浙江省台州市临海市杜桥中学高二物理下学期学业水平考试练习卷（5）（含解析）.doc

2014-2015学年浙江省台州市临海市杜桥中学高二（下）物理学业水平考试练习卷（5）一、选择题（共27小题，每小题3分，满分81分）1关于曲线运动和圆周运动，以下说法中正确的是（）a做曲线运动的物体受到的合外力可能为零b做曲线运动的物体的加速度可能是不变的c做圆周运动的物体受到的合外力方向一定指向圆心d做匀速圆周运动物体的加速度方向不一定指向圆心2质点做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是（）a做匀速圆周运动物体的角速度时刻改变b做匀速圆周运动物体的速度时刻改变c物体只有在恒力作用下，才能做匀速圆周运动d做匀速圆周运动物体的转速越小，周期越小3如图所示，用细绳悬挂的小球从a点开始摆动，经过最低点b时摆线被直尺p挡住，球继续摆动至c点若不计空气阻力，比较悬线被直尺p挡住的前后瞬间，下列说法正确的是（）a小球的线速度减小b小球的线速度增大c小球的角速度减小d小球的线速度不变4a、b两个质点，分别做匀速圆周运动，在相等时间内它们通过的弧长比sa：sb=2：3，转过的圆心角比a：b=3：2则下列说法中正确的是（）a它们的线速度比va：vb=2：3b它们的角速度比a：b=2：3c它们的周期比ta：tb=2：3d它们的周期比ta：tb=3：25在匀速转动的水平圆盘上有一个相对转盘静止的物体，则物体相对于转盘的运动趋势是（）a没有相对运动趋势b沿切线方向c沿半径指向圆心d沿半径背离圆心6一圆筒绕其中心轴oo1匀速转动，筒内壁上紧挨着一个物体与筒一起运动相对筒无滑动，如图所示，物体所受向心力是（）a物体的重力b筒壁对物体的静摩擦力c筒壁对物体的弹力d物体所受重力与弹力的合力7冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为r的圆周滑行的运动员，若依靠静摩擦力充当向心力，其安全速度为（）av=kbvcvdv8如图所示，用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则（）a小球在最高点时所受向心力一定为重力b小球在最高点时绳子的拉力不可能为零c若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率是d小球在圆周最低点时拉力一定不等于重力9如图，在绕地运行的天宫一号实验舱中，宇航员王亚平将支架固定在桌面上，摆轴末端用细绳连接一小球拉直细绳并给小球一个垂直细绳的初速度，它做圆周运动在a、b两点时，设小球动能分别为eka、ekb，细绳拉力大小分别为ta、tb，阻力不计，则（）aekaekbbeka=ekbctatbdta=tb10如图所示，由于地球的自转，地球表面上p、o两物体均绕地球的转轴做匀速圆周运动，对于p、o两物体的运动，下列说法正确的是（）ap、o两点的角速度大小相等bp、o两点的线速度大小相等c同一物体在o点的向心加速度比在p点的向心加速度大d放在p、o两处的物体均只受重力和支持力两个力作用11如图所示，将一质量为m的摆球用长为l的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，下列说法中正确的是（）a摆球受重力、拉力和向心力的作用b摆球受重力和拉力的作用c摆球运动周期为d摆球运动的角速度有最小值，且为12绳子的一端拴一个重物，用手握住另一端，使重物在光滑的水平面内做匀速圆周运动，下列判断正确的是（）a半径相同时，角速度越小绳越易断b角速度相等时，线速度越小绳越易断c线速度相等时，周期越大绳越易断d周期相同时，半径越大绳越易断13乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是（）a车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来b人在最高点时对座位仍可能产生压力c人在最低点时对座位的压力等于mgd人在最低点时对座位的压力大于mg14如图是自行车传动机构的示意图，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为（）abcd15对于绕轴转动的物体，描述转动快慢的物理量有角速度等物理量类似加速度，角加速度描述角速度的变化快慢，匀变速转动中为一常量下列说法正确的是（）a的定义式为=b在国际单位制中的单位为rad/s2c匀变速转动中某时刻的角速度为0，经过时间t后角速度为=0t+t2d匀变速转动中某时刻的角速度为0，则时间t内转过的角度为=0t+t216如图所示，内壁光滑的圆台形容器固定不动，其轴线沿竖直方向使一小球先后在m和n两处紧贴着容器内壁分别在图中虚线所示的水平面内做匀速圆周运动，则小球（）a在m处的线速度一定大于在n处的线速度b在m处的角速度一定小于在n处的角速度c在m处的运动周期一定等于在n处的运动周期d在m处对筒壁的压力一定大于在n处对筒壁的压力17公园里的“飞天秋千”游戏开始前，座椅由钢丝绳竖直悬吊在半空秋千匀速转动时，绳与竖直方向成某一角度，其简化模型如图所示若保持运动周期不变，要使夹角变大，可将（）a钢丝绳变长b钢丝绳变短c座椅质量增大d座椅质量减小18如图所示，长为l的