第二章勻速圓周運(yùn)動(dòng)單元測(cè)試（教科版必修2）(共12頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第二章勻速圓周運(yùn)動(dòng) 單元測(cè)試（教科版必修2）（90分鐘 100分）一、選擇題(本大題共12小題，每小題5分，共60分。每小題至少一個(gè)答案正確，選對(duì)但選不全得2分)1.(2012·遵義高一檢測(cè))質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是( )A.線速度越大，周期一定越小B.角速度越大，周期一定越小C.轉(zhuǎn)速(每秒內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù))越小，周期一定越小D.向心加速度越大，速度變化就越快2.如圖所示，電風(fēng)扇工作時(shí)，葉片上a、b兩點(diǎn)的線速度分別為va、vb，角速度分別為a、b。則下列關(guān)系正確的是( )A.va=vb、a=bB.vavb、a=bC.vavb、abD.vavb、ab3.

2、如圖所示為一皮帶傳送裝置，a、b分別是兩輪邊緣上的兩點(diǎn)，c處在O1輪上，且有ra=2rb2rc，下列關(guān)系正確的有( )A.va=vb B.a=bC.va=vc D.a=c4.(2012·平頂山高一檢測(cè))如圖所示，兩根長(zhǎng)度不同的細(xì)線分別系有兩個(gè)小球，細(xì)線的上端都系于O點(diǎn)。設(shè)法讓兩個(gè)小球在同一水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知細(xì)線長(zhǎng)之比為L(zhǎng)1L2=1，L1跟豎直方向成60°角。下列說(shuō)法中正確的有( )A.兩小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期必然相等B.兩小球的質(zhì)量m1m2=1C.L2跟豎直方向成30°角D.L2跟豎直方向成45°角5.下列幾種情況中,原來(lái)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體將做

3、離心運(yùn)動(dòng)的是( )A.物體所受的合外力突然消失B.物體所受的合外力突然增強(qiáng)C.物體所受的合外力小于所需的向心力D.物體所受的合外力大于所需的向心力6.汽車甲和汽車乙質(zhì)量相等，以相等速率沿同一水平彎道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，甲車在乙車的外側(cè)，兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為f甲和f乙。以下說(shuō)法正確的是( )A.f甲小于f乙B.f甲等于f乙C.f甲大于f乙D.f甲和f乙大小均與汽車速率無(wú)關(guān)7.(2012·邯鄲高一檢測(cè))在高速公路的拐彎處，通常路面都是外高內(nèi)低。如圖所示，在某路段汽車向左拐彎，司機(jī)左側(cè)的路面比右側(cè)的路面低一些。汽車的運(yùn)動(dòng)可看作是做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)內(nèi)外路面高度差為h，路基的水平

4、寬度為d，路面的寬度為L(zhǎng)。已知重力加速度為g，要使車輪與路面之間的橫向摩擦力(即垂直于前進(jìn)方向)等于零，則汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的車速應(yīng)等于( )A. B.C. D. 8.如圖所示 ，質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)。圓半徑為R，小球經(jīng)過(guò)圓環(huán)最高點(diǎn)時(shí)剛好不脫離圓軌道。則其通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)( )A.小球?qū)A環(huán)的壓力大小等于mgB.小球受到的重力提供向心力C.小球的線速度大小等于D.小球的向心加速度大小等于g9.(2012·成都高一檢測(cè))有一種雜技表演叫“飛車走壁”，由雜技演員駕駛摩托車沿光滑圓臺(tái)形表演臺(tái)的側(cè)壁高速行駛，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。圖中粗線圓表示摩托車的行駛軌跡，軌跡離地面的高度

5、為h。下列說(shuō)法中正確的是( )A.h越高摩托車(包括演員)對(duì)側(cè)壁的壓力將越大B.h越高摩托車(包括演員)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力將越大C.h越高摩托車(包括演員)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將越大D.h越高摩托車(包括演員)做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度將越大10.(2012·寧波高一檢測(cè))如圖所示，質(zhì)量相等的a、b兩物體放在圓盤(pán)上，到圓心的距離之比是23，圓盤(pán)繞圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，兩物體相對(duì)圓盤(pán)靜止，a、b兩物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力之比是( )A.11 B.32C.23 D.9411.如圖，細(xì)桿的一端與一小球相連，可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運(yùn)動(dòng)，圖中a、b分別表示小球運(yùn)動(dòng)軌道的最低點(diǎn)

