人教版高中物理必修2课后知能检测试题汇编　全套.doc

1(2012长沙高一期末)下列关于运动状态与受力关系的说法中，正确的是()A物体的运动状态发生变化，物体的受力情况一定变化B物体在恒力作用下，一定做匀变速直线运动C物体的运动状态保持不变，说明物体所受的合外力为零D物体做曲线运动时，受到的合外力可以是恒力【解析】根据牛顿第二定律，当物体所受合外力不等于零时，其运动状态就要发生变化若合外力的方向跟物体的速度方向成一定角度，合外力产生的加速度方向跟速度方向也成一定角度，那么物体的速度不仅方向一定发生变化，而且大小也可能发生变化，即物体应做曲线运动所受合外力可以是恒力，也可以是变力【答案】CD2关于曲线运动的速度，下列说法正确的是()A速度的大小与方向都在时刻变化B速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化C速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化D质点在某一点的速度方向是在曲线上该点的切线方向【解析】物体做曲线运动时速度的方向沿曲线的切线方向，而曲线上不同点的切线方向是不同的，所以速度的方向是不断发生变化的；如果合力方向与速度方向时刻垂直，速度的大小是不会发生变化的【答案】CD3若一个物体的运动是由两个独立的分运动合成的，则()A若其中一个分运动是变速运动，另一个分运动是匀速直线运动，则物体的合运动一定是变速运动B若两个分运动都是匀速直线运动，则物体的合运动有可能是匀变速直线运动C若其中一个分运动是匀变速直线运动，另一个分运动是匀速直线运动，则物体的运动一定是曲线运动D若其中一个分运动是匀加速直线运动，另一个分运动是匀减速直线运动，则合运动一定是曲线运动【解析】当一个分速度变化时，合速度会不断变化，所以是变速运动，A正确；当两个分运动都是匀速直线运动时，合运动一定也是匀速直线运动，B错误；若匀变速直线运动与同方向的匀速直线运动合成，则合运动是直线运动，C错误；同方向的匀加速直线运动与匀减速直线运动合成，合运动是直线运动，D错误【答案】A4“神舟九号”已于2012年6月与在轨的“天宫一号”实现交会对接如图所示，“神舟九号”在飞行过程中，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小在此过程中“神舟九号”所受合力方向可能是下列图中的()【解析】做曲线运动的物体的运动轨迹向合力方向弯曲，A、D错误；卫星速度减小，表明它所受的合力沿切线方向的分力与速度方向相反，故B错误，C正确【答案】C5做曲线运动的物体，在其轨迹上某一点的加速度方向()A为通过该点的曲线的切线方向B与物体在这一点时所受的合外力方向垂直C与物体在这一点速度方向一致D与物体在这一点速度方向的夹角一定不为零【解析】由于做曲线运动的物体所受合外力方向一定指向轨迹的凹侧、与速度方向不共线，而加速度方向与合外力方向一致，故选D.【答案】D图5176(2013佛山高一期中)如图517，人沿平直的河岸以速度v行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行当绳与河岸的夹角为时，船的速率为()Avsin B.Cvcos D.【解析】把人的速度v沿着绳方向和垂直于绳方向分解如图所示其中v1vcos ，所以船的速度等于vcos .因此C选项正确【答案】C7(2013珠海高一期中)互成角度(0，180)的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动()A有可能是直线运动 B一定是曲线运动C有可能是匀速运动 D一定是匀变速运动【解析】互成角度的一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动合成后，加速度不变，是匀变速，且合速度的方向与合加速度的方向不在一条直线上，做曲线运动，所以选B、D.