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴o上，杆随转轴o在竖直平面内匀速转动，角速度为，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角是（）asin=btan=csin=dtan=19在弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车关于脱离了赛车的后轮的运动情况，以下说法正确的是（）a仍然沿着汽车行驶的弯道运动b沿着与弯道垂直的方向飞出c沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道d上述情况都有可能20下列说法正确的是（）a因为物体做圆周运动才产生向心力b做圆周运动的物体，加速度一定指向圆心c做直线运动的物体所受外力在垂直于速度方向上的合力一定为零d物体所受离心力大于向心力时产生离心现象21关于离心运动，下列说法中正确的是（）a物体一直不受外力的作用时，可能做离心运动b做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时做离心运动c做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化就将做离心运动d做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力变小时将做离心运动22市场上出售的苍蝇拍，把手长的明显比把手短的使用效果好，这是因为使用把手长的拍子打苍蝇时（）a苍蝇看不见苍蝇拍子而易被打到b由于拍子转动线速度大而易打到苍蝇c由于拍子转动角速度大而易打到苍蝇d无法确定23据宁波日报消息，宁波不久也将开通时速达到200公里以上“动车组”列车届时，乘列车就可以体验时速200公里的追风感觉我们把火车转弯近似看成是做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是（）a减小内外轨的高度差b增加内外轨的高度差c减小弯道半径d增大弯道半径24如图所示为家用洗衣机的脱水桶，当它高速旋转时，能把衣物甩干根据我们所学的知识，叙述正确的是（）a脱水桶高速运转时，水受到与运动方向一致的合外力作用飞离衣物b脱水桶高速运转时，衣物上的水受到的合外力不足以充当向心力，所以水滴做离心运动，通过小孔，飞离脱水桶c通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物集中堆放在桶的中央d通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物成螺旋状排列，主要集中在桶壁附近25如图所示，汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端拴一个质量为m的小球，当汽车以某一速率在水平地面上匀速行驶时弹簧长度为l1；当汽车以同一速度匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，弹簧长度为l2，下列答案中正确的是（）al1=l2bl1l2cl1l2d前三种情况均有可能26如甲图所示，天花板上固定一根细绳，绳系一小球，则下列说法中正确的是（）a小球对绳拉力就是绳对天花板的拉力b小球对绳的拉力是由于小球形变而产生的c小球对绳的拉力就是小球的重力d若小球在竖直平面内摆动（如乙图），则小球在摆动过程中受到的外力的合力即为向心力27如图所示，质点通过位置p时的速度、加速度及p附近的一段轨迹都在图上标出，其中可能正确的是（）abcd二、解答题（共7小题，满分0分）28（2014春湘西州校级月考）如图所示，质量为m=0.2kg的小球固定在长为l=0.9m的轻杆的一端，杆可绕o点的水平转轴在竖直平面内转动g=10m/s2，求：（1）当小球在最高点的速度为多大时，球对杆的作用力为零？（2）当小球在最高点的速度分别为6m/s时，球对杆的作用力的大小与方向？29（2011莱芜二模）如图所示，竖直平面内有一个四分之三光滑圆弧形轨道，圆弧半径为r，ad为水平面，a端与圆心等高，b点在圆心的正上方，一个质量为m的小球，自a点以竖直向下的初速度进入圆弧轨道，经过圆弧上的b点飞出后落到c点己知ac=r，重力加速度为g求：（1）小球通过b点时对轨道的压力大小；（2）小球在a点的初速度大小；（3）若圆弧轨道不光滑，小球在a点仍以相同的初速度进入圆弧轨道，恰能通过b点，则小球在运动过程中克服摩擦力做了多少功？30（2012浦东新区一模）如图所示，用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形apb（圆半径比细管的内径大得多）和直线bc组成的轨道固定在水平桌面上，已知apb部分的半径r=1.0m，bc段长l=1.5m弹射装置将一个小球（可视为质点）以v0=5m/s的水平初速度从a点弹入轨道，小球从c点离开轨道随即水平抛出，落地点d离开c的水平距离s=2m，不计空气阻力，g取10m/s2求：（1）小球在半圆轨道上运动时的角速度和加速度a的大小；（2）小球从a点运动到c点的时间t；（3）桌子的高度h31如图所示，ab为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，其半径为r，轨道的b点与水平地面相切，质量为m的小球由a点以速度v0=向下运动，求：（1）小球滑到最低点b时，速度v的大小；（2）小球到达最低点b时，轨道对小球支持力fn的大小；（3）小球通过光滑的水平面bc后，滑上粗糙的固定曲面cd，恰好到达最高点d，d到地面的高度为，则小球在曲面cd上克服摩擦力所做的功wf为多少？