第六章圆周运动（检测题）—2021-2022学年高中物理同步训练讲义（人教版2019必修第二册）（解析版）

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第六章圆周运动检测题

(时间：90 分钟　满分：100 分)

一、选择题(本题共 12 小题，每小题 4分，共 48 分.1～8为单项选择题，9～12 为多项选择

题)

1.如图所示为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间 .假定此时她正沿圆弧形

弯道匀速率滑行，则她(　　)

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.所受的合力恒定，做变加速运动

D.所受的合力变化，做变加速运动

答案　D

解析　运动员做匀速圆周运动，由于合力时刻指向圆心，其方向变化，所以做变加速运动

D正确.

2.如图所示，某篮球运动员以胳膊肘 O点为转轴投篮，篮球距 O点距离为 r，篮球出手瞬

间手臂转动的角速度为 ω.篮球出手后做斜上抛运动，则以下说法正确的是(　　)

A.篮球出手的瞬间，线速度大小为

B.篮球出手的瞬间，加速度大小为

C.篮球在空中运动到最高点时速度为零

D.若篮球未到达篮球筐(篮球运动的距离较小)，则在不改变其他条件再次投篮时应适当增

大角速度 ω

答案　D

解析　根据线速度与角速度关系可知，线速度大小为 v＝ωr，故选项 A错误；根据向心加

速度公式可知，向心加速度大小为 an＝ω2r，故选项 B错误；由题意可知，篮球出手后做斜

上抛运动，根据运动的分解可知，篮球在空中运动到最高点时水平方向速度不为零，竖直

方向的速度为零，故选项 C错误；若篮球未到达篮筐(篮球运动的距离较小)，则在不改变

其他条件再次投篮时需增大篮球出手瞬间的线速度大小，即在不改变其他条件再次投篮时

应适当增大角速度，故选项 D正确.

3.质量为 m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动，小球的直径略小于圆管的直径，如图

所示.已知小球以速度 v通过最高点时对圆管的外壁的压力恰好为 mg，则小球以速度通过圆

管的最高点时(　　)

A.小球对圆管的内、外壁均无压力

B.小球对圆管的外壁的压力等于

C.小球对圆管的内壁压力等于

D.小球对圆管的内壁压力等于 mg

答案　C

解析　依题意知，小球以速度 v通过最高点时，由牛顿第二定律得 2mg＝m①

若小球以速度通过圆管的最高点时小球受向下的压力 FN，则有 mg＋FN＝m②

由①②式解得 FN＝－，

上式表明，小球受到向上的支持力，由牛顿第三定律知小球对圆管内壁有向下的压力，大

小为，故 C正确.

4.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为 R，甲、乙物体质量分别为 M和

m(M>m)，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的 μ倍，两物体用一根长为 L(L<R)

的水平轻绳连在一起.如图所示，若将甲物体放在转轴的位置上，甲、乙之间连线刚好沿半

径方向被拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则圆盘旋转的角速度最大不得超过(两

物体均看做质点，重力加速度为 g)(　　)

答案　D

解析　以最大角速度转动时，设轻绳的拉力大小为 FT，以甲为研究对象，FT＝μMg，以乙

为研究对象 FT＋μmg＝mLω2，可得 ω＝，选项 D正确.

5.如图所示，两个相同材料制成的靠摩擦传动的轮 A和轮 B水平放置(两轮不打滑)，两轮半

径rA＝2rB，当主动轮 A匀速转动时，在 A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止，若将小木

块放在 B轮上，欲使木块相对 B轮静止，则木块距 B轮转轴的最大距离为(　　)

A. B. C. D.rB

答案　C

解析　当主动轮 A匀速转动时，A、B两轮边缘上的线速度大小相等，由 ω＝得＝＝＝.因

A、B材料相同，故木块与 A、B间的动摩擦因数相同，由于小木块恰能在 A轮边缘上相对

静止，则由静摩擦力提供的向心力达到最大值 Ffm，得 Ffm＝mωA2rA，设木块放在 B轮上恰

能相对静止时距 B轮转轴的最大距离为 r，则向心力由最大静摩擦力提供，故 Ffm＝mωB2r，

联立解得 r＝()2rA＝()2rA＝＝，C正确.

6.用如图甲所示的装置研究平抛运动，每次将质量为 m的小球从半径为 R的四分之一圆弧

形轨道不同位置由静止释放，在圆弧形轨道最低点水平部分装有压力传感器，由其测出小

球对轨道压力的大小 F.已知斜面与水平地面之间的夹角 θ＝45°，实验时获得小球在斜面上

的不同水平射程 x，最后作出了如图乙所示的 F－x图像，g取10 m/s2，则由图可求得圆弧

形轨道的半径 R为(　　)

A.0.125 m

B.0.25 m

C.0.50 m

D.1.0 m

答案　B

解析　设小球水平抛出时的速度为 v0，轨道对小球的支持力大小为 FN，由牛顿第二定律得

FN－mg＝m，

由牛顿第三定律得：FN＝F

由平抛运动规律有，小球的水平射程 x＝v0t，

小球的竖直位移 y＝gt2，

由几何关系有 y＝xtan θ，

联立可得 F＝mg＋ x，

代入图像中数据可得 R＝0.25 m，B正确，A、C、D错误.

7.质量分别为 M和m的两个小球，分别用长 2l和l的轻绳拴在同一转轴上，当转轴稳定转

动时，拴质量为 M和m的小球的悬线与竖直方向夹角分别为 α和β，如图所示，则(　　)

A.cos α＝

B.cos α＝2cos β

C.tan α＝

D.tan α＝tan β

答案　A

解析　两球绕同一转轴做圆周运动，故它们的角速度相同.对于球 M，受重力和绳子拉力作

用，这两个力的合力提供向心力，如图所示.设它们转动的角速度是 ω，由 Mgtan α＝

M·2lsin α·ω2，可得：cos α＝；同理可得 cos β＝，则 cos α＝，所以选项 A正确，B、C、D

错误.

8.如图所示，轻质细绳长为 L，挂一个质量为 m的小球，球离地的高度 h＝2L，当绳受到大

小为 2mg 的拉力时就会断裂，绳的上端系一质量不计的环，环套在光滑水平杆上，现让环

与球一起以速度 v＝向右匀速运动，在 A处环被挡住而立即停止，A离墙的水平距离也为

L，球在以后的运动过程中，球第一次与墙的碰撞点离墙角B点的距离 ΔH是(不计空气阻

力)(　　)

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