6、和最高點(diǎn)，則桿對(duì)球的作用力可能是( )A.a處為拉力，b處為拉力B.a處為拉力，b處為推力C.a處為推力，b處為拉力D.a處為推力，b處為推力12.(2012·長(zhǎng)沙高一檢測(cè))如圖所示，m為在水平傳送帶上被傳送的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))，A為終端皮帶輪，已知皮帶輪半徑為r，傳送帶與皮帶輪間不會(huì)打滑，當(dāng)m可被水平拋出時(shí)，A輪每秒的轉(zhuǎn)數(shù)最少是( )A. B.C. D.二、計(jì)算題(本大題共4小題，共40分，要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)13.(8分)一位鏈球運(yùn)動(dòng)員在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量為4 kg的鏈球,鏈球每1 s轉(zhuǎn)一圈。轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為1.5 m,求：(1)鏈球的線速度；(2)鏈

7、球做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力。14.(10分)如圖，水平轉(zhuǎn)盤(pán)上放有質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))，連接物體和轉(zhuǎn)軸的繩子長(zhǎng)為r，物體與轉(zhuǎn)盤(pán)間的最大靜摩擦力是其壓力的倍，轉(zhuǎn)盤(pán)的角速度由零逐漸增大，試通過(guò)計(jì)算求：(1)繩子對(duì)物體拉力為0時(shí)的最大角速度；(2)當(dāng)角速度為時(shí)，繩子對(duì)物體拉力的大小。15.(10分)(2012·福建高考)如圖,置于圓形水平轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)加速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí),物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺(tái)開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)測(cè)得轉(zhuǎn)臺(tái)半徑R=0.5 m,離水平地面的高度H=0.8 m,物塊平拋落地過(guò)程水平位移的大小s=0.4 m。設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取重力加速度g=1

8、0 m/s2。求:(1)物塊做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小v0；(2)物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)。16.(12分)如圖所示，半徑為R、內(nèi)徑很小的光滑半圓管置于豎直平面內(nèi)，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B，以不同的速度進(jìn)入管內(nèi)，A通過(guò)最高點(diǎn)P時(shí)，對(duì)管壁上部的壓力為3mg，B通過(guò)最高點(diǎn)P時(shí)，對(duì)管壁下部的壓力為0.75mg，求A、B兩球落地點(diǎn)間的距離。答案解析1.【解析】選B、D。根據(jù)v=，A錯(cuò)誤；根據(jù)，B正確；根據(jù)T，C錯(cuò)誤；根據(jù)向心加速度的物理意義，D正確。2.【解析】選B。a、b兩點(diǎn)繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，即a=b，由v=r得vavb，故B正確。3.【解析】選A、D。根據(jù)皮帶傳動(dòng)的特點(diǎn)，vavb，A正確；

9、由于ra=2rb，所以ab，B錯(cuò)誤；根據(jù)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的特點(diǎn)，a=c，D正確；根據(jù)v=r，ra2rc，得C錯(cuò)誤。4.【解析】選A、C。L1與豎直方向夾角為60°，則cos60°=，L2與豎直方向夾角為，則cos=，故=30°，C正確，D錯(cuò)誤。圓錐擺小球受力如圖，則mgtan=m2r，r=Lsin，故=，由L1L2=1和1=60°，2=30°可得1=2，故兩小球周期相等，A正確。細(xì)線與豎直方向的夾角與質(zhì)量無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤。5.【解析】選A、C。物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件是合外力消失或合外力小于所需的向心力,故A、C正確,B、D錯(cuò)誤。6.【解析】選A。汽車在水平