32（2014春丰都县校级月考）在水平转台上，距转轴为d=20cm处插立一竖直杆，杆顶系一根原长为l=1m、劲度系数为k=20n/m的轻细弹簧，另一端挂一个质量为m=1kg的小球，当球随转台一起匀速转动时，弹簧张开的角度=53，如图所示求：转台转转动的角速度（球看作质点；sin53=0.8，cos53=0.6；g=10m/s2）33（2011润州区校级模拟）如图所示，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点时需多少时间？（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？34如图所示，ab是一个固定在竖直面内的弧形轨道，与竖直圆形轨道bcd在最低点b平滑连接，且b点的切线是水平的；bcd圆轨道的另一端d与水平直轨道de平滑连接b、d两点在同一水平面上，且b、d两点间沿垂直圆轨道平面方向错开了一段很小的距离，可使运动物体从圆轨道转移到水平直轨道上现有一无动力小车从弧形轨道某一高度处由静止释放，滑至b点进入竖直圆轨道，沿圆轨道做完整的圆运动后转移到水平直轨道de上，并从e点水平飞出，落到一个面积足够大的软垫上已知圆形轨道的半径r=0.40m，小车质量m=2.5kg，软垫的上表面到e点的竖直距离h=1.25m、软垫左边缘f点到e点的水平距离s=1.0m不计一切摩擦和空气阻力，弧形轨道ab、圆形轨道bcd和水平直轨道de可视为在同一竖直平面内，小车可视为质点，取重力加速度g=10m/s2（1）要使小车能在竖直圆形轨道bcd内做完整的圆周运动，则小车通过竖直圆轨道最高点时的速度至少多大；（2）若小车恰能在竖直圆形轨道bcd内做完整的圆周运动，则小车运动到b点时轨道对它的支持力多大；（3）通过计算说明要使小车完成上述运动，其在弧形轨道的释放点到b点的竖直距离应满足什么条件2014-2015学年浙江省台州市临海市杜桥中学高二（下）物理学业水平考试练习卷（5）参考答案与试题解析一、选择题（共27小题，每小题3分，满分81分）1关于曲线运动和圆周运动，以下说法中正确的是（）a做曲线运动的物体受到的合外力可能为零b做曲线运动的物体的加速度可能是不变的c做圆周运动的物体受到的合外力方向一定指向圆心d做匀速圆周运动物体的加速度方向不一定指向圆心【考点】向心力【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论【解答】解：a、物体既然是做曲线运动，那么物体必定要受到合外力的作用，所以做曲线运动的物体受到的合外力一定不为零，所以a错误；b、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，但是合外力大小和方向不一定变化，比如平抛运动也是曲线运动，但是此时物体受到的只有重力的作用，是不变的，加速度也不不变，所以b正确；c、做圆周运动的物体可以是在做加速的圆周运动，不一定是匀速的圆周运动，只有做匀速圆周运动物体受到的合外力方向才始终指向圆心，向心加速度的方向也就始终指向圆心，所以cd错误；故选：b【点评】本题是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住2质点做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是（）a做匀速圆周运动物体的角速度时刻改变b做匀速圆周运动物体的速度时刻改变c物体只有在恒力作用下，才能做匀速圆周运动d做匀速圆周运动物体的转速越小，周期越小【考点】匀速圆周运动【专题】匀速圆周运动专题【分析】匀速圆周运动的向心力方向时刻改变，线速度大小不变，方向时刻改变，角速度的大小和方向都不变，转速保持不变【解答】解：a、匀速圆周运动的转速、周期、角速度是标量，保持不变故ad错误b、做匀速圆周运动物体的速度方向，时刻改变故b正确；c、匀速圆周运动的质点的向心力方向始终指向圆心，因此方向时刻改变，故c错误；故选：b【点评】解决本题的关键知道匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，角速度的大小和方向都不变，向心力的方向时刻改变，转速是标量，保持不变3如图所示，用细绳悬挂的小球从a点开始摆动，经过最低点b时摆线被直尺p挡住，球继续摆动至c点若不计空气阻力，比较悬线被直尺p挡住的前后瞬间，下列说法正确的是（）a小球的线速度减小b小球的线速度增大c小球的角速度减小d小球的线速度不变【考点】线速度、角速度和周期、转速【专题】匀速圆周运动专题【分析】由机械能守恒可知小球到达最低点的速度是不变的，由此依据圆周运动规律来判定各个选项【解答】解：abd、小球摆下后由机械能守恒可知，mgh=mv2，因为经过p点瞬间高度无变化，所以动能不变，所以速度不变，故a错误，b错误，d正确；c、悬线被直尺p挡住后半径