1、章末检测卷(二)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每题4分每题给出的四个选项中，有的只有一个选项、有的有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是()A匀速圆周运动是匀速运动，线速度不变B角速度不变C周期变化D加速度为零答案B图12如图1所示，a、b是地球表面不同纬度上的两个点，如果把地球看作是一个球体，a、b两点随地球自转做匀速圆周运动，这两个点具有大小相同的()A线速度B角速度C加速度D轨道半径答案B解析a、b两点随地球自转做匀速圆周运动，所以它们的周期T、角速度相同，B正确；a、b转动的圆
2、心分别在它们所在纬度确定的平面与地轴的交点上，故半径不同，D错误；由vr知线速度不同，A错误；由a2r知加速度不同，故C错误图23如图2所示，一圆盘可绕通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针)某段时间内圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示(俯视图)中，正确的是()答案C解析橡皮块做加速圆周运动，合力不指向圆心，但一定指向圆周的内侧由于做加速圆周运动，动能不断增加，故合力与速度的夹角小于90，故选C.图34如图3所示，是从一辆在水平公路上行驶着的汽车后方拍摄的汽车后轮照片从照片来看，汽车此时
3、正在()A直线前进B向右转弯C向左转弯D不能判断答案C解析从汽车后方拍摄的后轮照片可以看到汽车的后轮发生变形，汽车不是正在直线前进，而是正在转弯，根据惯性、圆周运动和摩擦力知识，可判断出地面给车轮的静摩擦力水平向左，所以汽车此时正在向左转弯，应选答案C.图45如图4所示，一箱土豆在转盘上随转盘以角速度做匀速圆周运动，其中一个处于中间位置的土豆质量为m，它到转轴的距离为R，则其他土豆对该土豆的作用力为()AmgBm2RC.D.答案C解析设其他土豆对该土豆的作用力为N，受力分析知该土豆受到重力mg和N作用由于该土豆做匀速圆周运动，所以这两个力的合力提供该土豆做匀速圆周运动的向心力，如图所示根据几何
4、关系得N，而Fm2R，所以N，C正确图56如图5所示，在光滑水平面上，钉有两个钉子A和B，一根长细绳的一端系一个小球，另一端固定在钉子A上，开始时小球与钉子A、B均在一条直线上(图示位置)，且细绳的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上，现使小球以初速度v0在水平面上沿俯视逆时针方向做匀速圆周运动，使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，在绳子完全被释放后与释放前相比，下列说法正确的是()A小球的速度变大B小球的角速度变大C小球的向心加速度变小D细绳对小球的拉力变大答案C解析在绳子完全被释放后与释放前相比，转动过程中小球所受到的拉力与速度垂直，不改变速度大小，故A错误由vr，v不变，r变大，则角速度变
5、小，故B错误；小球的向心加速度a，v不变，r变大，则a变小，故C正确；细绳对小球的拉力F，m、v不变，r变大，则F变小，故D错误图67有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动如图6所示，图中虚线表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，下列说法中正确的是()Ah越高，摩托车对侧壁的压力将越大Bh越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大Ch越高，摩托车做圆周运动的周期将越大Dh越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大答案BC解析摩托车受力如图所示由于N，所以摩托车受到侧壁的支持力与高度无关保持不变，摩托车对侧壁的压力N也不变，A错误；由Fmgtan
6、mm2r知h变化时向心力F不变，但高度升高r变大，所以线速度变大，角速度变小，周期变大，选项B、C正确，D错误图78如图7所示，长l0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为m3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为v2m/s.取g10 m/s2，下列说法正确的是()A小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24NB小球通过最高点时，对杆的压力大小是6NC小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24ND小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N答案BD解析设小球在最高点时受杆的弹力向上，则mgNm，得Nmgm6N，由牛顿第三定律知小球对杆的压力大小是6N，A错误，B
7、正确；小球通过最低点时Nmgm，得Nmgm54N，由牛顿第三定律知小球对杆的拉力大小是54N，C错误，D正确图89m为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)，A为终端皮带轮，如图8所示，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不打滑，当m可被水平抛出时()A皮带的最小速度为B皮带的最小速度为CA轮每秒的转数最少是DA轮每秒的转数最少是答案AC解析物体恰好被水平抛出时，在皮带轮最高点满足mg，即速度最小为，选项A正确；又因为v2rn，可得n，选项C正确图910质量为m的小木块从半球形的碗口下滑，如图9所示，已知木块与碗内壁间的动摩擦因数为，木块滑到最低点时的速度为v，那么木块在最低点受到的摩擦力
