第六章 圆周运动 章末检测试卷(二)同步练习(word版含答案)

文档属性

名称 第六章 圆周运动 章末检测试卷(二)同步练习(word版含答案)
格式 docx
文件大小 483.8KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-02-15 16:26:39

图片预览

文档简介

2019人教版必修第二册 第六章 章末检测试卷(二) 同步练习
一、单选题
1.如图所示,一个圆盘在水平面内匀速转动。盘面上放置的物块,随着圆盘一起做匀速圆周运动。下列说法正确的是(  )
A.物块受到重力、支持力、摩擦力和向心力
B.仅增大物块与圆盘间的动摩擦因数,物块的向心力随之增大
C.仅增大物块的质量,物块可能会相对于圆盘滑动
D.仅增大物块到圆盘中心的距离,物块可能会相对于圆盘滑动
2.如图所示,内壁光滑的竖直圆桶绕中心轴做匀速圆周运动,一物块用不可伸长的细绳系着,绳子的另一端系于圆桶上表面圆心,且物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动,则(  )
A.绳子的拉力可能为零
B.桶对物块的弹力不可能为零
C.若它们以更大的角速度一起转动,绳子的拉力一定增大
D.若它们以更大的角速度一起转动,绳子的拉力仍保持不变
3.如图所示,A、B为小区门口自动升降杆上的两点,A在杆的顶端,B在杆的中点处。杆从水平位置匀速转至竖直位置的 过程,下列判断正确的是(  )
A.A、B 两点线速度大小之比 1:2
B.A、B 两点角速度大小之比 1:1
C.A、B 两点向心加速度大小之比 1:2
D.A、B 两点向心加速度的方向不同
4.把一个小球放在玻璃漏斗中,晃动漏斗,可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动.小球的向心力是由什么力提供的( )
A.重力
B.支持力
C.重力和支持力的合力
D.地转偏向力
5.如图所示,将一半径为R的光滑圆形管道竖直放置,A、B、C、D是过管道圆心的水平、竖直虚线与管道的四个交点,可视为质点的小球在圆形管道内做完整的圆周运动,重力加速度为g。下列说法正确的是(  )
A.当时小球恰好能通过最高点
B.小球通过A点时对外侧管壁的作用力可以为零
C.小球在上半部管道运动过程中对内侧管壁一定有作用力
D.小球在下半部管道运动过程中对外侧管壁一定有作用力
6.关于平抛运动,下列说法中正确的是(  )
A.落地时间与抛出点高度无关
B.抛出点高度一定时,落地时间与初速度大小有关
C.初速度一定的情况下,水平飞出的距离与抛出点高度无关
D.抛出点高度一定时,水平飞出距离与初速度大小成正比
7.如图所示,光滑固定的水平圆盘中心有一个光滑的小孔,用一细绳穿过小孔连接质量分别为m1 ,m2;的小球A和B.让两小球同时做圆周运动,B球绕O点做圆锥摆运动,悬线与竖直方向的夹角为,A球在光滑的圆盘面上绕圆盘中心O做匀速圆周运动,两球做圆周运动的角速度相同,OA ,OB的绳长相等,则两球的质量之比为
A.1:1 B.1: C.1: D.1:
8.幼儿园滑梯(如图甲所示)是孩子们喜欢的游乐设施之一,滑梯可以简化为如图乙所示模型。一质量为m的小朋友(可视为质点),从竖直面内、半径为r的圆弧形滑道的A点由静止开始下滑,利用速度传感器测得小朋友到达圆弧最低点B时的速度大小为(g为当地的重力加速度)。已知过A点的切线与竖直方向的夹角为30°,滑道各处动摩擦因数相同,则小朋友在沿着AB下滑的过程中(  )
A.在最低点B时对滑道的压力大小为
B.先处于失重状态后处于超重状态
C.重力的功率一直增大
D.克服摩擦力做功为
9.如图,一硬币(可视为质点)置于水平圆盘上,硬币与竖直转轴的距离为r,已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一起轴匀速转动,则圆盘转动的最大角速度为( )
A. B. C. D.
二、多选题
10.在如图所示的齿轮传动中,三个齿轮的半径之比为2∶3∶6,当齿轮转动的时候,关于小齿轮边缘的A点和大齿轮边缘的B点,( )
A.A点和B点的线速度大小之比为1∶1
B.A点和B点的角速度之比为1∶1
C.A点和B点的角速度之比为3∶1
D.以上三个选项只有一个是正确的