变小，由线速度与角速度的关系式v=r可知角速度变大，故c错误故选：d【点评】解决本题的关键抓住通过最低点的线速度不变，根据半径的变化判断角速度、向心加速度等变化4a、b两个质点，分别做匀速圆周运动，在相等时间内它们通过的弧长比sa：sb=2：3，转过的圆心角比a：b=3：2则下列说法中正确的是（）a它们的线速度比va：vb=2：3b它们的角速度比a：b=2：3c它们的周期比ta：tb=2：3d它们的周期比ta：tb=3：2【考点】线速度、角速度和周期、转速【专题】匀速圆周运动专题【分析】根据公式v=求解线速度之比，根据公式=求解角速度之比，根据公式t=求周期之比【解答】解：a、b两质点分别做匀速圆周运动，若在相等时间内它们通过的弧长之比为sa：sb=2：3，根据公式公式v=，线速度之比为va：vb=2：3，故a正确；通过的圆心角之比a：b=3：2，根据公式=式=，角速度之比为3：2，故b错误；根据公式t=，周期之比为ta：tb=2：3，故c正确，d错误；故选：ac【点评】本题关键是记住线速度、角速度、周期和向心加速度的公式，根据公式列式分析，基础题5在匀速转动的水平圆盘上有一个相对转盘静止的物体，则物体相对于转盘的运动趋势是（）a没有相对运动趋势b沿切线方向c沿半径指向圆心d沿半径背离圆心【考点】向心力【专题】匀速圆周运动专题【分析】匀速转动的水平转盘上有一相对转盘静止的物体，做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力根据向心力方向的特点分析静摩擦力方向，确定物体的运动趋势【解答】解：由题，物体随转盘一起做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，方向始终指向圆心，则物体相对于转盘的运动趋势是沿半径背离圆心故选：d【点评】本题根据匀速圆周运动的特点分析物体运动趋势的方向静摩擦力方向总是与物体相对运动趋势方向相反6一圆筒绕其中心轴oo1匀速转动，筒内壁上紧挨着一个物体与筒一起运动相对筒无滑动，如图所示，物体所受向心力是（）a物体的重力b筒壁对物体的静摩擦力c筒壁对物体的弹力d物体所受重力与弹力的合力【考点】向心力【专题】匀速圆周运动专题【分析】做匀速圆周运动的物体合力等于向心力，向心力可以由重力、弹力、摩擦力中的任意一种力来提供，也可以由几种力的合力提供，还可以由某一种力的分力提供；本题中物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，合力等于支持力，提供向心力【解答】解：物体做匀速圆周运动，合力指向圆心对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，如图其中重力g与静摩擦力f平衡，支持力n提供向心力故选：c【点评】本题中要使静摩擦力与重力平衡，角速度要大于某一个临界值，即重力不能大于最大静摩擦力！7冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为r的圆周滑行的运动员，若依靠静摩擦力充当向心力，其安全速度为（）av=kbvcvdv【考点】向心力【专题】匀速圆周运动专题【分析】运动员在水平面上做圆周运动的向心力是由运动员受到的冰给运动员的最大静摩擦力提供的，根据向心力的公式可以计算出此时的最大速度【解答】解：由题意可知，最大静摩擦力为运动员重力的k倍，所以最大静摩擦力等于kmg，设运动员最大的速度为v，则： kmg=m解得：v=，所以安全速度v，故c正确故选：c【点评】找到向心力的来源，能够提供的最大的向心力就是最大静摩擦力，此时的速度就是最大的速度8如图所示，用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则（）a小球在最高点时所受向心力一定为重力b小球在最高点时绳子的拉力不可能为零c若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率是d小球在圆周最低点时拉力一定不等于重力【考点】向心力【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用【分析】小球在最高点靠重力和拉力的合力提供向心力，临界情况是拉力为零，靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出最高点的临界速度【解答】解：a、小球在圆周最高点时，向心力可能等于重力也可能等于重力与绳子的拉力之和，取决于小球的瞬时速度的大小，故a错误b、小球在圆周最高点时，当v=时，绳子的拉力为零，故b错误c、若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，在最高点绳子的拉力为零，根据mg=得，v=故c正确d、在最低点，拉力和重力的合力提供向心力，则拉力一定大于重力故d正确故选：cd【点评】解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，知道在最高点的临界情况，以及知道绳模型与杆模型的区别9如图，在绕地运行的天宫一号实验舱中，宇航员王亚平将支架固定在桌面上，摆轴末端用细绳连接一小球拉直细绳并给小球一个垂直细绳的初速度，它做圆周运动在a、b两点时