2022-2023学年人教版高中物理必修2 第六章圆周运动单元测试 B卷一、单选题1. 年的北京冬奥会，任子威获得短道速滑米项目的金牌，如
图是他比赛中正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则他(????)A. 所受的合力为零，做匀速运动B. 所受的合力恒定，做匀加速运动C. 所受
的合力变化，做变加速运动D. 所受的合力恒定，做变加速运动2. 如图为车牌自动识别系统的直杆道闸，离地面高为的细直杆可绕在竖直面
内匀速转动．汽车从自动识别线处到达直杆处的时间为，自动识别系统的反应时间为；汽车可看成高的长方体，其左侧面底边在直线上，且到汽车左
侧面的距离为，要使汽车安全通过道闸，直杆转动的角速度至少为(????)A. B. C. D. 3. 如图为一个地球仪绕与其“赤道
面”垂直的“地轴”匀速转动的示意图。点和点位于同一条“经线”上、点和点位于“赤道”上，为球心。下列说法正确的是(????)A. 、
的线速度大小相等B. 、的角速度大小相等C. 、的向心加速度大小相等D. 、的向心加速度方向均指向4. 中型客机全称，是我国首款
按照最新国际适航标准，具有自主知识产权的干线民用飞机，由中国商用飞机有限责任公司研制，当前己有架飞机完成取证试飞工作，预计年正式投
入运营。如图所示的是客机在无风条件下，飞机以一定速率在水平面内转弯，如果机舱内仪表显示机身与水平面的夹角为，转弯半径为，那么下列的
关系式中正确的是(????)A. B. C. D. 5. 年月日下午，“天宫课堂”第三课圆满完成，神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、
刘洋、蔡旭哲面向广大青少年进行了精彩的太空授课，来自全国的中小学生共同观看了这一堂生动的太空科普课。三位航天员向同学们展示了问天实
验舱内的生命生态实验柜、生物技术实验柜和变重力实验柜等设施设备。变重力实验柜的主要装置，是两套毫米直径的离心机。关于变重力的原理给
出这样的描述：离心机旋转的过程中，因为惯性作用，实验载荷会有一个向外飞出的趋势，可以等效为物体受到一个沿着旋转半径向外的离心力。只
要维持旋转，这个等效力就会一直存在，我们就用这个力来模拟物体受到的重力。请通过高中物理知识判断，下列说法正确的是(????)A.
变重力实验柜是能改变物体重力的一种仪器B. 变重力实验柜中的离心机仅旋转速率加快，则物体对离心机壁的压力增大C. 变重力实验柜中的
离心机仅旋转速率加快，则物体的惯性增大D. 变重力实验柜中的离心机内的物体变重力后，物体对离心机壁的压力大于离心机壁对物体的支持力
6. 冬奥会我国选手范可新、曲春雨、张雨婷、武大靖、任子威一起夺得短道速滑混合团体接力奥运冠军短道速滑比赛中运动员的最后冲刺阶段
如图所示，设甲、乙两运动员在水平冰面上恰好同时到达虚线，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。假
设甲、乙两运动员质量相等，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。下列判断中正确的是(????)A. 在
做圆周运动时，甲所用的时间可能比乙的长B. 在做圆周运动时，甲的角速度比乙的角速度大C. 在直线加速阶段，甲、乙所用的时间相等D.
