2019高中物理 第二章 圆周运动章末检测试卷 粤教版必修2.doc
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1、1第二章第二章 圆周运动圆周运动章末检测试卷章末检测试卷( (二二) )(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,其中 17 题为单项选择题,812 题为多项选择题)1如图 1 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( )图 1A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,所以是变加速运动,D 正确【考点】对匀速圆周运动的理解【题点】对匀速圆周
2、运动的理解2一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶,如图所示为雪橇所受的牵引力F及摩擦力f的示意图,其中正确的是( )答案 C解析 雪橇运动时所受摩擦力为滑动摩擦力,方向与运动方向相反,与圆弧相切又因为雪橇做匀速圆周运动时合力充当向心力,合力方向必然指向圆心综上可知,C 项正确3.科技馆的科普器材中常有如图 2 所示的匀速率的传动装置:在大齿轮盘内嵌有三个等大的小齿轮若齿轮的齿很小,大齿轮的半径(内径)是小齿轮半径的 3 倍,则当大齿轮顺时针匀速转动时,下列说法正确的是( )2图 2A小齿轮和大齿轮转速相同B小齿轮每个齿的线速度均相同C小齿轮的角速度是大齿轮角速度的 3 倍D大齿
3、轮每个齿的向心加速度大小是小齿轮每个齿的向心加速度的 3 倍答案 C解析 因为大齿轮和小齿轮相扣,故大齿轮和小齿轮的线速度大小相等,小齿轮的每个齿的线速度方向不同,B 错误;根据vr可知,大齿轮半径(内径)是小齿轮半径的 3 倍时,小齿轮的角速度是大齿轮角速度的 3 倍,根据2n可知小齿轮转速是大齿轮转速的 3倍,A 错误,C 正确;根据a,大齿轮半径(内径)是小齿轮半径的 3 倍,可知小齿轮每v2 r个齿的向心加速度大小是大齿轮每个齿的向心加速度的 3 倍,D 错误【考点】与向心加速度有关的传动问题分析【题点】与向心加速度有关的综合传动问题4.如图 3 所示,在粗糙水平板上放一个物体,使水平
4、板和物体一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,ab为水平直径,cd为竖直直径,在运动过程中木板始终保持水平,物体相对木板始终静止,则( )图 3A物体始终受到三个力作用B只有在a、b、c、d四点,物体受到的合外力才指向圆心C从a到b,物体所受的摩擦力先增大后减小D从b到a,物体处于超重状态答案 D解析 在c、d两点处,物体只受重力和支持力,在其他位置处物体受到重力、支持力、静摩擦力作用,故 A 错误;物体做匀速圆周运动,合外力提供向心力,合外力始终指向圆心,故 B 错误;从a运动到b,向心力的水平分量先减小后增大,所以摩擦力也是先减小后增大,3故 C 错误;从b运动到a,向心加速度有向上
5、的分量,所以物体处于超重状态,故 D 正确5.一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(Mm),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的倍,两物体用一根长为L(LR)的轻绳连在一起如图 4 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)( )图 4A. B.MmgmLg LC. D.MmgMLMmgmL答案 D解析 以最大角速度转动时,以M为研究对象,FMg,以m为研究对象FmgmL2,可得,选项 D 正确MmgmL【考点】向心力公式的简单应用【题点】水
6、平面内圆周运动的动力学问题6如图 5 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rA2rB,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轮能静止,则木块距B轮转轴的最大距离为( )图 5A. B.rB 4rB 3C. DrBrB 2答案 C4解析 当主动轮匀速转动时,A、B两轮边缘上的线速度大小相等,由 得v R .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A Bv rA v rBrB rA1 2在A边缘上相对静止,则由静摩擦力提供的向心力达到最大值fm,得fmmA2rA设木块放在B
7、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fmmB2r由式得r()2rA( )2rA,C 正确A B1 2rA 4rB 2【考点】水平面内的匀速圆周运动分析【题点】水平面内的匀速圆周运动分析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的小球悬线与竖直方向夹角分别为和,如图 6 所示,则( )图 6Acos Bcos 2cos cos 2Ctan Dtan tan tan 2答案 A解析 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,由Mgtan M2lsin 2,
8、可得:cos .同理可得g 2l2cos ,则 cos ,所以选项 A 正确g l2cos 2【考点】圆锥摆类模型【题点】类圆锥摆的动力学问题分析8.如图 7 所示,一个球绕中心轴线OO以角速度做匀速圆周运动,30,则( )5图 7Aa、b两点的线速度大小相等Ba、b两点的角速度相同Ca、b两点的线速度大小之比vavb23Da、b两点的向心加速度大小之比aaab23答案 BD解析 球绕中心轴线转动,球上各点应具有相同的周期和角速度,即ab,B 对;因为a、b两点做圆周运动的半径不同,rbra,根据vr知vbva,A 错;30,设球半径为R,则rbR,raRcos 30R,故,C 错;又根据a2
9、r知32va vbara brb32,D 对aa aba2ra b2rb32【考点】与向心加速度有关的传动问题分析【题点】与向心加速度有关的同轴传动问题9如图 8 所示,小物体位于半径为R的半球顶端,若给小物体一个水平初速度v0时,小物体对球顶恰无压力,则( )图 8A物体立即离开球面做平抛运动B物体落地时水平位移为R2C物体的初速度v0gRD物体落地时的速度方向与地面成 45角答案 ABC解析 物体仅受重力,有水平初速度,做平抛运动,故 A 正确根据牛顿第二定律得:mg,则v0,由Rgt2得t ,则水平位移xv0tR,故 B、Cmv02 RgR1 22R ggR2R g2正确;物体落地时竖直
10、方向上的速度vygt,设落地时速度与地面的夹角为,有2gRtan ,45,故 D 错误vy v02610如图 9 所示,杂技演员在表演“水流星”节目时,用细绳系着的盛水的杯子可以在竖直平面内做圆周运动,甚至当杯子运动到最高点时杯里的水也不流出来下列说法中正确的是( )图 9A在最高点时,水对杯底一定有压力B在最高点时,盛水杯子的速度一定不为零C在最低点时,细绳对杯子的拉力充当向心力D在最低点时,杯中的水不只受重力作用答案 BD解析 杯子(包括杯内水)在圆周运动最高点和最低点受到的力都是重力和绳子拉力而且二力都在半径方向,所以二者合力提供向心力杯子在最高点受拉力方向只可能向下或为零,则有Fmgm
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