度aRB．小球在时间t内通过的路程为atRC．小球做匀速圆周运动的周期为2πRTaD．小球的线速度为Ra4、如图所示,电风扇在闪光灯下运转,闪光灯每秒闪45次,风扇转轴O上装有3个扇叶,它们互成120°角.当风扇转动时,观察者感觉扇叶不动,则风扇转速可能是()-2-A.600r/minB.900r/minC.1200r/minD.1800r/min5、如图所示,光滑固定的水平圆盘中心有一个光滑的小孔,用一细绳穿过小孔连接质量分别为12mm、的小球A和B,让B球悬挂,A球在光滑的圆盘面上绕圆盘中心做匀速圆周运动,角速度为ω,半径为r,则关于r和ω关系的图象正确的是()A.B.C.D.6、A、B两物体做匀速圆周运动时的向心加速度随半径变化的关系图线如图所示,其中曲线为反比例函数的一部分,则()A.B物体运动时,其线速度的大小不变B.B物体运动时,其角速度不变C.A物体运动时,其角速度不变D.A物体运动时,其线速度随r的增大而减小-3-7、如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F。小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动。整个过程中，物块在夹子中没有滑动。小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g。下列说法正确的是()A.物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2FB.小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2FC.物块上升的最大高度为22vgD.速度v不能超过(2)FMgLM8、A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动(如图),在相同时间内,它们通过的路程之比是4:3,运动方向改变的角度之比是3:2,则它们()A.线速度大小之比为4:3B.角速度大小之比为3:4C.圆周运动的半径之比为2:1D.向心加速度大小之比为1:29、如图所示,光滑木板长1m,木板上距离左端O点32m处放有一物块,木板可以绕左端O点垂直纸面的轴转动,开始时木板水平静止.现让木板突然以一恒定角速度顺时针转动,物块下落正好可以砸在木板的末端,已知重力加速度210/gms,则木板转动的角速度为()-4-A.3/6radsB.10/3radsC.10/6radsD.3/3rads10、如图所示，将完全相同的两小球A、B用长L=1.0m的细绳悬于以v=10m/s向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止，此时悬线的拉力之比:BAFF为（）A．1：2B．1：4C．1：6D．1：1111、(多选)如图所示,质量为m的小球用长为L的细线悬挂在O点,在O点的正下方L/2处有一个钉子,把小球拉到水平位置由静止释放。当细线摆到竖直位置碰到钉子时,下列说法正确的是()A.小球的线速度大小保持不变B.小球的角速度突然增大为原来的2倍C.细线的拉力突然变为原来的2倍D.细线的拉力一定大于重力-5-12、如图所示，一水平转台以恒定的角速度绕中心轴线'OO匀速转动．现将甲、乙、丙三个物块放在台面上，三个物块均与转台保持相对静止。已知三物块与转台之间的动摩擦因数相等，质量关系为::2:1:1mmm甲乙丙，到转轴的距离关系为::2:1:1rrr甲乙丙。则下列说法正确的是()A、物块丙受到的静摩擦力小于物块甲受到的静摩擦力B、物块乙受到的静摩擦力最小C、物块丙的向心加速度最大D、如果转台的转速逐渐变大，则最先发生相对滑动的为物块甲13、如图所示，足够大的水平圆台中央固定一光滑竖直细杆，原长为的轻质弹簧套在竖直杆上，质量均为m的光滑小球AB、用长为L的轻杆及光滑铰链相连，小球A穿过竖直杆置于弹簧上。让小球B以不同的角速度ω绕竖直杆匀速转动，当转动的角速度为0时，小球B刚好离开台面。弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为k，重力加速度为g，则()A.小球均静止时，弹簧的长度为mgLkB.角速度02kgkLmgC.角速度0时，小球A对弹簧的压力为mgD.角速度从0继续增大的过程中，小球A对弹簧的压力不变14、如图所示，BC是半径为R的竖直面内的圆弧轨道，轨道末端C在圆心O的正下方，，将质量为m的小球，从与O等高的A点水平抛出，小球恰好从B点沿圆弧切线方向进入圆轨-6-道，由于小球与圆弧之间有摩擦，能够使小球从B到C做匀速圆周运动．重力加速度大小为则A.从B到C，小球克服摩擦力做功为B.从B到C，小球与轨道之间的动摩擦因数可能保持不变C.A、B两点间的距离为D.在C点，小球对轨道的压力为15、如图所示，细绳的一端悬于O点，另一端系一小球，在O点正下方A处有一钉子．现使小球由高处摆下，当绳摆到竖直位置时与钉子相碰．则绳碰钉子前后的瞬间相比（不计空气阻力）（）A．小球的线速度变大B．小球的角速度不变C．小球的向心加速度减小D．绳子的拉力变大16、质量均为m的小球A、B分别固定在一长为L的轻杆的中点和一端点,如图所示。当轻杆绕另一端点O在光滑水平面上做角速度为ω的匀速圆周运动时,则()A.处于中点的小球A的线速度为LB.处于中点的小球A的加速度为2LC.处于端点的小球B所受的合外力为2mL-7-D.轻杆OA段中的拉力与AB段中的拉力之比为3:217、如图所示，质量为m的小球置于立方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于小球的直径．某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动．