11.如图所示,PM是粗糙的水平轨道,其左端P点与竖直半圆形轨道相切。一质量为m的物块从M点出发,向左冲上半圆形轨道,并能恰好通过半圆轨道的最高点Q。已知水平轨道与物块间的动摩擦因数为0.25,半圆轨道的半径为R,M点和P点间的距离为2R,小球在P点的速度大小为(g为重力加速度大小),则(  )
A.物块在整个运动过程中机械能守恒
B.物块从M点出发时的速度大小为
C.物块从P点运动到Q点的过程中,合外力做的功为-2mgR
D.物块将恰好落回到水平轨道上的M点
12.如图所示,两个完全相同的小球A、B被两根长度不同的细绳拴着,在同一水平面内做匀速圆周运动.已知拴A球的细绳与竖直方向之间的夹角是拴B球的细绳与竖直方向之间的夹角的2倍,则( )
A.A球转动的线速度大小比B球大
B.A、B两球转动的角速度大小相同
C.两根细绳的拉力大小相同
D.A球的向心加速度大小是B球的2倍
三、实验题
13.“探究向心力的大小与质量、角速度、半径的关系”的实验装置如图甲所示。两个变速轮塔通过皮带连接,俯视图如图乙所示,图中、对应变速轮塔上的两个轮,半径分别为和。选变速轮塔上不同的轮可以改变、的大小。长槽和短槽分别与轮、轮同轴固定,质量分别为、的钢球①、②放在槽的边缘,它们到各自转轴的距离之比为。实验中,均匀转动手柄带动轮转动,再通过皮带带动轮转动,钢球随之做匀速圆周运动,最后从标尺上读出两个钢球所受向心力、的比值。
根据实验记录的数据可以得出实验结论:质量与半径不变时,向心力与角速度的平方成正比。
、的比值 、的比值 、的比值
1 ①
2 ②
将表格中的数据补充完整:①=___________;②=___________。
14.某兴趣小组在实验室用圆锥摆演示仪来测定当地的重力加速度。图甲是演示仪的简化示意图,细线下面悬挂一个小钢球(直径忽略不计),细线上端固定在电动机转盘上,利用电动机带动钢球做圆锥摆运动。用转速测定仪测定电动机的转速,调节刻度板的位置,使刻度板水平且恰好与小钢球接触,但无相互作用力,用竖直放置的刻度尺测定细线悬点到刻度板的竖直距离,不计悬点到转轴间的距离。
(1)开动转轴上的电动机,让摆球转动起来形成圆锥摆。调节转速,当越大时,越__________(选填“大”或“小”)。
(2)图乙为某次实验中的测量结果,其示数为__________cm。
(3)用直接测量的物理量的符号表示重力加速度,其表达式为__________。
四、解答题
15.A、B两物体用轻绳连接,并穿在水平杆上,可沿杆滑动。水平杆固定在可绕竖直轴PQ转动的框架上,已知物体A、B的质量分别为m1和m2,水平杆对物体A、B的最大静摩擦力均与各物体所受的重力成正比,比例系数为μ,物体A离转轴PQ的距离为R1,物体B离转轴PQ的距离为R2,且有R1<R2和m1<m2。当框架转动的角速度缓慢增大到ω1时,连接两物体的轻绳开始有拉力;角速度增大到ω2时,其中一个物体受到杆的摩擦力为零。求:
(1)角速度ω1多大,此时两物体受到的摩擦力各多大;
(2)角速度ω2多大,此时轻绳拉力多大。
16.如图所示,MN为水平地面,PQ为倾角为60°的斜面,半径为R的圆与MN、PQ相切.从圆心O点正上方的某处A点水平抛出一小球,恰垂直击中斜面上的B点.B离地面的高度为1.5R.重力加速度为g.求:
(1)小球水平抛出时的初速度
(2)A点到O的距离.
17.在一次“飞跃黄河”的表演中,质量为2 t的汽车在空中飞经最高点A后在对岸着地.已知汽车从最高点A至着地点B经历时间0.8s,A、B两点间的水平距离约为40m,忽略空气阻力,(g=10m/s2)求
(1)汽车在最高点时的速度约为多少?
(2)最高点A到着地点B竖直方向的高度差是多大?
(3)汽车在着地前瞬间重力的瞬时功率是多大?
18.质量为0.5kg的小球用一根长为1m的细绳系着在竖直面内做圆周运动,小球在最高点时的速度为5m/s,取g=10m/s2。求在最高点时,绳上的拉力大小?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.物块受到重力、支持力、摩擦力,三个力的合力提供向心力,故A错误;
B.物块和圆盘一起匀速圆周运动时,静摩擦力提供向心力
因此增大动摩擦因素摩擦力大小不变,B错误;
CD.即将发生相对滑动时静摩擦力变为滑动摩擦力
可得
临界角速度和质量无关,增大转动半径临界角速度变小,可能会发生相对滑动,C错误D正确。
故选D。
