江蘇專版2023-2024學年新教材高中物理第六章圓周運動檢測卷新人教版必修第二冊

第六章檢測卷（時間：75分鐘滿分：100分）一、單項選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求）1.[2022江蘇無錫月考]汽車在水平地面轉(zhuǎn)彎時，坐在車里的小云發(fā)現(xiàn)車內(nèi)掛飾偏離了豎直方向，如圖所示。設(shè)轉(zhuǎn)彎時汽車所受的合力為，關(guān)于本次轉(zhuǎn)彎，下列圖示可能正確的是()A. B. C. D.2.[2022江蘇統(tǒng)考模擬預(yù)測]如圖所示，一懸空水平放置的粗糙螺線環(huán)，在環(huán)上套有一質(zhì)量為的小球,沿螺線切線方向?qū)π∏蚴┘右凰酵饬?小球在外力作用下開始運動，保持速度大小不變，下列分析正確的是()A.力大小恒定 B.力大小不斷增大C.力大小不斷減小 D.力大小先減小后增大3.[2022江蘇徐州月考]關(guān)于如圖a、、、所示的四種圓周運動模型的說法正確的是()A.如圖a所示，汽車安全通過拱橋最高點時，車對橋面的壓力等于車的重力B.如圖b所示，在固定圓錐筒內(nèi)做勻速圓周運動的小球，受重力、彈力和向心力C.如圖c所示，輕質(zhì)細桿一端固定一小球在豎直面內(nèi)做圓周運動，小球在最高點一定受支持力作用D.如圖d所示，火車以某速度經(jīng)過外軌高于內(nèi)軌的彎道時，車輪可能對內(nèi)外軌均無側(cè)向壓力4.[2023江蘇模擬預(yù)測]如圖所示，在水平轉(zhuǎn)盤上的、兩個位置放置兩個由同一材料做成的可視為質(zhì)點的物塊,兩物塊質(zhì)量相等,其中與轉(zhuǎn)軸的距離是與轉(zhuǎn)軸的距離的一半。當轉(zhuǎn)盤以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動的時候，兩個物塊都沒有發(fā)生相對滑動，下列說法中不正確的是()A.處物塊的向心加速度小B.處物塊受到的靜摩擦力大C.當角速度逐漸增大時，處的物塊最先滑動起來D.當角速度逐漸增大時，兩物塊同時滑動起來5.[2022江蘇揚州月考]我國高鐵技術(shù)發(fā)展迅猛，目前處于世界領(lǐng)先水平。已知某路段為一半徑為的彎道，設(shè)計速度為（此時車輪輪緣與軌道間無擠壓），已知我國的高鐵軌距約為，且角度較小時可近似認為，重力加速度等于，則此彎道內(nèi)、外軌高度差應(yīng)為()A. B. C. D.6.[2022江蘇鹽城期中]如圖所示，細繩的一端固定于點,另一端系小球,在點的左下方釘一個釘子，小球從一定高度由靜止釋放，細繩與釘子相碰（碰撞前后無能量損失），小球繼續(xù)向右擺動到最高點。四個位置中細繩拉力最大的是()A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ7.[2022江蘇淮安練習]水車是我國勞動人民利用水能的一項重要發(fā)明。如圖為某水車模型，從槽口水平流出的水初速度大小為，垂直落在與水平面成角的水輪葉面上，落點到輪軸間的距離為。在水流不斷沖擊下，輪葉受沖擊點的線速度大小接近沖擊前瞬間水流速度大小，忽略空氣阻力，重力加速度為，有關(guān)水車及從槽口流出的水，以下說法正確的是()A.水流在空中運動時間為 B.水流在空中運動時間為C.水車最大角速度接近 D.水車最大角速度接近8.[2022江蘇泰興月考]如圖所示，質(zhì)量為,半徑為的光滑細圓管用輕桿固定在豎直平面內(nèi),小球和的直徑略小于細圓管的內(nèi)徑。它們的質(zhì)量分別為、。某時刻,小球、分別位于圓管最低點和最高點,且球的速度大小為，此時桿對圓管的彈力為0。則球的速度大小為取()A. B. C. D.9.