第3章 圓周運(yùn)動 章末檢測【A卷】（考試時間：75分鐘  試卷滿分：100分  命題范圍：第3章 圓周運(yùn)動）第Ⅰ卷（選擇題 共43分）一．單選題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求）1．（2021·湖北·高三階段練習(xí)）地球在太陽系內(nèi)同時進(jìn)行著兩種運(yùn)動——繞太陽公轉(zhuǎn)和繞地軸自轉(zhuǎn)，且轉(zhuǎn)動的方向都是自西向東。某時刻，地球正對太陽的一側(cè)是白晝，背對太陽的一側(cè)是黑夜。則以太陽為參考系，下列說法中正確的是（　　）A．地球上各點的運(yùn)動快慢是一樣的B．地球赤道上各點的運(yùn)動快慢是一樣的C．地球赤道上各點正午運(yùn)動得比午夜快一些D．地球赤道上各點午夜運(yùn)動得比正午快一些2．（2022·山東·招遠(yuǎn)市第二中學(xué)高一階段練習(xí)）如圖所示，冬奧會上甲、乙兩運(yùn)動員在水平冰面上滑冰，恰好同時到達(dá)虛線PQ，然后分別沿半徑為和（）的滑道做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動半個圓周后勻加速沖向終點線。甲、乙兩運(yùn)動員的質(zhì)量相等，他們做圓周運(yùn)動時所受向心力大小相等，直線沖刺時的加速度大小也相等。則下列判斷中正確的是（　　）A．在做圓周運(yùn)動時，甲所用的時間比乙的長B．在做圓周運(yùn)動時，甲、乙的角速度大小相等C．在沖刺時，甲一定先到達(dá)終點線D．在沖刺時，乙到達(dá)終點線時的速度較大3．（2022·廣東·佛山一中高一階段練習(xí)）轉(zhuǎn)筆是一項用不同的方法與技巧、以手指來轉(zhuǎn)動筆的休閑活動，如圖所示。假設(shè)某轉(zhuǎn)筆高手能讓筆繞其上的某一點O做勻速圓周運(yùn)動，若筆桿上A點的速率為、B點的速率為，筆上A點到B點的間距為L，則下列說法正確的是（　?。?/span>A．筆套做圓周運(yùn)動是因為受到一個指向圓心O的向心力B．O點到B點的距離C．筆桿上離O點越遠(yuǎn)的點，做圓周運(yùn)動的向心加速度越大D．若豎直轉(zhuǎn)動筆桿，則筆桿對手指摩擦力大小不變4．（2021·湖北·應(yīng)城市第一高級中學(xué)高三階段練習(xí)）火車在彎道轉(zhuǎn)彎時，對于其向心力的分析正確的是（　?。?/span>A．由于火車本身作用而產(chǎn)生了向心力B．主要是由于內(nèi)、外軌的高度差的作用，車身略有傾斜，車身所受重力的分力產(chǎn)生了向心力C．火車在拐彎時的速率小于規(guī)定速率時，內(nèi)軌將給火車側(cè)壓力，側(cè)壓力就是向心力D．火車在拐彎時的速率大于規(guī)定速率時，外軌將給火車側(cè)壓力，側(cè)壓力作為火車拐彎時向心力的一部分5．（2021·河南·華中師范大學(xué)附屬息縣高級中學(xué)高三階段練習(xí)）如圖所示，長為R的輕桿一端固定一個小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)繞輕桿的另一端O做圓周運(yùn)動，小球到達(dá)最高點時，受到桿的彈力為F，速度大小為v，其F-v2圖像如圖所示。則（　?。?/span>A．v2=C時，小球?qū)U的彈力方向豎直向下B．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?/span>C．小球的質(zhì)量為D．v2=2b時，小球受到的彈力等于2mg6．（2021·北京市第四十三中學(xué)高三階段練習(xí)）如圖為一皮帶傳動裝置，a、b、c三點做圓周運(yùn)動的半徑之比ra︰rb︰rc=1︰2︰4。若a、b、c三點的線速度分別用υa、υb、υc表示，角速度分別用ωa、ωb、ωc表示，在傳動過程中皮帶不打滑，則下列關(guān)系式正確的是（　?。?/span>A．υa︰υb︰υc=1︰2︰4B．υa︰υb︰υc=4︰2︰1C．ωa︰ωb︰ωc=2︰1︰1D．ωa︰ωb︰ωc=1︰2︰27．（2020·上海·位育中學(xué)高一期中）把某一機(jī)械手表的分針與時針上的端點看作是勻速圓周運(yùn)動，則（　?。?/span>A．分針與時針的周期之比為1:60B．分針與時針的角速度之比為24:1C．分針與時針的轉(zhuǎn)速之比12:1D．