在冲刺时，甲、乙到达终点线时的速度相等7. 拨浪鼓最早出现在战国时期，宋代时小型拨浪鼓已成为儿童玩具。四个拨浪鼓上分别系有长度
不等的两根细绳，绳一端系着小球，另一端固定在关于手柄对称的鼓沿上，现使鼓绕竖直放置的手柄匀速转动，两小球在水平面内做周期相同的圆周
运动。下列各图中两球的位置关系可能正确的是图中细绳与竖直方向的夹角(????)A. B. C. D. 8. 如图所示，三个可视为
质点的、相同的木块、和放在转盘上，质量均为，放在的上面，和两者用长为的细绳连接，木块与转盘、木块与木块之间的动摩擦因数均为，放在距
离转轴处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴转动。开始时，绳恰好伸直，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，滑动摩擦力等于最大静
摩擦力，以下说法正确的是(????)A. 当，绳子一定有弹力B. 当时，、相对于转盘会滑动C. 当，受到的摩擦力为D. 在范围内增
大时，绳子的拉力不变二、多选题9. 摩天轮是游乐园里很受欢迎的游乐项目之一，乘客搭乘座舱随着摩天轮慢慢地往上转，可以从高处俯瞰四
周景色。如图所示，摩天轮的运动可以看成是绕其中心轴在竖直面内做匀速圆周运动，周期为。座舱底部始终保持水平且距离中心轴，质量为的某乘
客在某时刻恰好上升到了与中心轴等高的位置处，乘客坐在座椅上且没有倚靠靠背。下列说法正确的是A. 此时乘客处于超重状态B. 乘客受到
了重力、座舱的支持力、摩擦力和向心力的作用C. 此时座舱给乘客的摩擦力大小为D. 接下来的内，乘客给座舱的压力将先逐渐减小后逐渐增
大10. 如图所示，两段长均为的轻绳共同系住一质量为的小球，另一端固定在等高的两点、，两点间的距离也为，在最低点给小球一个水平向
里的初速度，小球恰能在竖直面内做圆周运动，重力加速度为，则 (????)A. 小球运动到最高点时的速度B. 小球运动到最高点时的速
度C. 小球在最低点时每段绳子的拉力D. 小球在最低点时每段绳子的拉力11. 如图所示一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线竖
直，母线与轴线之间夹角为，一条长度为的轻绳，一端固定在圆锥体的顶点处，另一端拴着一个质量为的小球可看作质点，小球以角速度绕圆锥体的
轴线做匀速圆周运动，细线拉力随变化关系如图所示。重力加速度取，由图可知(????)A. 绳长为 B. 小球质量为C. 母线与轴线
之间夹角 D. 小球的角速度为时，小球已离开锥面12. 如图所示，倾角的斜面固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，斜面最低点在转
轴上。转台以角速度匀速转动时，将质量为的小物块可视为质点放置于斜面上，经过一段时间后小物块与斜面一起转动且相对静止在线上，此时小物
块到点的距离为。已知小物块与斜面之间动摩擦因数为，重力加速度为，若最大静摩擦等于滑动摩擦力，，。则物块相对斜面静止时A. 小物块受
到的摩擦力方向一定沿斜面向下B. 小物块对斜面的压力大小不小于C. 水平转台转动角速度应不小于D. 水平转台转动角速度应不大于三、
实验题13. 如图是一个研究向心力与哪些因素有关的实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体质量为，放置在未画出的圆盘上。圆周
的轨道半径为，力电传感器测的是向心力，光电传感器测的是圆柱体的线速度，实验中测得的数据如表： 甲、乙、丙三图是根据上述实验数据作出
的、、三个图象，那么：研究向心力与线速度的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，为方便研究，应画的图象是______ ；A.甲图像
，即图象B.乙图像，即图象C.丙图像，即图象已知表中数据是时所得的数据。根据所学知识和上述信息，求得圆柱体的质量为______ 保
留一位有效数字。为研究与的关系，实验时除保持圆柱体的质量不变外，还应保持不变的物理量是______ 。14. 某同学利用如图所示
装置研究竖直方向上的圆周运动。直径为的金属小球在弹射装置的作用下可以沿透明半圆管道运行，管道和金属小球之间不会发生碰撞。金属小球在
弹射装置和绳子的作用下可沿管道做圆周运动，金属小球在运动过程中绳子始终绷紧，绳子的拉力大小由处于管道圆心处的力学传感器测量出，已知
重力加速度为。回答下列问题：某次试验过程中，光电门测得金属小球经过光电门的时间为，则金属小球通过最高点的速度___________