【答案】BD8(2013汕头高一期末)月亮的阴晴圆缺使人们知道，月亮的运动轨迹可近似地认为是以地球为中心的圆关于月亮的运动，下列说法正确的是()A月亮做匀速运动B月亮运动的加速度为零C月亮受到指向地心的力的作用，且这个力的大小不变D月亮不受力的作用【解析】月亮运动的轨道可近似地认为是一个以地球为中心的圆，由此我们知道月亮做曲线运动由曲线运动的条件可知，月亮受到的合外力一定不等于零由我们的观察和经验知，月亮绕地球做曲线运动的速率不变化，因此，月亮应该受到一个与速度方向垂直的力，也就是沿着轨道半径指向地心的力的作用因为月亮运动的速率是不变的，可以知道月亮的速度方向的改变是均匀的，也就是说，月亮的瞬时速度在相同的时间内改变的角度是相同的由曲线运动方向改变的原因推知，月亮受到的指向地心的力大小应该不变化【答案】C9(2013海口高一期末)在光滑的水平面上有一质量为2 kg的物体，在几个共点力的作用下做匀速直线运动现突然将与速度反方向的2 N的力水平旋转90，则关于物体运动情况的叙述正确的是()A物体做速度大小不变的曲线运动B物体做加速度为 m/s2的匀变速曲线运动C物体做速度越来越大的曲线运动D物体做非匀变速曲线运动，其速度越来越大【解析】物体原来所受的合外力为零，当把与速度反方向的2 N的力水平旋转90后，其受力相当于如图所示，其中F是Fx、Fy的合力，即F2 N，且大小、方向都不变，是恒力，那么物体的加速度为a m/s2 m/s2.又因为F与v的夹角90，所以物体做速度越来越大、加速度恒为 m/s2的匀变速曲线运动故正确答案是B、C两项【答案】BC10在一次漂流探险中，探险者驾驶摩托艇想上岸休息，江岸是平直的，江水沿江向下流速为v，摩托艇在静水中航速为u，探险者离岸最近点O的距离为d.如果探险者想在最短的时间内靠岸，则摩托艇登陆的地点离O的距离为多少？【解析】如果探险者想在最短的时间内靠岸，摩托艇的前端应垂直于河岸，即u垂直于河岸，如图所示，则探险者运动的时间为t，那么摩托艇登陆的地点离O的距离为xvtd.【答案】d112月26日，2013年全国山地自行车冠军赛首站结束，刘馨阳、白月分获男、女组冠军若某一路段车手正在骑自行车以4 m/s的速度向正东方向行驶，天气预报报告当时是正北风，风速也是4 m/s，则车手感觉的风速多大？方向如何？【解析】以人为参考系，气流水平方向上有向西的4 m/s的速度，向南有4 m/s的速度，所以合速度为4 m/s，方向为西南方向，如图所示由图可知骑车的人感觉到风速方向为东北方向的东北风【答案】4 m/s东北风12如图518所示，在水平地面上以速度v做匀速直线运动的汽车，用绳子通过定滑轮吊起一个物体，若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为v1和v2.已知v1v，求：(1)两绳夹角为时，物体上升的速度大小；(2)在汽车做匀速直线运动的过程中，物体是加速上升还是减速上升？(3)绳子对物体的拉力F与物体所受重力mg的大小关系如何？图518【解析】(1)依据实际效果将汽车的运动分解为沿绳的直线运动和垂直于绳的圆周运动，如图所示，则有v2v1sin ，v1v，所以v2vsin .(2)依据v2vsin 可知：当小车向左做匀速直线运动时，角变大，则sin 变大，因此物体的运动速度变大，即物体加速上升(3)由于物体加速上升，根据牛顿第二定律知，拉力F大于物体的重力mg.【答案】(1)vsin (2)加速上升(3)Fmg1关于从同一高度以不同初速度水平抛出的物体，比较它们落到水平地面上的时间(不计空气阻力)，以下说法正确的是()A速度大的时间长B速度小的时间长C一样长 D质量大的时间长【解析】水平抛出的物体做平抛运动，由ygt2得t ，其下落的时间由下落的高度决定，从同一高度以不同初速度水平抛出的物体，落到水平地面上的时间相同，A、B、D错误，C正确【答案】C2做平抛运动的物体，落地过程在水平方向通过的距离取决于()A物体的初始高度和所受重力B物体的初始高度和初速度C物体所受的重力和初速度D物体所受的重力、初始高度和初速度【解析】水平方向通过的距离xv0t，由hgt2得t，所以时间t由高度h决定，又xv0tv0，故x由初始高度h和初速度v0共同决定，B正确【答案】B3(2013茂名高一检测)滑雪运动员以20 m/s的速度从一平台水平飞出，落地点与飞出点的高度差3.2 m不计空气阻力，g取10 m/s2.运动员飞过的水平距离为x，所用时间为t，则下列结果正确的是()Ax16 m，t0.50 s Bx16 m，t0.80 sCx20 m，t0.50 s Dx20 m，t0.80 s【解析】做平抛运动的物体运动时间由高度决定，根据竖直方向做自由落体运动得t0.80 s根据水平方向做匀速直线运动可知xv0t200.80 m16 m，B正确【答案】B4人站在平台上平抛一小球，球离手时的速度为v1，落地时速度为v2，不计空气阻力，图中能表示出速度矢量的演变过程的是()【解析】物体做平抛运动时，在水平方向上做匀速直线运动，其水平方向的分速度不变，故选项C正确【答案】C5. 