2019人教版必修第二册第六章圆周运动综合检测卷提升练习(word版含答案)

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名称 2019人教版必修第二册第六章圆周运动综合检测卷提升练习(word版含答案)
格式 docx
文件大小 518.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-01-20 06:34:33

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2019人教版必修第二册 第六章 圆周运动 综合检测卷 提升练习
一、多选题
1.以初速度v水平抛出一质量为m的石块,不计空气阻力,则对石块在空中运动过程中的下列各物理量的判断正确的是
A.在两个相等的时间间隔内,石块受到的冲量相同
B.在两个相等的时间间隔内,石块运动的位移相同
C.在两个下落高度相同的过程中,石块动量的增量相同
D.在两个下落高度相同的过程中,石块动能的增量相同
2.如图所示,当可视为质点的汽车以5m/s的速度通过拱形桥顶时,汽车对桥顶的压力为车重的。取重力加速度大小g= 10 m/s2,下列说法正确的是(  )
A.拱形桥的半径为27.8 m
B.拱形桥的半径为25m
C.当汽车以50 m/s的速度通过拱形桥顶时,汽车对桥顶的压力恰好为零
D.当汽车以5m/s的速度通过拱形桥顶时,汽车对桥顶的压力恰好为零
3.如图所示,匀速转动的水平圆盘上放有质量分别为1kg和2kg的小物体A、B,A、B间用细线沿半径方向相连。它们到转轴的距离分别为rA=0.1m、rB=0.3m。A、B与盘面间的最大静摩擦力均为重力的0.3倍。g取10m/s2,现缓慢地增大圆盘的角速度,则下列说法正确的是(  )
A.当A达到最大静摩擦力时,B受到的摩擦力大小为6N
B.当A恰好达到最大静摩擦力时,圆盘的角速度约为2rad/s
C.当细线上开始有弹力时,圆盘的角速度大于rad/s
D.在细线上有弹力后的某时刻剪断细线,A将做向心运动,B将做离心运动
二、单选题
4.关于离心运动,下列说法不正确的是(  )
A.做匀速圆周运动的物体,向心力的数值发生变化可能将做离心运动
B.做匀速圆周运动的物体,在外界提供的向心力突然变大时将做近心运动
C.物体不受外力,可能做匀速圆周运动
D.做匀速圆周运动的物体,在外界提供的力消失或变小将做离心运动
5.长为L的轻绳一端系一质量为m的物体,另一端被质量为M的人用手握住。人站在水平地面上,使物体在竖直平面内作圆周运动,物体经过最高点时速度为v , 此时人对地面的压力为( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍,A和B是前轮和后轮边缘上的点,若车行进时车轮没有打滑,则(  )
A.两轮转动的周期相等 B.前轮和后轮的角速度之比为1∶1
C.A点和B点的线速度大小之比为1∶2 D.A点和B点的向心加速度大小之比为2∶1
7.如图所示,一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角θ=45°。一条长度为L的轻绳一端固定在圆锥体的顶点O处,另一端拴着一小球。小球绕圆锥体的轴线在水平面内做匀速圆周运动,恰好对锥体侧面无压力。已知重力加速度为g,小球可看作质点,不计空气阻力。则该小球的线速度大小为(  )
A. B. C. D.
8.如图所示,一小球从半径为的固定半圆轨道左端点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点),飞行过程中恰好与半圆轨道相切于点。为半圆轨道圆心,与水平方向夹角为,重力加速度为,关于小球的运动,以下说法正确的是(  )
A.抛出点与点的距离为
B.小球自抛出至点的水平射程为
C.小球抛出时的初速度为
D.小球自抛出至点的过程中速度变化量为
9.汽车在倾斜的弯道上拐弯时,弯道的倾角为θ,弯道半径为r,则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是(  )
A. B. C. D.
10.如图所示,皮带传动装置中甲、丙两轮半径相等,乙轮和丙轮同轴,且乙轮半径是丙轮半径的一半。、、三点分别是甲、乙、丙三轮边缘上的点,皮带不打滑。则(  )
A.、、三点的角速度大小之比为
B.、、三点的线速度大小之比为
C.、、三点的周期大小之比为
D.、、三点的向心加速度大小之比为
三、实验题
11.某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20m).
完成下列填空:
(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的示数为1.00kg;
(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为_____kg;
(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧,此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:
序号 1 2 3 4 5
m(kg) 1.80 1.75 1.85 1.75 1.90
(4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N;小车通过最低点时的速度大小为_______m/s.(重力加速度大小取9.80m/s2 ,计算结果保留2位有效数字)
12.如图所示,是《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》的实验,细线下面悬挂一个钢球,细线上端固定.将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时恰好位于圆心.现设法使钢球沿纸上的某个圆周运动.实验步骤如下:
(1)用秒表记下钢球运动n圈的时间t.
(2)通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的半径r,并用天平测出钢球质量m.
(3)测出悬点到球心的竖直高度h,用上述测得的量分别表示钢球所需要向心力的表达式F1=______,钢球所受合力的表达式F2=_____.下面是一次实验得到的数据,代入上式计算结果F1=________N,F2=_______N.(g取10m/s2,π2≈10,保留三位有效数字)
四、解答题
13.某日一辆警车正停在高速公路边执勤,10时12分50秒,警员发现有一辆非法改装的油罐车正以υ=20m/s的速度从他旁边匀速驶过,于是他决定开车前去拦截;10时12分54秒警车从静止开始以4m/s2的恒定加速度启动,警车达到最大速度=24m/s后,保持该速度匀速行驶。假设追赶过程中油罐车的速度保持不变。试问:
(1)警车在追赶非法改装油罐车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)警车启动后需多长时间才能追上该非法改装油罐车?
14.聊城地标摩天轮的多项技术与安装工艺都是全国乃至世界首创,是中国唯一一座轮盘直径110米斜拉索式的摩天轮,最低点距地面20米,顶端高度可达130米,每25分钟匀速率旋转一周。摩天轮共安装吊箱42个,吊箱呈圆柱形,吊箱的大小远小于轮盘直径,每个吊箱可乘坐6人,摩天轮共可携载252人,g取。根据以上信息,试求:
(1)摩天轮转动时线速度的大小;
(2)质量为60kg的人乘坐摩天轮,当吊箱转至最低点时,吊箱对人的支持力的大小;
(3)根据上面的计算,试判断:在摩天轮转动过程中,吊箱中的乘客是否有明显的超重、失重的感觉?(不需要说明理由)
15.如图所示,两根长度相同的轻绳(图中未画出),连接着相同的两个小球,让它们穿过光滑的杆在水平面内做匀速圆周运动,其中O为圆心,两段细绳在同一直线上,此时,两段绳子受到的拉力之比为多少?
16.暑假里,小明去游乐场游玩,坐了一次名叫“摇头飞椅”的游艺机,如图所示,该游艺机顶上有一个半径为4.5m的“伞盖”,“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动,其示意图如图所示.“摇头飞椅”高O1O2=5.8m,绳长5m.小明挑选了一个悬挂在“伞盖”边缘的最外侧的椅子坐下,他与座椅的总质量为40kg.小明和椅子的转动可简化为如图所示的圆周运动.在某段时间内,“伞盖”保持在水平面内稳定旋转,绳与竖直方向夹角为37 .g取10m/s2, sin37 =0.6,cos37 =0.8,在此过程中,求:
(1)座椅受到绳子的拉力大小;
(2)小明运动的线速度大小;
(3)小明随身带的玻璃球从座椅上不慎滑落,求落地点与游艺机转轴(即图中O1点)的距离(保留两位有效数字).
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.AD
【详解】
A.石块做平抛运动,只受重力,重力的冲量:
I=mgt
可知在相等时间内冲量相同的,故A正确;
B.因为石块做平抛运动,相等时间间隔内水平位移相等,竖直位移不相等,所以相等的时间间隔内合位移也不相等,故B错误;
C.平抛运动在竖直方向做匀加速运动,在两个下落高度相同的过程中,运动时间不同,重力的冲量不同,则动量的增量不同,故C错误;
D.在两个下落高度相同的过程中,重力做功相同,由动能定理可知,石块动能的增量相同,故D正确。
2.BD
【详解】
AB.设拱形桥的半径为r,则
解得
故A错误、B正确;
CD.设汽车以速度通过拱形桥顶时对桥顶的压力恰好为零,则
解得
故C错误、D正确。
故选BD。
3.AC
【详解】
A.增大圆盘的角速度,B先达到最大静摩擦力,所以A达到最大静摩擦力时,B受到的摩擦力大小为
FB=kmBg=6N
A正确;
B.设小物体A达到最大静摩擦力时,圆盘的角速度为ω1,此时细线的拉力为T,则对A:
对B:

B错误;
C.当细线上开始有弹力时,对B
解得
C正确;
D.剪断细线,A随圆盘做圆周运动,B将做离心运动,D错误。
故选AC。
4.C
【详解】
A、当合力大于需要的向心力时,物体要做向心运动,合力小于所需要的向心力时,物体就要远离圆心,做的就是离心运动,所以向心力的数值发生变化也可能做向心运动或离心运动,故AB正确;
C、物体不受外力时,将处于平衡状态,处于匀速或静止状态,不可能做匀速圆周运动,故C错误;
D、做匀速圆周运动的物体,在外界提供的力消失或变小时物体就要远离圆心,此时物体做的就是离心运动,故D正确.
点睛:明确物体做圆周运动时的受力特点,知道当合力大于需要的向心力时,物体要做向心运动,合力小于所需要的向心力时,物体就要远离圆心,做的就是离心运动.
5.B
【详解】
在最高点,绳子的拉力和小球的重力的合力充当向心力,故有
解得
人拉绳子的力与绳子拉人的力大小相等,方向相反,所以人受到的绳子的拉力也是T,方向向上。人还受到重力和支持力的作用,所以人受到的支持力:
故B正确,ACD错误。
故选B。
6.D
【详解】
C.A、B分别为同一传动装置前轮和后轮边缘上的一点,所以线速度大小相等,即A点和B点的线速度大小之比为 ,故C错误;
B.根据可知在线速度相等的情况下,角速度与半径成反比,所以前轮和后轮的角速度之比为2∶1,故B错误;
A.由于两轮转动的角速度不相等,由可知两轮转动的周期也不相等,故A错误;
D.由知在线速度相等的情况下,向心加速度与半径成反比,所以A点和B点的向心加速度大小之比为2∶1,故D正确。
故选D。
7.A
【详解】
当物体离开锥面时,有
联立解得
A正确,BCD错误。
故选A。
8.C
【详解】
AB.由几何知识可得,小球自抛出至B点的水平射程为
小球飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点,经过B点时速度与水平方向的夹角为,则
设位移与水平方向的夹角为,则
可得竖直位移
故抛出点与B点的距离
故AB错误;
C.根据
解得