[2022江蘇江陰練習]如圖所示，兩個可視為質(zhì)點的、相同的木塊甲和乙放在轉(zhuǎn)盤上，兩者用長為的不計伸長的細繩連接（細繩能夠承受足夠大的拉力），木塊與轉(zhuǎn)盤的最大靜摩擦力均為各自重力的倍,連線過圓心,甲到圓心距離為,乙到圓心距離為,且,,水平圓盤可繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動,兩木塊隨圓盤一起以角速度轉(zhuǎn)動,當從0開始緩慢增加時，甲、乙與轉(zhuǎn)盤始終保持相對靜止，則下列說法錯誤的是已知重力加速度為()A.當時，乙的靜摩擦力恰為最大值B.取不同的值時，甲、乙所受靜摩擦力都指向圓心C.取不同值時，乙所受靜摩擦力始終指向圓心；甲所受靜摩擦力可能指向圓心，也可能背向圓心D.如果時，兩木塊將相對圓盤發(fā)生滑動10.[2023江蘇南通質(zhì)檢]游樂場中有一種叫“魔盤”的娛樂設(shè)施，游客坐在轉(zhuǎn)動的魔盤上，當魔盤轉(zhuǎn)速增大到一定值時，游客就會滑向盤的邊緣，其簡化結(jié)構(gòu)如圖所示。現(xiàn)魔盤穩(wěn)定勻速轉(zhuǎn)動，游客相對魔盤始終保持靜止的情況下，游客所受魔盤的支持力會減小的是()A.只增大游客的質(zhì)量 B.只使魔盤的轉(zhuǎn)速減至另一值C.只減小魔盤表面的粗糙程度 D.只增大游客與轉(zhuǎn)軸間的距離二、非選擇題（本題共5小題，共60分）11.（15分）如圖甲所示是某同學驗證“做圓周運動的物體所受向心力大小與線速度關(guān)系”的實驗裝置。一根細線系住鋼球，懸掛在鐵架臺上，鋼球靜止于點，光電門固定在的正下方靠近處。在鋼球底部豎直地粘住一片質(zhì)量不計、寬度為的遮光條，小鋼球的質(zhì)量為，重力加速度為。實驗步驟如下：（1）將小球豎直懸掛，測出懸點到鋼球球心之間的距離，得到鋼球運動的半徑為；用刻度尺測量遮光條寬度，示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為；將鋼球拉至某一位置釋放，測得遮光條的擋光時間為，小鋼球在點的速度大?。ńY(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（2）先用力傳感器的示數(shù)計算小鋼球運動的向心力，應(yīng)取該次擺動過程中示數(shù)的（選填“平均值”或“最大值”），然后再用計算向心力。（3）改變小球釋放的位置，重復(fù)實驗，比較發(fā)現(xiàn)總是略大于，分析表明這是系統(tǒng)造成的誤差，該系統(tǒng)誤差的可能原因是。A.小鋼球的質(zhì)量偏大 B.小鋼球初速度不為0C.總是存在空氣阻力 D.速度的測量值偏大（4）為了消除該系統(tǒng)誤差，可以（回答一條即可）。12.[2022江蘇淮安月考]（8分）游樂園的小型“摩天輪”上對稱站著質(zhì)量均為的8位同學，如圖所示，“摩天輪”在豎直平面內(nèi)逆時針勻速轉(zhuǎn)動，若某時刻轉(zhuǎn)到頂點上的甲同學讓一小重物做自由落體運動，并立即通知下面的同學接住，結(jié)果重物掉落時正處在處的乙同學恰好在第一次到達最低點處時接到，已知“摩天輪”半徑為，重力加速度為（人和吊籃的大小及重物的質(zhì)量可忽略）。求：（1）人和吊籃隨“摩天輪”運動的線速度的大??；（2）乙同學在最低點處對吊籃底板的壓力。13.[2022江蘇徐州月考]（8分）隨著北京冬奧會的舉辦，全國各地掀起了冰雪運動的熱潮。如圖所示，某“雪地轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)”的水平轉(zhuǎn)桿長為,可繞過其中點的豎直軸轉(zhuǎn)動,桿距雪面高為,桿的端點通過長度為的細繩系著位于水平雪地的輪胎。為方便觀測，在桿上距轉(zhuǎn)軸的點通過長度為的細線系一個小“冰墩墩”。某次游戲時，游客坐在輪胎上（可視為質(zhì)點），在轉(zhuǎn)桿帶動下在雪地中快速旋轉(zhuǎn)，觀測到系冰墩墩的細線偏離豎直方向的夾角為。