，设小球动能分别为eka、ekb，细绳拉力大小分别为ta、tb，阻力不计，则（）aekaekbbeka=ekbctatbdta=tb【考点】向心力；功能关系【专题】匀速圆周运动专题【分析】在绕地运行的天宫一号实验舱中，小球处于完全失重状态，只要给小球一个速度，小球就可以做匀速圆周运动，此时由绳子的拉力提供向心力【解答】解：a、b、在绕地运行的天宫一号实验舱中，小球处于完全失重状态，由绳子的拉力提供向心力，小球做匀速圆周运动，则有eka=ekb故a错误，b正确c、d、根据向心力公式f=m，v、r、m都不变，小球的向心力大小不变，则有：ta=tb故c错误，d正确故选：bd【点评】解答本题要抓住小球处于完全失重状态，由绳子的拉力提供向心力，再根据向心力公式分析即可10如图所示，由于地球的自转，地球表面上p、o两物体均绕地球的转轴做匀速圆周运动，对于p、o两物体的运动，下列说法正确的是（）ap、o两点的角速度大小相等bp、o两点的线速度大小相等c同一物体在o点的向心加速度比在p点的向心加速度大d放在p、o两处的物体均只受重力和支持力两个力作用【考点】线速度、角速度和周期、转速【专题】匀速圆周运动专题【分析】p、o两点共轴，角速度相同，然后根据v=r分析线速度的大小【解答】解：ab、因为p、o两点共轴，所以角速度相同，由公式v=r得，o处物体的线速度大，故b错误，a正确c、由向心加速度公式a=r2，同一物体在o点的向心加速度比在p点的向心加速度大，c正确；d、p、o两物体均受万有引力和支持力两个力作用，重力只是物体所受万有引力的一个分力，故d错误故选：ac【点评】解决本题的关键理解共轴转动的物体角速度相同及熟练掌握圆周运动的运动学公式11如图所示，将一质量为m的摆球用长为l的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，下列说法中正确的是（）a摆球受重力、拉力和向心力的作用b摆球受重力和拉力的作用c摆球运动周期为d摆球运动的角速度有最小值，且为【考点】牛顿第二定律；向心力【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用【分析】向心力是根据效果命名的力，可以是几个力的合力，也可以是某个力的分力，对物体受力分析时不能把向心力作为一个力分析，摆球只受重力和拉力作用；摆球做圆周运动所需要的向心力是重力沿水平方向指向圆心的分力提供的，即f1=mgtan=m2（lsin），可以求出t和【解答】解：a、摆球只受重力和拉力作用向心力是根据效果命名的力，是几个力的合力，也可以是某个力的分力故a错误、b正确c、摆球的周期是做圆周运动的周期摆球做圆周运动所需要的向心力是重力沿水平方向指向圆心的分力提供的即f1=mgtan=所以故c正确d、f1=mgtan=m2（lsin）所以当=0时，最小值为故d正确故选bcd【点评】此题要知道向心力的含义，能够分析向心力的来源，知道向心力可以是几个力的合力，也可以是某个力的分力，此题中重力沿着水平方向的分力提供力小球做圆周运动所需的向心力此题有一定的难度，属于中档题12绳子的一端拴一个重物，用手握住另一端，使重物在光滑的水平面内做匀速圆周运动，下列判断正确的是（）a半径相同时，角速度越小绳越易断b角速度相等时，线速度越小绳越易断c线速度相等时，周期越大绳越易断d周期相同时，半径越大绳越易断【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速【专题】匀速圆周运动专题【分析】物体在水平面内做圆周运动，绳的拉力作为向心力，根据向心力的公式，采用不同的向心力的公式可以分析不同的物理量的变化引起的向心力大小的变化【解答】解：a、重物在光滑的水平面内做匀速圆周运动，绳的拉力作为物体需要的向心力，由fn=mr2可得，半径相同时，角速度越小需要的向心力越小，绳越不容易断，故a错误b、由fn=mv可得，角速度相等时，线速度越小，物体需要的向心力越小，绳越不容易断，故b错误c、由fn=mv=mv知：线速度相等时，周期越大，物体需要的向心力越小，绳越不容易断，故c错误d、由fn=mr可得，周期相同时，半径越大，物体需要的向心力越大，绳越易断，故d正确故选：d【点评】本题考查学生对各种向心力的公式的理解，分析不同的物理量变化时，要注意采用相应的向心力的公式13乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是（）a车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来b人在最高点时对座位仍可能产生压力c人在最低点时对座位的压力等于mgd人在最低点时对座位的压力大于mg【考点】牛顿第二定律；向心力【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用【分析】乘坐游乐园的翻滚过山车时，在最高点和最低点，靠竖直方向上的合力提供向心力在最高点，根据速度的大小，判断是靠拉力和重力的合力还是靠重力和座椅对人的弹力的合力提供向心力【解答】解：a、在最高点，根据得，若v=，作用力f=0，若，座椅对人有弹力，若，保险带对人有拉力故a错误，b正确 