_；为了更好地研究金属小球做圆周运动在最高点所受拉力与速度的大小关系，多次实验后作出如下线性图象，则横轴表示的物理量为______
______选择“”、“”、“”；根据中实验图象，延长直线交横轴与一点，已知该点坐标值为，则栓接小球的细绳长度__________
__；若再测得图象斜率为，则金属小球的质量____________。四、计算题15. 在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时
速为，汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的倍，重力加速度则：如果汽车在这种高速公路的水平弯道上拐弯，其弯
道的最小半径是多少？事实上在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，路面与水平面间的夹角为，且；而拐弯路段的圆弧半径。若要使车轮与路面
之间的侧向摩擦力等于零，那么，车速应为多少？16. 如图，质量分别为和的两个可视为质点的小球、通过一条不计长度的轻绳连在一起，轻
绳能承受的最大拉力为。球通过长度为的细轻杆与点连接，点离地面的竖直高度为。整个系统在竖直平面内绕点做圆周运动，且系统的角速度从零开
始以极缓慢的速度增加。在同一竖直平面内，地面上有一小车，小车上安装有一倾斜角度的滑槽，该滑槽可沿竖直导轨上下滑动。忽略空气阻力。取
若在系统转动角速度逐渐缓慢增加的过程中，连接两球的轻绳在轨道最高点时一直无拉力，求系统转动角速度的变化范围；若系统转动角速度逐渐缓
慢增加每一圈视为匀速圆周运动直到、之间绳断裂，球刚好沿倾斜滑槽的方向落入滑槽顶端，求点距地面的高度及其与点的水平距离。17. 如
图所示，足够大的水平光滑圆台中央立着一根光滑的杆，原长为的轻弹簧套在杆上，质量相等的、、三个小球用两根轻杆通过光滑铰链连接，轻杆长
也为，球套在竖直杆上。现将球搁在弹簧上端，当系统处于静止状态时，轻杆与竖直方向夹角。已知重力加速度为，弹簧的劲度系数为，弹簧始终在
弹性限度内，，。求轻杆对的作用力和小球的质量。让、球以相同的角速度绕竖直杆匀速转动，若转动的角速度为某一值时，、球刚要脱离圆台，求
此时弹簧的形变量和、球转动的角速度。两杆竖直并拢，球提升至距圆台高处静止，受到微小扰动，球向下运动，同时、球向两侧相反方向在圆台上
沿直线滑动，、、球始终在同一竖直平面内，此过程中球下降的最大距离为。球运动至最低点时的加速度大小为，求此时球加速度的大小。18.
在生产电缆的工厂里，生产好的电缆线要缠绕在滚轮上，如图所示，已知其内芯半径，缠满时半径，且滚轮转速不变，恒为，试分析：滚轮的转动
方向如何？电缆线缠绕的最大、最小速度分别是多大？若从开始缠绕到缠满所用时间为，则从开始缠绕到缠绕长度为缠满时电缆线长度的一半时，所
用时间为吗？为什么？参考答案1.?2.?3.?4.?5.?6.?7.?8.?9.?10.?11.?12.?13.；；线速度的大小不
变?14.；；；?15.。因为摩擦力提供向心力，有，解得最小半径；路面造得外高内低时，重力与支持力的合力恰好提供向心力：，代入数据
得：。?16.解：角速度较小时球对有支持力，此时两球的轻绳没有拉力在最高点由牛顿第二定律有：?由上式可知随角速度增大，支持力越来越
小，角速度最大时支持力为，则有解得：?系统转动角速度的变化范围：?在最低点时之间绳子的拉力最大，最容易断裂，则刚好断裂时，有?，解
得：?在最低点飞出的速度为：?在最低点飞出后球做平抛运动由平抛运动规律，有：?解得球在空中的时间：?水平方向有：?竖直方向有：?代
入数据解得：??，??17.解：平台光滑，对球进行受力分析，有重力和平台的支持力，如果此杆有作用力，则球不可能平衡。故轻杆对球的作
用力，?弹簧的形变量：对进行受力分析，由平衡条件有：，代入数据得。对A、、三个小球整体分析，三球在竖直方向有，代入数据得，?对进行受力分析，?代入数据得；?当球下降时，A、、三球速度均为零，设杆此时拉力为，由几何关系知杆与竖直方向夹角为，满足，的加速度竖直向上，由牛顿第二定律有：?的加速度水平向右，由牛顿第二定律有：?代入数据得?18.解：从题图可知滚轮的转动方向为逆时针方向．开始缠绕时速度最小，?其中??缠满时速度最大，．由题意知，缠绕长度为缠满时的一半时，对应缠绕半径大于，而滚轮转速不变，因此从开始缠绕到缠绕长度为电缆线长度一半时所用时间要大于．?第1页，共1页 |
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