1、章末质量评估(二)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得3分，选错或不答的得0分)1关于曲线运动和圆周运动，下列说法正确的是()A做曲线运动的物体速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动B做曲线运动的物体，受到的合外力方向在不断改变C只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心D物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动解析：做曲线运动的物体速度方向沿切线方向，时刻改变，所以曲线运动是变速运动，A对；平抛运动是曲线运动，但合外力是重力，大小方向都不变，B错；做变速圆周运
2、动的物体，所受的合外力不指向圆心，C错；物体受到垂直于初速度方向的恒力作用，将做平抛运动，D错答案：A2下列现象中，为了避免发生离心运动发生的是()A汽车拐弯时要减速B制作棉花糖C洗衣机甩干衣物 D制作无缝钢管解析：离心现象有些是有益的有些是有害的，汽车拐弯时，静摩擦力提供向心力，如果车速过快，静摩擦力不足以提供向心力，汽车容易发生侧滑发生危险，所以A项正确；制作棉花糖时利用糖浆之间力不足够提供向心力发生离心现象，制成的是有益的应用，所以B项错误；水滴与衣服之间的附着力不足够提供向心力时发生离心现象而离开衣服是有益的应用，所以C项错误；钢水在圆周运动时需要向心力模型对钢水的支持力提供向心力，制
3、作无缝钢管也是有益的离心现象，所以D项错误答案：A3在下面所介绍的各种情况中，将出现超重现象的是()荡秋千经过最低点的小孩汽车过凸形桥汽车过凹形桥在绕地球做匀速圆周运动的飞船中的仪器ABC D解析：中的小孩、汽车的加速度都竖直向上，所以处于超重状态而中的汽车、飞船中的仪器处于失重状态答案：B4小明撑一雨伞站在水平地面上，伞面边缘点所围圆形的半径为R，现将雨伞绕竖直伞杆以角速度匀速旋转，伞边缘上的水滴落到地面，落点形成一半径为r的圆形，当地重力加速度的大小为g，根据以上数据可推知伞边缘距地面的高度应为()A. B.C. D.解析：设伞边缘距地面的高度为h，伞边缘水滴的速度vR，水滴下落时间t，水
4、滴平抛的水平位移xvtR.由几何关系，R2x2r2，可得：h，选项A正确答案：A5一个物体做匀速圆周运动，向心加速度为2 m/s2.下列说法正确的是()A向心加速度描述了瞬时速度(线速度)大小变化的快慢B向心加速度描述了瞬时速度(线速度)变化的方向C该物体经过1 s时间速度大小的变化量为2 m/sD该物体经过1 s时间速度变化量的大小为2 m/s解析：匀速圆周运动的线速度大小不变，只是方向不断改变，因此，向心加速度描述的是线速度的方向改变的快慢，选项A、B错误；匀速圆周运动的线速度大小不变，选项C错误；根据加速度定义式a可知，经过1 s时间速度的变化量为vat2 m/s，选项D正确答案：D6如
5、图所示，某公园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒，若轨道半径为R，人体受重力为mg，要使乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力，则过山车在最高点时的速度大小为()A0 B.C. D.解析：由题意知Fmg2mgm，故速度大小v，C正确答案：C7如图所示，小强正在荡秋千关于绳上a点和b点的线速度和角速度，下列关系正确的是()Ava vb Bva vb Ca b Da r，M点为O轮边缘上的一点，N点为O轮上的任意一点，当皮带轮转动时，(设转动过程中不打滑)则()AM点的向心加速度一定大于N点的向心加速度BM点的向心加速度一定等于N点的向心加速度CM点的向心加速度可
6、能小于N点的向心加速度DM点的向心加速度可能等于N点的向心加速度解析：在O轮的边缘上取一点Q，则Q点和N点在同一个轮子上，其角速度相等，即QN，又rQrN，由向心加速度公式an2r可知aQaN；由于皮带转动时不打滑，Q点和M点都在由皮带传动的两个轮子边缘，这两点的线速度大小相等，即vQvM，又rQrM，由向心加速度公式an可知，aQaN，A正确答案：A9如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10 m/s时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，刚好不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为()A15 m/s B20 m/sC25 m/s D30 m/s解析：汽车通过拱桥顶点
7、的过程可以看作圆周运动的一部分，合力在指向圆心方向的分力提供向心力，即mgFNm，当v10 m/s时FNmg；若要汽车在桥顶摩擦力为零，应有FN0，由此可得v20 m/s，B选项正确答案：B10飞行员的质量为m，驾驶飞机在竖直平面内以速度v做半径为r的匀速圆周运动，在轨道的最高点和最低点时，飞行员对座椅的压力()A是相等的 B相差C相差 D相差2mg解析：在最高点，设座椅对飞行员的支持力为FN1，则mgFN1m，得FN1mmg.由牛顿第三定律，在最高点飞行员对座椅的压力大小为FN1mmg.在最低点，设座椅对飞行员的支持力为FN2，则FN2mgm得FN2mgm.由牛顿第三定律，在最低点飞行员对座