已知游客和輪胎的總質(zhì)量為,不考慮空氣阻力及輪胎受到雪地的摩擦阻力,取,重力加速度為，求：（1）轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動的角速度；（2）地面對輪胎彈力的大小。14.[2022江蘇南大附中月考]（13分）如圖所示，餐桌中心是一個半徑為的圓盤，圓盤可繞中心軸轉(zhuǎn)動，近似認為圓盤與餐桌在同一水平面內(nèi)且兩者之間的間隙可忽略不計。已知放置在圓盤邊緣的小物體與圓盤間的動摩擦因數(shù)為，與餐桌間的動摩擦因數(shù)為，餐桌離地面的高度為。設(shè)小物體與圓盤以及餐桌之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度取。（1）為使物體不滑到餐桌上，圓盤的角速度的最大值為多少？（2）緩慢增大圓盤的角速度，物體從圓盤上甩出，為使物體不滑落到地面上，餐桌半徑的最小值為多大？（3）若餐桌的半徑，則在圓盤角速度緩慢增大時，物體從圓盤上被甩出后滑落到地面上的位置到從圓盤甩出點的水平距離為多少？15.[2022江蘇南京月考]（16分）如圖所示的裝置中，光滑水平桿固定在豎直轉(zhuǎn)軸上，小圓環(huán)和輕彈簧套在桿上,彈簧兩端分別固定于豎直轉(zhuǎn)軸和環(huán),細線穿過小孔,兩端分別與環(huán)和小球連接,線與水平桿平行,環(huán)的質(zhì)量為,小球的質(zhì)量為?，F(xiàn)使整個裝置繞豎直軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動,環(huán)與轉(zhuǎn)軸間距離不變時，細線與豎直方向的夾角為。已知重力加速度為,,。求：（1）裝置轉(zhuǎn)動的角速度為時,細線的拉力。（2）裝置轉(zhuǎn)動的角速度為時,細線的長度。（3）若裝置轉(zhuǎn)動的角速度為,環(huán)與轉(zhuǎn)軸間距離再次不變,細線與豎直方向的夾角為,此時彈簧彈力與角速度為時大小相等,求此時彈簧的彈力大小。第六章檢測卷一、單項選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求）1.A[解析]根據(jù)題圖可知，車內(nèi)的掛飾偏向了右方，由此可知，汽車正在向左轉(zhuǎn)彎，由于汽車做曲線運動，故合力指向軌跡的內(nèi)側(cè),正確,、、錯誤。2.B[解析]小球速度大小不變，則小球所受外力與摩擦力大小相等。小球運動半徑不斷減小，且速度大小不變，根據(jù)可知小球所需向心力不斷增大,而向心力由環(huán)對小球的彈力提供,即彈力不斷增大,根據(jù)可知摩擦力不斷增大,所以力不斷增大,故選。3.D[解析]汽車安全通過拱橋最高點時，有,故車對橋面的壓力小于車的重力,故錯誤；向心力是一種效果力，故錯誤；輕質(zhì)細桿一端固定一小球在豎直面內(nèi)做圓周運動，小球在最高點可能受拉力或者支持力或者不受力，故錯誤；火車以規(guī)定速度經(jīng)過外軌高于內(nèi)軌的彎道時，車輪對內(nèi)外軌均無側(cè)向壓力，向心力由火車自身重力和支持力的合力提供，故正確。4.D[解析]根據(jù),,得，靜摩擦力提供所需向心力，有，當角速度逐漸增大時，處物塊的軌道半徑大，靜摩擦力先達到最大靜摩擦力，最先滑動起來。本題選擇不正確的，故選。5.B[解析]火車拐彎時不側(cè)向擠壓車輪輪緣，靠重力和支持力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得，解得。由題意得,而，聯(lián)立得,故正確,、、錯誤。6.C[解析]球從一定高度由靜止釋放，細繩與釘子相碰，碰撞前后動能不變，速度不變，圓周運動半徑變小，設(shè)繩與豎直方向夾角為時,由牛頓第二定律知,解得，可知小球在最低點時，速度最大，且半徑越小，繩的拉力越大，所以細繩拉力最大的是Ⅲ。故選。7.C[解析]水流垂直落在與水平面成角的水輪葉面上，水平方向分速度和豎直方向分速度滿足,解得,、錯誤；水流到水輪葉面上時的速度大小為,根據(jù),解得,正確,錯誤。