每天時針和分針重合24次二．多選題（本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）8．（2021·山東·高三階段練習(xí)）如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平盤上，沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量相等的兩個物體A和，質(zhì)量都為1kg，它們分居圓心兩側(cè)，與圓心距離分別為，兩物體與盤間的動摩擦因數(shù)均為0.5，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時，。下列說法正確的是（　?。?/span>A．此時細(xì)線張力為B．此時圓盤的角速度為C．此時A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外D．若此時燒斷細(xì)線，A和都將沿半徑方向向外做離心運(yùn)動9．（2021·廣東·大埔縣虎山中學(xué)高二階段練習(xí)）關(guān)于下列各圖，說法正確的是（　?。?/span>A．圖甲中，傳動裝置轉(zhuǎn)動過程中兩輪邊緣的a，b兩點的角速度相等B．圖乙中，無論用多大的力打擊，A、B兩鋼球總是同時落地C．圖丙中，汽車通過拱橋頂端的速度越大，汽車對橋面的壓力就越小D．圖丁中，火車以大于規(guī)定速度經(jīng)過外軌高于內(nèi)軌的彎道，外軌對火車有側(cè)壓力10．（2021·浙江省江山中學(xué)高二期中）如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動的水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸OO′重合。轉(zhuǎn)臺以一定角速度勻速轉(zhuǎn)動，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時間后小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止，此時小物塊受到的摩擦力恰好為0，且它和O點的連線與OO′之間的夾角θ為60°，重力加速度為g。則下列說法正確的是（　?。?/span>A．物塊做圓周運(yùn)動的加速度大小為B．陶罐對物塊的彈力大小為C．轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度大小為D．物塊轉(zhuǎn)動的線速度大小為第Ⅱ卷  （非選擇題  共57分）三、非選擇題（共57分，解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式或重要演算步驟，只寫出最后答案的不得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）11．（6分）（2021·山東青島·高二階段練習(xí)）某研究型課外學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的圓錐擺驗證圓周運(yùn)動的向心力大小與角速度的關(guān)系。實驗前用天平測得小鋼球的質(zhì)量為m，然后將細(xì)線的一端固定在鐵架臺上，下端懸掛小鋼球，具體驗證方法如下：（1）將鋼球拉離豎直方向一個角度，給小球以合適的初速度，讓其做圓錐擺運(yùn)動，測量球轉(zhuǎn)過n圈所用的時間t，并測量小球做圓周運(yùn)動的直徑d，根據(jù)公式，理論上小球做該圓周運(yùn)動所需要的向心力大小Fn=_______；（2）測出擺長在豎直方向上的投影高度h，查詢當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g的值，那么小球?qū)嶋H受到的向心力大小=_______；（3）在一次實驗操作中，測得小球質(zhì)量m=50g，n=30，t=38.0s，d=20cm，h=40cm，當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g=9.8m/s2，由測得數(shù)據(jù)可算得=_______N、=_______N（計算結(jié)果保留4位有效數(shù)字），根據(jù)實驗結(jié)果就可以驗證向心力大小與角速度的關(guān)系。