如图5213所示，在光滑水平面上有一小球a以v0的初速度向右运动，同时在它正上方有一小球b也以v0的初速度水平向右抛出，并落于C点，则()图5213A小球a先到达C点B小球b先到达C点C两球同时到达C点D不能确定【解析】b球做平抛运动，可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动b球落于C点，水平位移x与a球位移相同，由于xv0t，故t，x相同，v0也相同，因此t也相同【答案】C6关于斜抛运动，下列说法中正确的是()A物体抛出后，速度增大，加速度减小B物体抛出后，速度先减小，再增大C物体抛出后，沿着轨迹的切线方向，先做减速运动，再做加速运动，加速度始终沿着切线方向D斜抛物体的运动是匀变速曲线运动【解析】斜抛物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做竖直上抛或竖直下抛运动，抛出后只受重力，故加速度恒定若是斜上抛则竖直方向的分速度先减小后增大；若是斜下抛则竖直方向的分速度一直增大，则轨迹为抛物线，故选项D正确【答案】D7(2013江苏高考)如图5214所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同空气阻力不计，则()图5214AB的加速度比A的大BB的飞行时间比A的长CB在最高点的速度比A在最高点的大DB在落地时的速度比A在落地时的大【解析】在同一位置抛出的两小球，不计空气阻力，在运动过程中的加速度等于重力加速度，故A、B的加速度相等，选项A错误；根据hgt2，两球运动的最大高度相同，故两球飞行的时间相等，选项B错误；由于B的射程大，根据水平方向匀速运动的规律xvt，故B在最高点的速度比A的大，选项C正确；根据竖直方向自由落体运动，A、B落地时在竖直方向的速度相等，B的水平速度大，速度合成后B在落地时的速度比A的大，选项D正确【答案】CD8一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图5215中虚线所示小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为()图5215Atan B2tan C. D.【解析】设小球的初速度为v0，抛出t秒后小球落在斜面上根据速度方向与斜面垂直，求得t秒时小球的竖直速度vy，故时间t.t秒时间内小球水平位移xv0t，竖直位移y，选项D正确【答案】D9如图5216所示，在倾角为的斜面上A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上B点所用的时间为()A.B.C. D.图5216【解析】设小球从抛出至落到斜面上的时间为t，在这段时间内水平位移和竖直位移分别为xv0t，ygt2.如图所示，由几何关系知tan ，所以小球的运动时间为ttan .【答案】B10如图5217所示，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上，枪口与目标靶之间的距离x100 m，子弹射出的水平速度v200 m/s，子弹从枪口射出的瞬间，目标靶由静止开始释放不计空气阻力，取重力加速度g为10 m/s2，求：图5217(1)从子弹由枪口射出开始计时，经多长时间子弹击中目标靶？(2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离h为多少？【解析】(1)子弹做平抛运动，它在水平方向的分运动是匀速直线运动，设子弹经t时间击中目标靶，则t代入数据得t0.5 s.(2)目标靶做自由落体运动，则hgt2代入数据得h1.25 m.【答案】(1)0.5 s(2)1.25 m11如图5218所示，水平台面AB距地面高度h0.80 m有一滑块从A点以v06.0m/s的初速度在台面上做匀变速直线运动，滑块与水平台面间的动摩擦因数0.25.滑块运动到平台边缘的B点后水平飞出已知AB2.2 m，不计空气阻力，g取10 m/s2，结果保留两位有效数字求：(1)滑块从B点飞出时的速度大小；(2)滑块落地点到平台边缘的水平距离图5118【解析】(1)设滑块从B点飞出时的速度大小为v，由牛顿第二定律和运动学方程得mg ma，v2v 2ax解得代入数据得v5.0m/s.