解得
故C正确;
D.速度变化量
故D错误。
故选C。
9.C
【详解】
高速行驶的汽车完全不依靠摩擦力转弯时,所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供,受力如图所示
根据牛顿第二定律得
解得
所以C正确,ABD错误。
故选C。
10.D
【详解】
AB.由于甲、乙两轮是皮带传动,皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同,故
乙、丙两轮共轴,故两轮角速度相同,即
由角速度和线速度的关系式可得

故AB错误;
C.周期
A、B、C三点的周期大小之比为2:1:1,故C错误。
D.对点A、B,向心加速度
A、B两点向心加速度大小之比为1:2,对点B、C,向心加速度
B、C两点向心加速度大小之比为1:2,故A、B、C三点向心加速的大小之比为1:2:4,故D正确;
故选D。
11.1.40 7.9 1.4
【详解】
(1)[1]根据量程为10kg,最小分度为0.1kg,注意估读到最小分度的下一位,为1.40kg
(2)[2]根据表格知最低点小车和凹形桥模拟器中质量的平均值
解得
[3]根据牛顿运动定律知
代入数据解得
12. 0.175 0.172
【详解】
钢球做匀速圆周运动的线速度为:,则钢球所需要向心力的表达式为:;
根据几何关系可知,钢球所受合力的表达式为:.
点睛:通过实验数据来粗略验证向心力表示式,培养学生善于分析问题与解决问题的能力,同时运用力的分解寻找向心力的来源.
13.(1)130m(2)t=38s
【解析】试题分析:(1)两车速度相等时,两车距离最大,设此刻警车已加速时间为t1,则at1=υ ①(判断出“两车速度相等时,两车距离最大”给1分)
警车位移② 1分
油罐车位移 x2=υ(t1+4) ③ 1分
两车最大距离 Δx﹦x2-x1④ 1分
联立①②③④解得:Δx=130m ⑤ 1分(不写单位者,1分不计)
(2)设警车经过t时间追上该非法改装的油罐车,则
警车的总位移⑥ 1分
油罐车的总位移 x2′=υ(t+4) ⑦ 1分
追上,则有 x1′= x2′ ⑧ 1分
联立⑥⑦⑧代入数据得:t=38s ⑨ 1分(不写单位者,1分不计)
考点:考查了追击相遇问题
14.(1);(2)600.06N;(3)无明显的超重、失重感觉
【详解】
(1)由题目信息可知圆周运动的半径R=55m,周期T=25min
由线速度的定义可得
代入数据解得
(2)吊箱转至最低点,由牛顿第二定律得
代入数据解得
F=600.06N
(3)根据上面的计算可知吊箱中的乘客无明显的超重、失重感觉。
15.
【解析】
试题分析:两个球都做匀速圆周运动,合力等于向心力,根据牛顿第二定律可以列式求解.
设每段绳子长为l,对球2有F2=2mlω2
对球1有:F1-F2=mlω2
由以上两式得:F1=3mlω2
所以:
点睛:本题主要考查了找到向心力来源,根据牛顿第二定律列式求解,注意A球同时受两根绳子的拉力作用,故合力为两绳子拉力的矢量和.
16.(1)500N(2)7.5m/s(3)8.7m
【详解】
(1)拉力沿竖直方向的分力等于重力,由平行四边形定则,得拉力
(2)根据受力分析,由牛顿第二定律得:
联立代入数据解得v=7.5m/s
(3)由几何关系可知座椅离地高度:
由平抛运动规律,得:
代入数据联立解得x=4.5m
由勾股定理,落地点与游艺机中心距离:
答:(1)座椅受到绳子的拉力;
(2)小明运动的线速度v=7.5m/s;
(3)落地点与游艺机转轴的距离.
答案第1页,共2页
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