8.B[解析]對球,合力提供向心力,設(shè)環(huán)對球的支持力為,由牛頓第二定律有，代入數(shù)據(jù)解解得,由牛頓第三定律可得,球?qū)Νh(huán)的力向下,為,設(shè)球?qū)Νh(huán)的力為,由環(huán)的受力平衡可得,解得,負號表示方向和重力方向相反,由牛頓第三定律可得,環(huán)對球的力為,方向豎直向下,對球由牛頓第二定律有,解得,故選。9.B[解析]根據(jù),可得,乙的半徑大,知乙先達到最大靜摩擦力,故正確，不符合題意；甲、乙隨轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運動，由于乙的半徑較大，故需要的向心力較大，則,解得,即若時，甲、乙所受靜摩擦力都指向圓心。當角速度增大，繩子出現(xiàn)張力，乙靠張力和靜摩擦力的合力提供向心力，甲也靠拉力和靜摩擦力的合力提供向心力，角速度增大，繩子的拉力逐漸增大，甲所受的靜摩擦力先減小后反向增大，當反向增大到最大值，角速度再增大，甲、乙與圓盤發(fā)生相對滑動。所以乙所受的靜摩擦力方向始終指向圓心，甲所受的靜摩擦力方向先指向圓心，然后背離圓心，故錯誤,符合題意,正確，不符合題意；甲、乙發(fā)生滑動時,繩子的拉力為,則,,解得,故時,兩木塊將相對圓盤發(fā)生滑動,故正確，不符合題意。故選。10.D[解析]對游客受力分析如圖，分別對水平和豎直方向列方程，水平方向，豎直方向，只增大游客的質(zhì)量，則游客所受魔盤的支持力會增大，故錯誤；只使魔盤轉(zhuǎn)速減小，游客需要的向心力減小，但必須保證豎直方向受力平衡，因為重力不變，則、兩個力只能一個增大一個減小,結(jié)合水平方向,游客所受魔盤的支持力會增大,故錯誤；只減小魔盤表面的粗糙程度，游客所受魔盤的支持力不變，故錯誤；只增大游客與轉(zhuǎn)軸間的距離，游客需要的向心力增大，但必須保證豎直方向受力平衡，因為重力不變，則、兩個力只能一個增大一個減小,結(jié)合水平方向,游客所受魔盤的支持力會減小,故正確。二、非選擇題（本題共5小題，共60分）11.（1）;[解析]根據(jù)刻度尺數(shù)據(jù)可直接讀出，寬光條寬度為，根據(jù)速度公式可得。（2）最大值[解析]因為只有力傳感器的示數(shù)最大時，小球在最低點，此時才能滿足。（3）D[解析]由可知，當速度測量值偏大時，偏大，此時才略大于,故選。（4）測出光電門發(fā)光孔到懸點的距離，由，求出小球的準確速度（將懸線變長一些、遮光條長度變短的回答都錯誤）[解析]為了消除該系統(tǒng)誤差，可以減小速度誤差，測出光電門發(fā)光孔到懸點的距離，由，求出小球的準確速度。12.（1）[解析]由運動學公式有,解得,,由得。（2），方向豎直向下[解析]設(shè)最低點處吊籃底板對乙同學的支持力為，由牛頓第二定律得，則，由牛頓第三定律得，方向豎直向下。13.（1）[解析]設(shè)轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動的角速度為,冰墩墩的質(zhì)量為、轉(zhuǎn)動半徑為,細線拉力大小為，則,,,解得。（2）[解析]設(shè)繩與水平面間夾角為,由幾何關(guān)系得,,設(shè)輪胎轉(zhuǎn)動半徑為,細繩的拉力大小為,地面對輪胎支持力大小為,則,,,解得。14.（1）[解析]由題意可得，當小物體在圓盤上隨圓盤一起轉(zhuǎn)動時，圓盤對小物體的靜摩擦力提供向心力，所以隨著圓盤轉(zhuǎn)速的增大，小物體受到的靜摩擦力增大。當靜摩擦力最大時，小物體即將滑落，此時圓盤的角速度達到最大，有，，聯(lián)立兩式可得。（2）[解析]由題意可得，當物體滑到餐桌邊緣時速度恰好減為0，對應(yīng)的餐桌半徑取最小值。設(shè)物體在餐桌上滑動的位移為，物體在餐桌上做勻減速運動的加速度大小為，則，，得，物體在餐桌上滑動的初速度，由運動學公式得，可得，由幾何關(guān)系可得餐桌半徑