c、在最低点，有知nmg故c错误，d正确故选bd【点评】解决本题的关键知道最高点和最低点，靠竖直方向上的合力提供向心力14如图是自行车传动机构的示意图，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为（）abcd【考点】线速度、角速度和周期、转速【专题】匀速圆周运动专题【分析】大齿轮和小齿轮靠链条传动，线速度相等，根据半径关系可以求出小齿轮的角速度后轮与小齿轮具有相同的角速度，若要求出自行车的速度，需要知道后轮的半径，抓住角速度相等，求出自行车的速度【解答】解：转速为单位时间内转过的圈数，因为转动一圈，对圆心转的角度为2，所以=2n，因为要测量自行车前进的速度，即车轮iii边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮i和轮ii边缘上的线速度的大小相等，据v=r可知：r11=r22，已知1=2n，则轮ii的角速度2=1因为轮ii和轮iii共轴，所以转动的相等即3=2，根据v=r可知，v=r33=；故选：d【点评】解决本题的关键知道靠链条传动，线速度相等，共轴转动，角速度相等15对于绕轴转动的物体，描述转动快慢的物理量有角速度等物理量类似加速度，角加速度描述角速度的变化快慢，匀变速转动中为一常量下列说法正确的是（）a的定义式为=b在国际单位制中的单位为rad/s2c匀变速转动中某时刻的角速度为0，经过时间t后角速度为=0t+t2d匀变速转动中某时刻的角速度为0，则时间t内转过的角度为=0t+t2【考点】线速度、角速度和周期、转速【专题】匀速圆周运动专题【分析】利用加速度、速度和位移公式，类似于角加速度、角度公式角加速度为角速度变化量与所用时间的比值，由公式=知在国际单位制中的单位为rad/s2，匀变速转动中某时刻的角速度为0，经过时间t后角速度为=0+t【解答】解：a、角加速度为角速度变化量与所用时间的比值，a正确；b、由公式=知在国际单位制中的单位为rad/s2，b正确；c、匀变速转动中某时刻的角速度为0，经过时间t后角速度为=0+t，c错误；d、匀变速转动中某时刻的角速度为0，与位移公式类似，则时间t内转过的角度为=0t+t2，d正确；故选：abd【点评】本题比较新颖，利用类似法可以写出角加速度、角速度和角度公式16如图所示，内壁光滑的圆台形容器固定不动，其轴线沿竖直方向使一小球先后在m和n两处紧贴着容器内壁分别在图中虚线所示的水平面内做匀速圆周运动，则小球（）a在m处的线速度一定大于在n处的线速度b在m处的角速度一定小于在n处的角速度c在m处的运动周期一定等于在n处的运动周期d在m处对筒壁的压力一定大于在n处对筒壁的压力【考点】向心力；牛顿第二定律【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用【分析】对mn受力分析，可以发现它们都是重力和斜面的支持力的合力作为向心力，并且它们的质量相等，所以向心力的大小也相等，再根据线速度、加速度和周期的公式可以做出判断【解答】解：a、小球m和n紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动 由于m和n的质量相同，小球m和n在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力是相同的 由向心力的计算公式f=，由于球m运动的半径大于n球的半径，f和m相同时，半径大的线速度大，所以a正确b、又由公式f=m2r，由于球m运动的半径大于n球的半径，f和m相同时，半径大的角速度小，所以b选项也正确c、由周期公式t=，所以球m的运动周期大于球n的运动周期，故c错误d、球m对筒壁的压力等于球n对筒壁的压力，所以d也不正确故选ab【点评】对物体受力分析是解题的关键，通过对mn的受力分析可以找到ab的内在的关系，它们的质量相同，向心力的大小也相同，本题能很好的考查学生分析问题的能力，是道好题17公园里的“飞天秋千”游戏开始前，座椅由钢丝绳竖直悬吊在半空秋千匀速转动时，绳与竖直方向成某一角度，其简化模型如图所示若保持运动周期不变，要使夹角变大，可将（）a钢丝绳变长b钢丝绳变短c座椅质量增大d座椅质量减小【考点】向心力【专题】匀速圆周运动专题【分析】座椅做圆周运动，靠重力和拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，抓住周期不变，列出表达式分析求解【解答】解：座椅重力和拉力的合力提供向心力，mgtan=m，解得l=，因为夹角变大，周期不变，则钢丝绳的长度变长，与座椅的质量无关故a正确，b、c、d错误故选：a【点评】解决本题的关键知道座椅做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解18如图所示，长为l的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴o上，杆随转轴o在竖直平面内匀速转动，角速度为，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角是（）asin=btan=csin=dtan=【考点】向心力；牛顿第二定律【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用【分析】小球做