【志鸿全优设计】高中物理 第2章 研究圆周运动单元检测 沪科版必修2(1).doc

第2章研究圆周运动单元检测（时间：45分钟满分：100分）一、选择题（每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分）1大型游乐场中有一种“摩天轮”的娱乐设施，如图所示，坐在其中的游客随轮的转动而做匀速圆周运动，对此有以下说法，其中正确的是（）a游客处于一种平衡状态b游客做的是一种变加速曲线运动c游客做的是一种匀变速运动d游客的速度和加速度都在不断地改变着2物体做离心运动时，运动轨迹（）a一定是直线b一定是曲线c可能是直线，也可能是曲线d可能是圆3做离心运动的物体，它的速度变化情况是（）a速度大小不变，方向改变b速度大小不变，方向不变c速度的大小和方向可能都改变d速度的大小和方向可能都不变4洗衣机的脱水筒在工作时，有一衣物附着在竖直的筒壁上，则此时（）a衣物受重力、筒壁弹力和摩擦力作用b衣物随筒壁做圆周运动的向心力由摩擦力提供c筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大d筒壁对衣物的摩擦力随筒的转速的增大而增大5如图所示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2。已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是（）a从动轮做顺时针转动b从动轮做逆时针转动c从动轮的转速为d从动轮的转速为6如图所示，三个轮组成传动装置，轮间不打滑，a、b、c三点比较，已知rarbrc234，则（）a角速度之比123643b线速度之比v1v2v3234c周期之比t1t2t3111d向心加速度之比a1a2a34327质量为m的物体用线通过光滑的水平板上的小孔与质量为m的砝码相连，并且正在做匀速圆周运动，如图所示。如果减小m的质量，则物体的轨道半径r、角速度、线速度v的大小变化情况是（）ar增大，v变小，变小br增大，减小，v不变cr减小，v不变，增大dr减小，不变，v变小8一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图（a）所示，曲线上a点的曲率圆定义为：通过a点和曲线上紧邻a点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做a点的曲率圆，其半径叫做a点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成角的方向以速度v0抛出，如图（b）所示。则在其轨迹最高点p处的曲率半径是（）a bc d二、填空题（每小题6分，共12分，把答案填在相应的横线上）9如图所示，用一根细绳，一端系住一个质量为m的小球，另一端悬在光滑水平面上方h处，绳长大于h，使小球在水平面上做圆周运动不离开地面的最大角速度为。10人类将来要离开地球到宇宙中去生活，可以设计成如图所示的宇宙村，它是一个圆桶形的建筑，人们生活在圆桶的内壁上。为了使人们在其中生活不致有失重感，可以让它旋转。设这个建筑的直径为200 m，那么，当它绕其中心轴转动的角速度为_时，人类感觉像生活在地球上一样（承受10 m/s2的加速度），如果角速度超过了上述值，人们将有_的感觉。三、计算题（每小题20分，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）11小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地。如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。求：（1）绳断时球的速度大小。（2）绳能承受的最大拉力是多大？12长l=0.5 m、质量可忽略的杆，其一端固定于o点，另一端连有质量为m=2 kg的小球，它绕o点在竖直平面内做圆周运动，当通过最高点时，如图所示。求下列情况下杆对球的作用力（计算大小，并说明是拉力还是支持力，取g=10 m/s2）（1） 当v11 m/s时，大小为多少？是拉力还是支持力？（2）当v24 m/s时，大小为多少？是拉力还是支持力？参考答案1答案：bd解析：游客做匀速圆周运动，速度和加速度的大小不变，但它们的方向时刻在改变，均为变量，因此游客做的是变加速曲线运动，而非匀变速运动，不是处于平衡状态。2答案：c解析：如果向心力突然消失，物体由于惯性，会沿切线方向飞出去，此时物体的运动轨迹是直线；如果物体受的合力不足以提供向心力，物体虽不能沿切线方向飞出去，但会逐渐远离圆心，物体做曲线运动。所以c正确。3答案：cd解析：离心运动表现为两种形式：一是沿切线远离圆心，做匀速直线运动，这种情况下，速度的大小和方向都不变；二是介于切线与圆周之间远离圆心，这种情况是由于合外力所提供的向心力不足所造成的，轨迹为曲线，速度的大小和方向都变化。由上述分析可知，选项a、b是错误的，选项c、d正确。4答案：ac解析：对衣物，竖直方向：fmg。水平方向：fnm2r，当角速度增大时，摩擦力f不变，弹力fn增大。5答案：bc解析：根据传动装置的特点可知：从动轮应做逆时针转动，故选项b对；皮带轮边缘上各点线速度大小相等，即r12nr22n。所以从动轮的转速为，选项c对。6答案：a解析：三个轮子边缘的线速度大小相等，故选项b错误；由可知，123643，选项a正确；由可得t1t2t3234，选项c错误；由可得a1a2a3643，选项d错误。7答案：a解析：物体做匀速圆周运动，其向心力fmg，若m减小，物体做半径r越来越大的离心运动，在此过程中，绳子的拉力对物体做负功，物体的动能减小，v变小，由vr，因为r增大，v变小，所以减小。a正确。8答案：c解析：物体抛出后在最高点的加速度为g，水平速度为v0cos ，由得，故p点曲率半径，c项正确。9答案：解析：当小球以此最大角速度运动时，小球恰好离开地面做圆周运动，小球受到重力与绳子的拉力，两者的合力提供向心力，f合mr2，则。10答案：rad/s超重解析：处于宇宙空间的物体处于完全失重状态，现要生活在宇宙村中的人无失重感，就让该装置转动，处于宇宙村边缘的人随宇宙村一起旋转，当其向心加速度为题中所给的10 m/s2时，对应的角速度就是所求。由向心加速度的公式ar2， rad/s。11答案：答案：解析：（1）设绳子断后球的飞行时间为t，根据平抛运动规律，竖直方向有，水平方向有dvt，得。（2）设绳子能够承受的最大拉力为t，球做圆周运动的半径为，根据圆周运动向心力公式tmg，得12答案：16 n支持力答案：44 n拉力解析：（