2.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.由于桶的内壁光滑,桶不能提供给物块竖直向上的静摩擦力,所以绳子的拉力一定不能等于零,故A错误;
B.绳子沿竖直方向的分力与物块重力大小相等,若绳子沿水平方向的分力恰好提供物块做圆周运动的向心力,则桶对物块的弹力为零,故B错误;
CD.由题图可知,绳子与竖直方向的夹角不会随桶的角速度的增大而增大,所以绳子的拉力也不会随角速度的增大而增大,故C错误,D正确。故选D。
3.B
【解析】
【详解】
AB. A、B 两点同轴转动,则角速度相等,即角速度大小之比 1:1;根据v=ωr可知,因为rA=2rB,则A、B 两点线速度大小之比 2:1,A错误,B正确;
CD.根据a=ω2r可知,因为rA=2rB,A、B 两点向心加速度大小之比 2:1,且A、B 两点向心加速度的方向相同,均指向转轴,CD错误。
故选B。
4.C
【解析】
【详解】
小球在漏斗壁上做水平面内的匀速圆周运动,由于漏斗壁光滑,所以壁对小球没有摩擦力,只有支持力,所以小球只受重力、支持力的作用,其受力如图:
小球在一水平面内做匀速圆周运动,向心力即合外力等于支持力在水平方向的分量;或者说是重力与支持力的合力;故选C.
5.D
【解析】
【详解】
A.当
时由
小球能上升的高度为
小球只能上升到B点,选项A错误;
B.小球通过A点时外侧管壁要提供做圆周运动的向心力,则小球对外侧管壁的作用力不可以为零,选项B错误;
C.小球在上半部管道运动过程中,向心力有向下的分量,因重力向下,则内壁对小球不一定有作用力,即小球对内侧管壁不一定有作用力,选项C错误;
D.小球在下半部管道运动过程中,向心力有向上的分量,因重力向下,则外壁对小球一定有支持力,即小球对外侧管壁一定有作用力,选项D正确。
故选D。
6.D
【解析】
【详解】
在竖直方向做自由落体运动:,解得:,可下落高度决定时间,故A、B错误;在水平方向:,因为时间由高度决定,故C错误,D正确.所以D正确,ABC错误.
7.A
【解析】
【详解】
对A球,绳子的拉力提供向心力,所以有
对B球,绳子的拉力的分力提供向心力,即
联立解得:
A.1:1与分析相符,故A项正确;
B.1:与分析不符,故B项错误;
C.1:与分析不符,故C项错误;
D.1:与分析不符,故D项错误.
8.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.在B点,根据牛顿第二定律得
解得
再根据牛顿三单定律得
A错误;
B.小朋友在A点时加速度沿着切线向下,处于失重状态,到最低点时加速度竖直向上,处于超重状态,B正确;
C.小朋友在A点时速度为零,重力的功率为零,到最低点时重力的方向与速度方向垂直,重力的功率也为零,故重力的功率先增大后减小,C错误;
D.在整个运动过程中,由动能定理得
解得克服摩擦力做功为
D错误。
故选B。
9.B
【解析】
【详解】
硬币做圆周运动的向心力由静摩擦力提供,则:,解得,即圆盘转动的最大角速度为,故选B.
10.AC
【解析】
【详解】
题图中三个齿轮边缘线速度相等,A点和B点的线速度大小之比为1∶1,由v=ωr可得,线速度一定时,角速度与半径成反比,A点和B点角速度之比为3∶1,选项A、C正确,选项B、D错误.
11.BD
【解析】
【详解】
A.滑块在水平轨道上受摩擦力作用,则机械能不守恒,选项A错误;
B.物块从M到P的运动过程,只有摩擦力做功,故由动能定理可得
所以
故B正确;
C.滑块能恰好通过半圆轨道的最高点Q,故对滑块在Q点应用牛顿第二定律可得
所以
滑块从P到Q的过程重力、阻力做功,故由动能定理可得
故C错误;
D.滑块从Q点做平抛运动落回水平固定轨道,故由平抛运动规律可得
可知物块将恰好落回到水平轨道上的M点。故D正确
故选BD。
12.AB
【解析】
【详解】
根据mgtanα=m htanα ω2=m得,角速度,线速度,可知A球转动的线速度大小比B球大,A、B两球转动的角速度大小相同,选项AB正确;细线的拉力,则细绳对A的拉力较大,选项C错误;根据 可知 A球与B球的向心加速度大小之比是:tan2θ:tanθ,选项D错误;故选AB.
【点睛】
此题关键是知道小球做圆周运动的向心力等于重力和细线的拉力的合力,结合牛顿第二定律列式求解.
13.
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]两钢球转动的半径之比

