1、章末检测 (时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，共60分在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不选的得0分)1如图1所示是摩托车比赛转弯时的情形转弯处路面常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动关于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是 ()图1A摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用B摩托车所受外力的合力小于所需的向心力C摩擦车将沿其线速度的方向沿直线滑去D摩托车将沿其半径方向沿直线滑去解析本题考查圆周运动的规律和离心现象摩托车只受重力、地面支持力和地面的摩擦
2、力作用，没有离心力，A项错误；摩托车正常转弯时可看做是做匀速圆周运动，所受的合力等于向心力，如果向外滑动，说明提供的向心力即合力小于需要的向心力，B项正确；摩托车将在沿线速度方向与半径向外的方向之间做离心曲线运动，C、D项错误答案B图22如图2所示是自行车传动结构的示意图，其中是半径为r1的大齿轮，是半径为r2的小齿轮，是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s，则自行车前进的速度大小为()A. B.C. D.解析前进速度即为轮的线速度，由同一个轮上的角速度相等，同一条线上的线速度大小相等可得：1r12r2，32，再有12n，v3r3，所以v.答案C3甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步，乙
3、沿着半径为2R的圆周跑道匀速跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为1、2和v1、v2，则()A12，v1v2 B12，v1v2C12，v1v2 D12，v1v2解析由于甲、乙在相同时间内各自跑了一圈，v1，v2，v1rc，由vr及a、b、c三点的角速度相等可知a、b、c三点的线速度大小关系为vavbvc，故选项C和D均错误答案B5如图4所示，为A、B两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图像，其中A为双曲线的一个分支，由图可知 ()图4AA物体运动的线速度大小不变BA物体运动的角速度大小不变CB物体运动的角速度大小不变DB物体运动的线速度大小不变解析由
4、图可以看出，物体A的向心加速度a与半径r成反比，与a比较，知线速度大小不变；物体B的向心加速度a与半径r成正比，与a2r比较，知物体B的角速度不变答案AC6在光滑的水平面上，用长为l的细线拴一质量为m的小球，以角速度做匀速圆周运动则下列说法中正确的是()Al、不变，m越大线越易被拉断Bm、不变，l越小线越易被拉断Cm、l不变，越大线越易被拉断Dm不变，l减半且角速度加倍时，线的拉力不变解析小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，线的拉力提供向心力，由向心力公式得Fm2l，当l、不变时，F与m成正比，A正确；m、不变时，F与l成正比，B错误；当m、l不变时，F与2成正比，C正确；m不变，l减半，加倍
5、时，线的拉力变为原来的2倍，D错误答案AC图57如图5所示，在一棵大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人就会双眼紧盯着树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤从物理知识的角度来解释，以下说法正确的是 () A树木开始倒下时，树梢的角速度较大，易于判断B树木开始倒下时，树梢的线速度最大，易于判断C树木开始倒下时，树梢的向心加速度较大，易于判断D伐木工人的经验缺乏科学依据解析树木倒下时树干上各部分的角速度相同，半径越大其线速度越大，B项正确答案B8如图6所示，质量为m的小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，ab是过轨道圆心的水平线，下列说法中正确的是
6、()图6A小球在ab线上方管道中运动时，内侧管壁对小 球一定有作用力B小球在ab线上方管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力C小球在ab线下方管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力D小球在ab线下方管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力解析小球在ab线上方管道中运动时，当速度较大时小球做圆周运动的向心力是小球所受的重力沿半径方向的分力和外侧管壁对小球的弹力的合力提供的，此时内侧管壁对小球无作用力，A错；同理，当小球在管道中运动速度较小时，小球做圆周运动的向心力是小球所受的重力沿半径方向的分力和内侧管壁对小球的弹力的合力提供的，此时外侧管壁对小球无作用力，B错；小球在ab线下方运动时，小球