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，根据重力、杆子的作用力的合力指向圆心，求出杆与水平面的夹角【解答】解：小球所受重力和杆子的作用力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有：mgsin=ml2，解得sin故a正确，b、c、d错误故选a【点评】解决本题的关键知道小球做匀速圆周运动向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解19在弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车关于脱离了赛车的后轮的运动情况，以下说法正确的是（）a仍然沿着汽车行驶的弯道运动b沿着与弯道垂直的方向飞出c沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道d上述情况都有可能【考点】惯性【分析】后轮未脱离赛车时，速度与赛车相同，脱离赛车后，根据惯性知识，分析后轮的运动情况【解答】解：后轮未脱离赛车时，具有向前的速度，脱离赛车后，由于惯性，后轮保持原来向前的速度继续前进，所以沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道故选c【点评】本题考查对惯性的理解和应用能力，是基础题，比较容易实际生活中，惯性的现象较多，要学会应用书本知识进行分析20下列说法正确的是（）a因为物体做圆周运动才产生向心力b做圆周运动的物体，加速度一定指向圆心c做直线运动的物体所受外力在垂直于速度方向上的合力一定为零d物体所受离心力大于向心力时产生离心现象【考点】向心力；离心现象【专题】匀速圆周运动专题【分析】向心力是效果命名的，向心力并不是物体实际受到的力，对于匀速圆周运动，向心力是做匀速圆周运动的物体所受的合外力，当物体所受合外力与速度方向在同一直线上时，物体做直线运动，物体所受合外力小于向心力时产生离心现象【解答】解：a、物体不是因为做圆周运动，而才产生向心力，而是做圆周运动外界必须提供向心力故a错误 b、只有匀速圆周运动才是由合外力提供向心力，此时加速度指向圆心，而非匀速圆周运动加速度不指向圆心故b错误 c、当物体所受合外力与速度方向在同一直线上时，物体做直线运动，所以做直线运动的物体所受外力在垂直于速度方向上的合力一定为零故c正确 d、物体所受合外力小于需要的向心力时产生离心现象故d错误故选：c【点评】对于向心力，要注意是物体受到的指向圆心的合力，并不是物体实际受到的力要消除一些错误的认为21关于离心运动，下列说法中正确的是（）a物体一直不受外力的作用时，可能做离心运动b做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时做离心运动c做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化就将做离心运动d做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力变小时将做离心运动【考点】离心现象【专题】匀速圆周运动专题【分析】当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时，物体就要远离圆心，此时物体做的就是离心运动【解答】解：a、物体一直不受外力的作用，此时物体受到的只有重力，所以物体将做自由落体运动或者是平抛运动，不是离心运动，所以a错误b、向心力的突然变大时，合力大于了物体需要的向心力，物体要做向心运动，所以b错误c、合力大于需要的向心力时，物体要做向心运动，合力小于所需要的向心力时，物体就要远离圆心，做的就是离心运动，所以向心力的数值发生变化也可能做向心运动，故c错误d、当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时，物体就要远离圆心，此时物体做的就是离心运动，所以d正确故选：d【点评】合力大于需要的向心力时，物体要做向心运动，合力小于所需要的向心力时，物体就要远离圆心，做的就是离心运动22市场上出售的苍蝇拍，把手长的明显比把手短的使用效果好，这是因为使用把手长的拍子打苍蝇时（）a苍蝇看不见苍蝇拍子而易被打到b由于拍子转动线速度大而易打到苍蝇c由于拍子转动角速度大而易打到苍蝇d无法确定【考点】线速度、角速度和周期、转速【专题】匀速圆周运动专题【分析】由于苍蝇拍质量很小，故可以认为人使用时角速度一定，根据v=r分析即可【解答】解：要想打到苍蝇，必须要提高线速度；由于苍蝇拍质量很小，故可以认为人使用时角速度一定，根据公式v=r，提高拍头的转动半径后，会提高线速度；故acd错误，b正确；故选：b【点评】本题关键是建立物理模型，明确拍头的运动是匀速圆周运动，角速度一定，然后根据公式v=r分析，基础题23据宁波日报消息，宁波不久也将开通时速达到200公里以上“动车组”列车届时，乘列车就可以体验时速200公里的追风感觉我们把火车转弯近似看成是做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是（）a减小内外轨的高度差b增加内外轨的高度差c减小弯道半径d增大弯道半径【考点】向心力；牛顿第二定律【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用【分析】火车高速转弯时不使外轨受损，则拐弯所需要的向心力由支持力和重力的合力提供根据牛顿第二定律分析【解答】解：a、对运行的火车进行受力分析如图，得：，由于较小，则tansin，h为内外轨道的高度差，l为路面的宽度则，l、r一定，v增大，需要h增大故a错误，b正确 