8、为()AmgBmv2/RCm(gv2/R) D0答案C解析木块滑到最低点的受力如图所示由于Nmg所以Nmg由fN得fm(g)，故C正确二、填空题(本题共2小题，共14分)11(6分)如图10，在探究向心力公式的实验中，为了探究物体质量、圆周运动的半径、角速度与向心力的关系，运用的实验方法是_法现将小球分别放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与角速度大小的关系，做法正确的是：在小球运动半径_(填“相等”或“不相等”)的情况下，用质量_(填“相同”或“不相同”)的钢球做实验图10答案控制变量相等相同解析在研究“探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系”四个物理量的关系时，由于变量较多，
9、因此采用了控制变量法进行研究，分别控制一个物理量不变，看另外两个物理量之间的关系；为探究小球受到的向心力大小与角速度大小的关系，做法正确的是：必须在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验12(8分)为验证向心力公式，某探究小组设计了如图11所示的演示实验，在米尺的一端钻一个小孔，使小孔恰能穿过一根细线，线下端挂一质量为m、直径为d的小钢球将米尺固定在水平桌面上，测量出悬点到钢球的细线长度l，使钢球在水平面内做匀速圆周运动，圆心为O，待钢球的运动稳定后，用眼睛从米尺上方垂直于米尺往下看，读出钢球外侧到O点的距离r，并用秒表测量出钢球转动n圈所用的时间t.则：图11(1)小钢球做圆周运动
10、的周期T_.(2)小钢球做圆周运动的向心力F_.答案(1)(2)m(r)或mg解析(1)小钢球完成一次完整的圆周运动所用的时间是一个周期，则T.(2)小钢球做圆周运动的半径应为小钢球的球心到圆心O的距离，则半径Rr，小钢球做圆周运动的向心力Fm，而v，所以FmRm(r)设悬线与竖直方向的夹角为，向心力还可表示为Fmgtanmg.三、计算题(本题共4小题，共46分，解答应写出必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)图1213(8分)有一水平放置的圆盘，上面放一劲度系数为k的弹簧，如图12所示，弹簧的一端固定于轴O上，另一端拴一质量为m的物体A，物体与盘面间的动摩擦因数为.开始时弹簧未发
11、生形变，长度为R.求：(1)盘的转速n0多大时，物体A开始滑动？(2)当盘的转速达到2n0时，弹簧的伸长量x是多少？答案见解析解析(1)依题意，得：mgm(2n0)2R得：n0(2)依题意，得：kxmgm(4n0)2(Rx)得：x.图1314(12分)如图13所示，将一根光滑的细金属棒折成“V”形，顶角为2，其对称轴竖直，在其中一边套上一个质量为m的小金属环P.(1)若固定“V”形细金属棒，小金属环P从距离顶点O为x的A点处由静止自由滑下，则小金属环由静止下滑至顶点O需多长时间？(2)若小金属环P随“V”形细金属棒绕其对称轴以每秒n转匀速转动时，则小金属环离对称轴的距离为多少？答案(1) (2
12、)解析(1)小金属环在下滑过程中，在重力和金属棒对它的支持力作用下做初速度为零的匀加速直线运动，设小金属环沿棒运动的加速度为a，滑至O点所需时间为t，由牛顿第二定律得：mgcosma由运动学公式得：xat2以上两式联立解得：t(2)小金属环随“V”形细金属棒绕其对称轴做匀速圆周运动所需的向心力由重力和金属棒对它的支持力的合力提供，如图所示，设小金属环离对称轴的距离为r，由牛顿第二定律和向心力公式得mgcotm2r又2n联立解得r图1415(12分)如图14所示，一个小球质量为m，从半径为R的光滑圆形管内的顶部A点水平飞出，恰好又从管口B点射入管内，已知O为圆心，且OB水平，OA竖直，则：(1)
13、小球在A点对上侧管壁有弹力作用还是对下侧管壁有弹力作用？作用力多大？(重力加速度为g)(2)若要使小球对上侧管壁弹力大小等于重力，则小球在A点的速度应为多少？答案(1)对下侧管壁有弹力mg(2)解析(1)从A运动到B，小球做平抛运动，则有RvAt，Rgt2，得vA.若小球对上、下管壁均无弹力，则mg，v，因为vA，所以管壁对小球有向上的作用力则mgN1，解得N1mg，由牛顿第三定律，小球对管壁有向下的作用力，大小N1mg.(2)小球在A点时mgN2m，因为小球受到的上侧管壁的弹力等于重力，则vA.16(14分)如图15所示，轨道ABCD的AB段为一半径R0.2m的光滑1/4圆形轨道，BC段为高
14、为h5 m的竖直轨道，CD段为水平轨道一质量为0.2 kg的小球从A点由静止开始下滑，到达B点时速度的大小为2 m/s，离开B点做平抛运动，g10m/s2，求：图15(1)小球离开B点后，在CD轨道上的落地点到C点的水平距离；(2)小球到达B点时对圆形轨道的压力大小；(3)如果在BCD轨道上放置一个倾角45的斜面(如图中虚线所示)，那么小球离开B点后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置距离B点有多远如果不能，请说明理由答案(1)2m(2)6N(3)见解析解析(1)设小球离开B点做平抛运动的时间为t1，落地点到C点的水平距离为s由hgt得：t11ssvBt12m(2)小球到达B点时受重力G和竖直向上的弹力N作用，由牛顿第二定律知FNGm解得N6N由牛顿第三定律知小球到达B点时对圆形轨道的压力NN，即小球到达B点时对圆形轨道的压力大小为6N，方向竖直向下(3)如图，斜面BE的倾角45，CE长dh5m，因为ds，所以小球离开B点后能落在斜面上假设小球第一次落在斜面上F点，BF长为L，小球从B点到F点的时间为t2LcosvBt2Lsingt联立两式得t20.4sL1.13m.