8、椅的压力大小为FN2mgm，所以FN2FN12mg.故选D.答案：D二、多项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)11关于向心力的下列说法中正确的是()A向心力不改变做圆周运动物体速度的大小B做匀速圆周运动的物体，其向心力时刻改变C做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力D做匀速圆周运动的物体，所受的合力为零解析：向心力只改变做圆周运动物体速度的方向，不改变速度的大小，故A对；做匀速圆周运动的物体，向心力的大小是不变的，但其方向时刻改变，所以B对；做圆周运动的物体，其所受的合力不
9、一定都用来提供向心力，还可能提供切线方向的加速度，只有做匀速圆周运动的物体所受合力才等于向心力，故C不对；显然匀速圆周运动是变速运动，物体所受的合力不能为零，故D不对答案：AB12如图所示，皮带传动装置中，右边两轮连在一起共轴转动，图中三轮半径分别为r13r，r22r，r34r；A、B、C三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑向心加速度分别为a1、a2、a3，则下列比例关系正确的是()A. B.C. D.解析：由于皮带不打滑，v1v2，a，故，A错，B对由于右边两轮共轴转动，23，ar2，C错、D对答案：BD13一只质量为m的老鹰，以速率v在水平面内做半径为r的匀速圆周运动，则关于老鹰的向心加速度
10、的说法正确的是()A大小为 B大小为gC方向在水平面内 D方向在竖直面内解析：根据an可知选项A正确；由于老鹰在水平面内运动，向心加速度始终指向圆心，所以向心加速度的方向在水平面内，C正确答案：AC14.如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使它做圆周运动点a、b分别表示轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是()Aa处为拉力，b处为拉力 Ba处为拉力，b处为推力Ca处为推力，b处为拉力 Da处为推力，b处为推力解析：在a处小球受到竖直向下的重力，因此a处一定受到杆的拉力，因为小球在最低点时所需向心力沿杆由a指向圆心O，向心力是杆对球的拉力和重力的
11、合力小球在最高点b时杆对球的作用力有三种情况：(1)杆对球恰好没有作用力，这时小球所受的重力提供向心力，设此时小球速度为v临，由mg得v临.(2)当小球在b点，速度vv临时，杆对小球有向下的拉力(3)当小球在b点，速度0vv临时，杆对小球有向上的推力答案：AB三、非选择题(本题共4小题，共46分按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位)15(8分)如图所示，光滑水平桌面上的O处有一光滑的圆孔，一根轻绳一端系质量为m的小球，另一端穿过小孔拴一质量为M的木块当m以某一角速度在桌面上做匀速圆周运动时，木块M恰能静止不动，这时小球做圆周运动的半径为r，
12、求此时小球做匀速圆周运动的角速度解析：m受重力、支持力、轻绳拉力的共同作用，而重力与支持力平衡，所以轻绳拉力F充当向心力，即Fmr2.木块M静止，所以轻绳拉力FMg，即Mgmr2，所以.答案： 16(12分)原长为L的轻弹簧一端固定一小铁块，另一端连接在竖直轴OO上，小铁块放在水平圆盘上，若圆盘静止，把弹簧拉长后将小铁块放在圆盘上，使小铁块能保持静止的弹簧的最大长度为.现将弹簧长度拉长到后，把小铁块放在圆盘上，在这种情况下，圆盘绕中心轴OO以一定角速度匀速转动，如图所示已知小铁块的质量为m，为使小铁块不在圆盘上滑动，圆盘转动的角速度最大不得超过多少？解析：以小铁块为研究对象，圆盘静止时：设铁块
13、受到的最大静摩擦力为fmax，由平衡条件得fmax.圆盘转动的角速度最大时，铁块受到的摩擦力fmax与弹簧的拉力kx的合力提供向心力，由牛顿第二定律得kxfmaxm.又因为x，解以上三式得角速度的最大值max .答案： 17.(12分)如图所示，已知绳长为L20 cm，水平杆L0.1 m，小球质量m0.3 kg，整个装置可绕竖直轴转动，问：(1)要使绳子与竖直方向成45角，该装置必须以多大的角速度转动才行？(2)此时绳子的张力为多少？解析：小球绕杆做圆周运动，其轨道平面在水平面内，轨道半径rLLsin 45，绳的拉力与重力的合力提供小球做圆周运动的向心力对小球受力分析如图所示，设绳对小球的拉力
14、为F，重力为mg，则绳的拉力与重力的合力提供小球做圆周运动的向心力对小球由牛顿第二定律，得mgtan 45m2r，rLLsin 45，联立以上两式，将数值代入，得6.4 rad/s，F4.16 N.答案：(1)6.4 rad/s(2)4.16 N18(14分)如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦转动的轮A和B水平放置，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在A轮边缘上，若将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮也静止，则木块距B轮转轴的最大距离为多少？解析：因为vAvB，所以由vr得，木块在A轮边缘恰能静止，其所需的向心力是由最大静摩擦力提供设木块质量为m，与轮子的最大静摩擦力为fmax，则fmaxmRA，设木块放在B轮上距B轮轴的最大距离为r，由于木块与A、B轮的动摩擦因数相同，所以木块放在r处时仍是最大静摩擦力提供向心力，即fmaxmr，联立式，解得rRARARB.答案：RB