c、设弯道半径为r，路面的倾角为，由牛顿第二定律得，一定，v增大时，可增大半径r故c错误，d正确故选：bd【点评】本题是实际应用问题，考查应用物理知识分析处理实际问题的能力，本题与圆锥摆问题类似，基础是对物体进行受力分析24如图所示为家用洗衣机的脱水桶，当它高速旋转时，能把衣物甩干根据我们所学的知识，叙述正确的是（）a脱水桶高速运转时，水受到与运动方向一致的合外力作用飞离衣物b脱水桶高速运转时，衣物上的水受到的合外力不足以充当向心力，所以水滴做离心运动，通过小孔，飞离脱水桶c通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物集中堆放在桶的中央d通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物成螺旋状排列，主要集中在桶壁附近【考点】离心现象【分析】衣物附在筒壁上随筒一起做匀速圆周运动，衣物的重力与静摩擦力平衡，筒壁的弹力提供衣物的向心力，根据向心力公式分析筒壁的弹力随筒转速的变化情况【解答】解：a、水滴依附的附着力是一定的，根据f=ma=m2r，增大会使向心力f增大，而转筒有洞，不能提供足够大的向心力，水滴就会被甩出去，增大向心力，会使更多水滴被甩出去故a错误，b正确；c、衣服做圆周运动，有沿着切向飞出的趋势，故被“甩”至筒壁，因此通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物成螺旋状排列，主要集中在桶壁附近，故d正确，c错误；故选：bd【点评】本题是生活中圆周运动问题，要学会应用物理知识分析实际问题，理解水被甩出原理，掌握离心现象的应用，注意生活中还有哪些现象是利用离心运动25如图所示，汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端拴一个质量为m的小球，当汽车以某一速率在水平地面上匀速行驶时弹簧长度为l1；当汽车以同一速度匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，弹簧长度为l2，下列答案中正确的是（）al1=l2bl1l2cl1l2d前三种情况均有可能【考点】牛顿第二定律；胡克定律；向心力【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用【分析】先对小球在水平面上做匀速直线运动，受力分析，根据平衡求出l1，然后对以同一速度匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点的小球受力分析，根据牛顿第二定律求弹簧长度l2，再对l1l2比较即可【解答】解：当汽车在水平面上做匀速直线运动时，设弹簧原长为l0，劲度系数为k根据平衡得：mg=k（l1l0） 解得； 当汽车以同一匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，由牛顿第二定律得：解得：l2=+l0 两式比较可得：l1l2，故acd错误，b正确；故选：b【点评】仅仅对物体受力分析，有时无法求出合力，本题中还必须要结合物体的运动情况进行受力分析，才能得到明确的结论26如甲图所示，天花板上固定一根细绳，绳系一小球，则下列说法中正确的是（）a小球对绳拉力就是绳对天花板的拉力b小球对绳的拉力是由于小球形变而产生的c小球对绳的拉力就是小球的重力d若小球在竖直平面内摆动（如乙图），则小球在摆动过程中受到的外力的合力即为向心力【考点】物体的弹性和弹力【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】理解力的概念，弹力的概念；小球在下落的过程中只有重力做功，由动能定理分析动能的变化，结合圆周运动求向心力【解答】解：a、根据相互作用小球对绳拉力是绳受的力，绳对天花板的拉力是天花板受力，故a错误b、小球对绳的拉力是由于小球形变而产生的，符合弹力产生的条件，故b正确；c、拉力、小球的重力是不同性质的力，故c错误d、小球长时间摆动过程中，重力势能和动能相互转化的同时，但不是匀速率圆周运动，故小球在摆动过程中受到的外力的合力即为向心力说法错误，故d错误；故选：b【点评】在题目中虽然小球除了受到重力的作用之外还受到绳的拉力的作用，但是在整个过程中绳的拉力不做功，只有重力做功，机械能守恒，圆周运动的特点27如图所示，质点通过位置p时的速度、加速度及p附近的一段轨迹都在图上标出，其中可能正确的是（）abcd【考点】物体做曲线运动的条件【专题】物体做曲线运动条件专题【分析】做曲线运动的物体，速度方向沿着曲线上点的切线方向；做曲线运动的物体，合力及加速度的方向与速度方向不共线，且指向曲线的内侧；【解答】解：图a中速度方向正确，加速度方向应该直线曲线的内侧，故a错误；图b中速度方向是切线方向，加速度方向指向曲线的内侧，故b正确；图c中加速度方向指向曲线的内侧