可知,、两轮的半径之比等于角速度的反比,由
可求出
①=
②=
14. 小 18.50
【解析】
【详解】
(1)[1]越大,细线与竖直方向夹角越大,则h越小。
(2)[2]悬点处的刻度为,水平标尺的刻度为,则示数为
所以示数为。
(3)[3]假设细线与竖直方向夹角为,由牛顿第二定律得

解得
15.(1),,;(2),
【解析】
【分析】
【详解】
(1)当没有拉力时,摩擦力提供向心力,其中的某一个的静摩擦力最大时,则
可得
可知运动半径比较大的物体先到达最大静摩擦力,与质量无关。即B先到达最大静摩擦力,此时
此时A受到的静摩擦力
B受到的静摩擦力
(2)B先到达最大静摩擦力,此后A受到绳子的拉力,当A受到的摩擦力等于0时,设拉力为T,则对A
对B
联立得
16.(1) (2)
【解析】
【详解】
试题分析:(1)小球做平抛运动的水平位移 (3分)
设小球的初速度为v0,小球在B点的竖直分速度
设小球做平抛运动的时间为t
(3分)
小球做平抛运动下落的高度
A点到圆心的距离 (3分)
解得 (2分)
考点:本题考查平抛运动
17.(1)50 m/s (2)3.2m (3)160kW
【解析】
【详解】
(1)汽车从最高点飞到对岸的过程中做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,
所以
(2)竖直方向做自由落体运动,则有
(3)汽车落地时竖直方向的瞬时速度为:
汽车在着地前瞬间重力的瞬时功率
18.7.5N
【解析】
【分析】
【详解】
在最高点,根据牛顿第二定律,有
解得绳上的拉力大小
即在最高点,绳上的拉力为7.5N。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页