已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间作用力大小恰为mg，则()A．该盒子做匀速圆周运动的周期等于2RgB．该盒子做匀速圆周运动的周期等于RgC．盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小等于2mgD．盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小等于3mg18、如图所示为常见的高速公路出口匝道，某汽车在AB段做匀减速直线运动，在BC段做水平面内的匀速圆周运动，圆弧段最高限速36/oVkmh＝，已知汽车与匝道间的动摩擦因数μ＝0.2，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，AB段长度L＝200m，汽车在出口A的速度为2.1108/10/Vkmhgms＝，＝.(1)若汽车到达B点速度恰好为36km/h，求汽车在AB段运动时加速度的大小;(2)为保证行车安全(车轮不打滑)，求水平圆弧段BC半径R的最小值。19、如图所示，一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道做特技表演，若摩托车运动的速率恒为20m/sv，人和车的总质量为200kgm，摩托车受到的阻力是摩托车对轨道压力的k倍，且0.5k。摩托车通过与圆心O在同一水平面上的B点向下运动时牵引力恰好为零，摩托车车身的长度不计，g取210m/s，试求：-8-(1)运动员完成一次圆周运动所需的时间；（取）(2)摩托车通过最低点A时牵引力的大小；(3)摩托车通过最高点C时牵引力的大小。20、有一如图所示的装置,轻绳上端系在竖直杆的顶端O点,下端P连接一个小球(可视为质点),轻弹簧一端通过铰链固定在杆的A点,另一端连接在P点,整个装置可以在外部驱动下绕OA轴旋转。刚开始时,整个装置处于静止状态,弹簧处于水平方向。现在让杆从静止开始缓慢加速转动,整个过程中,绳子一直处于拉伸状态,弹簧始终在弹性限度内,忽略一切摩擦和空气阻力。已知:OA=4m,OP=5m,小球质量m=1kg,弹簧原长l=5m,重力加速度g取210m/s。求:(1).弹簧的劲度系数k;(2).当弹簧弹力为零时,整个装置转动的角速度ω。-9-答案以及解析1答案及解析：答案：D解析：由于A、B两点在人自转的过程中周期一样,所以根据2πT可知A、B两点的角速度一样,选项AB错误;根据vr可知,A点转动半径大,所以A点的线速度要大,选项D正确,C错误。2答案及解析：答案：B解析：a、b、c三点共轴转动，角速度大小相等，a所做圆周运动的半径和b所做圆周运动的半径相等，根据知vr、知a，b的线速度大小相等，由于C所做圆周运动的半径最小，根据vr知，c的线速度最小，故选B。3答案及解析：答案：B解析：由匀速圆周运动加速度公式得,故ACD正确;由公式,选项D错误,故选D。4答案及解析：答案：BD解析：闪光灯的频闪周期1s45T在一个周期T内，扇叶转动的角度应为120°的整数倍，则转动的角速度30πrad/s(1,2,3)nnT转速30π'60r/min=900r/min(=1,2,3)2π2πnnnn选项BD正确。-10-5答案及解析：答案：B解析：根据221mgmr得2211mgrm,可知r与21成正比,与2成反比,故A错误,B正确。因为2121mrmg,则1r与2成正比,故CD错误。6答案及解析：答案：B解析：B物体的ar图线是过原点的直线,根据2ar可知,角速度为定值,选项A错误,B正确;A物体的ar图线是反比例函数曲线的一部分,根据2var可知,线速度不变,故选项CD错误。7答案及解析：答案：D解析：A.物块向右匀速运动时，则夹子与物体M，处于平衡状态，那么绳中的张力等于Mg，而物块摆动时和夹子间没有滑动，说明匀速时没有达到最大静摩擦力，绳中的张力一定小于2F，故A正确；B.小环碰到钉子P时，物体M做圆周运动，依据最低点由拉力与重力的合力提供向心力，因此绳中的张力大于Mg，而与2F大小关系不确定，故B错误；C.依据机械能守恒定律，减小的动能转化为重力势能，则有：212MvMgh，那么物块上升的最大高度为22vhgg，故C正确；D.因夹子对物体M的最大静摩擦力为2F，依据牛顿第二定律，结合向心力表达式，对物体M，则有：22mvFMgML，解得：2mFMgLvM，故D正确；故选：ACD。8答案及解析：答案：A-11-解析：由圆周运动公式有,通过的路程sRvt,转过的角度t,已知在相同的时间内,通过的路程之比是4:3,转过的角度之比是3:2,则AB、的线速度大小之比是4:3,角速度大小之比是3:2,则选项A正确,B错误;由sR,得半径的比值为AABBBA428339RsRs,由向心加速度公式2aR,得向心加速度大小的比值为22AAA22BBB38229aRaR,选项CD错误。9答案及解析：答案：C解析：设从开始到物块砸在木板的末端,木板转过的角度为,则有3,,26cos所以物块下落的高度300.5,hLsinm由212hgt,得物块下落时间为1010ts,所以木板转动的角速度10/6rads,选项C正确.【考点】:圆周运动的概念,自由落体运动性质。10答案及解析：答案：D解析：若A.B的质量为m，则对A球有：2AvFmgmr，得2210101101.()0AvFmgmmmr。对B球有：10BFmgm。所以:1:11BAFF.故D正确，ABC错误。故选：D。-12-11答案及解析：答案：ABD解析：细线碰到钉子的前后瞬间，由于重力方向与拉力方向都与速度方向垂直，所以小球的线速度大小不变，根据vr,半径变为一半，可知角速度变为原来的2倍，选项AB正确；根据牛顿第二定律得，2vFmgmr,则2vFmgmr，可知细线的拉力增大，但不是原来的2倍，故D正确，C错误。12答案及解析：答案：BC解析：假设物块乙、丙的质量分别为，则物块甲的质量为，物块甲、乙的运动半径为，则物块丙的运动