12．（9分）（2021·重慶市第二十九中學(xué)校高一期中）探究向心力大小F與小球質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間關(guān)系的實驗裝置如圖所示，轉(zhuǎn)動手柄，可使變速塔輪、長槽和短槽隨之勻速轉(zhuǎn)動。皮帶分別套在塔輪的圓盤上，可使兩個槽內(nèi)的小球分別以不同角速度做勻速圓周運(yùn)動。小球做圓周運(yùn)動的向心力由橫臂的擋板提供，同時，小球?qū)醢宓膹椓κ箯椈蓽y力筒下降，從而露出測力筒內(nèi)的標(biāo)尺，標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比即為兩個小球所受向心力的比值。已知小球在擋板A、B、C處做圓周運(yùn)動的軌跡半徑之比為1：2：1。
（1）在這個實驗中，利用了_______(選填“理想實驗法”“等效替代法”或“控制變量法”)來探究向心力的大小與小球質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系；（2）探究向心力的大小與圓周運(yùn)動半徑的關(guān)系時，應(yīng)選擇兩個質(zhì)量_______（選填“相同”或“不同”）的小球，分別放在擋板C與______（選填“擋板A”或“擋板B”）處，同時選擇半徑______（選填“相同”或“不同”）的兩個塔輪；（3）當(dāng)用兩個質(zhì)量相等的小球做實驗，調(diào)整長槽中小球的軌道半徑是短槽中小球半徑的2倍，轉(zhuǎn)動時發(fā)現(xiàn)左、右標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比為1：2，則左、右兩邊塔輪的半徑之比為________。13．（12分）（2021·重慶市清華中學(xué)校高一階段練習(xí)）如圖所示，水平圓盤上沿直徑方向放置著用水平輕繩相連的兩個小物塊A和B，兩物塊的質(zhì)量分別為mA和mB，到圓心的距離分別為r和3r，兩物塊與圓盤的最大靜摩擦力均為自身重力的μ倍，重力加速度為g，不考慮輕繩拉力上限，輕繩伸直且最初拉力為零，圓盤繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度由零緩慢增大，求：（1）角速度增大至多少時輕繩開始出現(xiàn)拉力？（2）若mA=mB，角速度在什么范圍內(nèi)，兩物塊與圓盤之間都不發(fā)生相對滑動？   14．（12分）（2022·全國·高三專題練習(xí)）某人站在一平臺上，用長L=0.6m的輕細(xì)線拴一個質(zhì)量為m=0.6kg的小球，讓它在豎直平面內(nèi)以O點為圓心做圓周運(yùn)動，當(dāng)小球轉(zhuǎn)到最高點A時，人突然撒手。經(jīng)0.8s小球落地，落地點B與A點的水平距離BC=4.8m，不計空氣阻力，g=10m/s2。求：(1)A點距地面高度；(2)小球離開最高點時的線速度及角速度大??；(3)人撒手前小球運(yùn)動到A點時，繩對球的拉力大小。
    15．（18分）（2021·廣東·廣州市天河外國語學(xué)校高一期中）如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺高1.25m，半徑為0.2m，可繞通過圓心處的豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動．轉(zhuǎn)臺的同一半徑上放有質(zhì)量均為0.4kg的小物塊A、B（可看成質(zhì)點），A與轉(zhuǎn)軸間距離為0.1m，B位于轉(zhuǎn)臺邊緣處，A、B間用長0.1m的細(xì)線相連，A、B與水平轉(zhuǎn)臺間最大靜摩擦力均為0.54N，g取10m/s2．（1）當(dāng)轉(zhuǎn)臺的角速度達(dá)到多大時細(xì)線上出現(xiàn)張力？（2）當(dāng)轉(zhuǎn)臺的角速度達(dá)到多大時A物塊開始滑動？（3）若A物塊恰好將要滑動時細(xì)線斷開，此后轉(zhuǎn)臺保持勻速轉(zhuǎn)動，求B物塊落地瞬間A、B兩物塊間的水平距離．（不計空氣阻力，計算時取π=3）
 

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