10、彎道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由地面對(duì)汽車的摩擦力提供向心力，即f，由于r甲>r乙，則f甲<f乙，故A正確。7.【解析】選B。汽車受力情況如圖。則mgtan=m，而tan=，故v=，B正確。8.【解題指南】解答此題應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)小球在光滑軌道內(nèi)側(cè)做豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于輕繩模型。(2)小球在最高點(diǎn)剛好不脫離軌道的臨界條件是軌道支持力為零，重力提供向心力?！窘馕觥窟xB、C、D。由題意可知：小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓軌道的內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)剛好不脫離圓軌道的臨界條件是只有重力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，即mg=ma向,所以v=，a向=g，故選B、C、D。9.【解析

11、】選C、D。 h無(wú)論是越高還是越低，摩托車(包括演員)的受力不變，都是受到重力和支持力，這兩個(gè)力都是恒力，其合力也不變，故向心力也不變，A、B錯(cuò)誤；h越高，摩托車(包括演員)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越大，根據(jù)F向=，可知，故C、D正確。10.【解析】選C。由a、b兩物體角速度相等，根據(jù)F向=m2r，rarb=23，故F向aF向b=23，C正確。11.【解析】選A、B。小球做圓周運(yùn)動(dòng)的關(guān)聯(lián)物為桿，桿既可起到“拉”的作用，也可起到“推”的作用。在a處，由F1-mg=m可知，在a處F1一定指向O點(diǎn)，為拉力，C、D錯(cuò)誤。在b處，由F2+mg=m可知，當(dāng)F2>0時(shí)即為拉力，F(xiàn)2<0時(shí)為推力，F(xiàn)2=0

12、時(shí)桿對(duì)球無(wú)作用力，因而A、B正確。12.【解析】選A。當(dāng)m恰好被水平拋出時(shí)，物體m在被拋出前，重力提供向心力，mgm2r，故=,根據(jù)=2n,n=,故A正確。13.【解析】(1)v=r=2r/T=3 m/s=9.42 m/s (3分)(2)根據(jù)向心力公式F=mv2/r (2分)可得F=N=236.6 N (3分)答案：(1)9.42 m/s (2)236.6 N14.【解析】(1)當(dāng)恰由最大靜摩擦力提供向心力時(shí)，繩子拉力為零且轉(zhuǎn)速達(dá)最大，設(shè)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為0，則mg=m02r (2分)得0= (2分)(2)當(dāng)=時(shí)，0，所以繩子拉力F和最大靜摩擦力共同提供向心力，此時(shí)，F(xiàn)+mg=m2r,即F+m

13、g=m, (3分)得F=mg (3分)答案：(1) (2)mg15.【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)明確以下兩點(diǎn)：(1)應(yīng)理解把握好“轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣”與“恰好滑離”的含義；(2)臨界問(wèn)題是靜摩擦力達(dá)到最大值?！窘馕觥?1)物塊做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向有H=gt2 (2分)水平方向有s=v0t (2分)聯(lián)立兩式得v0=s=1m/s (2分)(2)物塊離開(kāi)轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)，最大靜摩擦力提供向心力，有mg=m (2分)聯(lián)立得=0.2 (2分)答案：(1)1 m/s (2)0.216.【解題指南】解答本題需要把握以下兩點(diǎn)：(1)在最高點(diǎn)，正確分析小球的受力；(2)應(yīng)用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解?！窘馕觥吭谧罡唿c(diǎn)，小球A受到重力和向下的壓力，如圖所示根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式得mg+FN=m,即mg+3mg=m (2分)則vA=2 (1分)在最高點(diǎn)，小球B受到重力和向下的壓力，如圖所示根據(jù)牛頓第二定律和向心力公式得mg-FN=m,即mg-0.75mg=m (2分)則vB= (1分)A、B兩小球都做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上x(chóng)=v0t (1分)豎直方向上2R=gt2 (2分)則A、B兩球落地點(diǎn)間的距離x=vAt-vBt= (2分)所以x=3R (1分)答案：3R【總結(jié)提升】圓環(huán)形管道最高點(diǎn)小球的受力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系類同于“桿模型”。如圖所示，小