7、做圆周运动的向心力是小球所受重力沿半径方向的分力与外侧管壁对小球的弹力的合力提供的，此种情况下内侧管壁对小球一定没有作用力，C错、D对答案D图79如图7所示是上海锦江乐园新建的“摩天转轮”，它的直径达98 m，世界排名第五，游人乘坐时，转轮始终不停地匀速转动，每转动一周用时25 min，每个厢轿共有6个座位，试判断下列说法中正确的是 ()A每时每刻每个人受到的合力都不等于零B每个乘客都在做加速度为零的匀速运动C乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变D乘客在乘坐过程中的机械能始终保持不变解析转轮匀速转动，位于其厢轿中的人亦做匀速圆周运动，而匀速圆周运动属于变速运动，有加速度(即向心加速度)，故人所
8、受合力不为零同时，人在竖直平面内做匀速圆周运动，向心力方向随时改变，故座位对人的弹力必定要发生变化(如最高点与最低点明显不同)另外，乘客随转轮做匀速圆周运动，其动能不变，但乘客的重力势能变化，故其机械能发生变化因此答案应为A.答案A10质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上，杆上端套有一个质量为m的小球今使小球沿水平方向做半径为R的匀速圆周运动，角速度为，如图8所示，则杆的上端受到球的作用力大小是 ()图8Am2R B.C. D不能确定解析小球受到重力mg和棒的作用力F作用，如图所示，F与水平方向的夹角为，根据牛顿第二定律水平方向：Fcos mR2，竖直方向：Fsin mg，由两式得：F.答案C11
9、质量为60 kg的体操运动员做“单臂大回环”，用一只手抓住单扛，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动如图9所示，此过程中，运动员到达最低点时手臂受的拉力大小至少约为(忽略空气阻力，g10 m/s2) ()图9A600 N B2 400 NC3 000 N D3 600 N解析设运动员的重心到单杠的距离为R，在最低点的最小速度为v，则有mv2mg2R，Fmg由以上二式联立并代入数据解得F3 000 N.答案C12有一质量为m的物体被放在绕竖直轴旋转的圆台上，离转轴为r，随圆台一起转动，如果圆台转速逐渐增大，物体与转台仍相对静止，则()A物体所受的静摩擦力增大B物体受到台面的弹力增大C物体所受合力不变D
10、物体相对转台的运动趋势方向沿速度方向答案A二、解答题(本题共3小题，共40分要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)图1013(12分)如图10所示，一个光滑圆筒直立于水平桌面上，圆筒的直径为L，一条长也为L的细绳一端固定在圆筒中心轴线上的O点，另一端拴一质量为m的小球当小球以速率v绕中心轴线OO在水平面内做匀速圆周运动时(小球和绳在图中都没有画出，但不会碰到筒底)，求：(1)当v 时绳对小球的拉力大小；(2)当v 时绳对小球的拉力大小解析如图甲所示，设球刚好挨着圆筒内壁做匀速圆周运动的速度为v0，有mgtan 30m，即v0 .(1)当v 时，vv0.小球紧贴圆筒内壁做匀速圆周
11、运动，如图乙所示，受筒壁弹力N，由Tcos 30mg，得：T1.15mg.答案(1)1.09mg(2)1.15mg14(13分)如图11所示，在同一竖直平面内有A、B两物体，A物体从a点起以角速度沿顺时针方向做半径为R的匀速圆周运动，同时B物体从圆心O处自由下落若要A、B两物体在d点相遇，求角速度须满足的条件解析A物体到达d点的时间图11tAT(其中n0，1，2)B物体到达d点的时间tB ，tAtB， ，解得 (其中n0，1，2)答案 (其中n0，1，2)图1215(15分)如图12所示，在光滑水平桌面ABCD中央固定一边长为0.4 m 的光滑小方柱abcd.长为L1 m的细线，一端拴在a上，
12、另一端拴住一个质量为m0.5 kg的小球小球的初始位置在ad连线上a的一侧，且把细线拉直，并给小球以v02 m/s的垂直于细线方向的水平速度使它做圆周运动由于光滑小方柱abcd的存在，使线逐步缠在abcd上若细线能承受的最大张力为7 N(即线所受的拉力大于或等于7 N时立即断裂)，那么从开始运动到细线断裂经过的时间为多少？小球从桌面的哪一边飞离桌面？解析设当线长为L0时，线将断裂根据向心力公式得T，所以L00.29 m.绕a点转周的时间t10.785 s，绕b点转周的时间t20.471 s，线接触c点后，小球做圆周运动的半径为r0.2 m，小于L00.29 m，所以线立即断裂所以从开始运动到线断裂经过t1.256 s，小球从桌面的AD边飞离桌面答案1.256 s从AD边飞离桌面第 8 页 共 8 页