(2)设滑块落地点到平台边缘的水平距离为x1，由平抛运动的规律得x1vt，hgt2解得x1v代入数据得x12.0 m.【答案】(1)5.0 m/s(2)2.0 m12(2013海口高一期末)光滑的水平面上，一个质量为2 kg的物体从静止开始运动，在前5 s受到一个沿正东方向、大小为4 N的水平恒力作用，从第6 s初开始，改受正北方向、大小为2 N的水平恒力，作用时间为10 s求物体在15 s内的位移和15 s末的速度大小【解析】前5 s内，物体做匀加速直线运动，s5att25 m，v5t110 m/s.接着物体做类平抛运动，如图所示，后10 s内物体向东的位移xv5t2100 m.向北方向位移yatt50 m，向北方向速度vyat210 m/s，则v1510 m/s,15 s内位移s134.6 m.【答案】134.6 m10 m/s1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B匀速圆周运动是变速运动C匀速圆周运动的线速度不变D匀速圆周运动的角速度不变【解析】匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，故A、C错误，B正确；匀速圆周运动中角速度是不变的，故D正确【答案】BD2对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是()A相等的时间里通过的路程相等B相等的时间里通过的弧长相等C相等的时间里发生的位移相等D相等的时间里转过的角度相等【解析】匀速圆周运动是曲线运动，物体转过的弧长等于物体运动的路程，依据匀速圆周运动的概念可知：“相等的时间内通过的弧长相等”，即相等的时间内通过的路程相等，A、B正确；依据位移的定义可知，相等时间内位移的方向不相同，C错误；因为在匀速圆周运动中角速度不变，所以D正确【答案】ABD3甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为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，v1v2B12，v1v2C12，v1v2 D12，v1v2【解析】由于甲、乙在相同时间内各自跑了一圈，v1，v2，v1v2.由vr，得，1，2，12，故C正确【答案】C4(2013青岛高一期中)有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树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝哪个方向倒下，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，树梢的角速度最大，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，树梢的周期较大，易于判断D伐木工人的经验缺乏科学依据【解析】树木开始倒下时，树各处的角速度一样大，故A项错误；由T知，树各处的周期也一样大，故C项错误；由vr知，树梢的线速度最大，易判断树倒下的方向，故B项正确【答案】B5如图548所示，两轮用齿轮传动，且不打滑，图中两轮的边缘上有A、B两点，它们到各自转轴O1、O2的距离分别为rA、rB，且rArB.当轮子转动时，这两点的角速度分别为A和B，线速度大小分别为vA和vB，则下列关系式正确的是()图548AABBABCvAvB DvBvA【解析】由齿轮传动特点可知vAvB，所以C正确，D错误；再由vr，rArB，可知AB，故A、B均错误【答案】C6(2013秦皇岛高一期中)如图549所示为自行车的传动装置示意图，A、B、C分别为大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的一点，则在此传动装置中()图549AB、C两点的线速度相同BA、B两点的线速度相同CA、B两点的角速度与对应的半径成正比DB、C两点的线速度与对应的半径成正比【解析】大齿轮与小齿轮间是皮带传动，A、B两点的线速度相同，角速度与对应的半径成反比，B正确、C错误；小齿轮与后轮是同轴转动，B、C两点的角速度相同，线速度与对应的半径成正比，A错误、D正确【答案】BD7一辆卡车在水平路面上行驶，已知该车轮胎半径为R，轮胎转动的角速度为，关于各点的线速度大小下列说法正确的是()A相对于地面，轮胎与地面的接触点的速度为RB相对于地面，车轴的速度大小为RC相对于地面，轮胎上缘的速度大小为RD相对于地面，轮胎上缘的速度大小为2R【解析】因为轮胎不打滑，相对于地面，轮胎与地面接触处保持相对静止，该点相当于转动轴，它的速度为零，车轴的速度为R.而轮胎上缘的速度大小为2R.故选项B、D正确【答案】BD8(2013义乌高一检测)两个小球固定在一根长为L的杆的两端，绕杆上的O点做圆周运动，如图5410所示，当小球1的速度为v1时，小球2的速度为v2，则转轴O到小球2的距离为()图5410Av1L/(v1v2) Bv2L/(v1v2)C(v1v2)L/v1 D(v1v2)L/v2【解析】设小球1、2做圆周运动的半径分别为r1、r2，则v1v2r1r2r1r2，又因r1r2L，所以小球2到转轴O的距离r2，B正确【答案】B9如图5411是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径R3r，现在进行倒带，使磁带绕到A轮上倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮经测定，磁带全部绕到A轮上需要时间为t，则从开始倒带到A、B两轮的角速度相等所需要的时间()图5411A等于 B大于C小于 D等于【解析】两轮的角速度相等时半径相等，这时两边的磁带的多少是一样的，说明有一半的磁带倒了回去，在A轮中由于角速度是一样的，半径越小线速度越小，用的时间就多，所以应该是大于，所以选B.【答案】B10如图5412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()图5412A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nD从动轮的转速为n【解析】由于皮带是交叉传动，所以主动轮做顺时针转动时，从动轮做逆时针转动；轮子边缘线速度相等，v11r12nr1，v22r22nr2，则由v1v2，得nn.【答案】BC11. 如图5413所示，一绳系一球在光滑的桌面上做匀速圆周运动，绳长L0.1 m，当角速度为20 rad/s时，绳断开，试分析绳断开后：(1)小球在桌面上运动的速度；(2)若桌子高1.00 m，小球离开桌面时速度方向与桌面平行求小球离开桌子后运动的时间和落点与桌子边缘的水平距离图5413【解析】(1)vr200.1 m/s2 m/s.(2)小球离开桌面后做平抛运动，竖直方向：hgt2所以：t s0.45 s水平方向：xvt20.45 m0.9 m.【答案】(1)2 m/s(2)0.45 s0.9 m12如图5414所示，半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动，其正上方h处沿OB方向水平抛出一小球，要使球与盘只碰一次，且落点为B，求小球的初速度和圆盘转动的角速度.图5414【解析】小球做平抛运动，在竖直方向上hgt2，则运动时间t.又因为水平位移为R，所以球的速度vR.在时间t内盘转过的角度n2，又因为t，则转盘角速度2n(n1,2,3)【答案】R2n(n1,2,3)1下列关于匀速圆周运动的性质的说法正确的是()A匀速运动B匀加速运动C加速度不变的曲线运动D变加速曲线运动【解析】匀速圆周运动是变速运动，它的加速度大小不变，方向始终指向圆心，是变量，故匀速圆周运动是变加速曲线运动，A、B、C错，D对【答案】D2(2013温州高一期中)甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，转动半径之比为34，在相同的时间里甲转过60圈时，乙转过45圈，则它们的向心加速度之比为()A34B43C49D916【解析】根据公式a2r及有因为T甲，T乙，所以，B正确【答案】B3(2013包头高一期中)高速列车已经成为世界上重要的交通工具之一，某高速列车时速可达360 km/h.当该列车以恒定的速率在半径为2 000 m的水平面上做匀速圆周运动时，则()A乘客做圆周运动的加速度为5 m/s2B乘客做圆周运动的加速度为0.5 m/s2C列车进入弯道时做匀速运动D乘客随列车运动时的速度不变【解析】乘客随列车以360 km/h的速率沿半径为2 000 m 的圆周运动，向心加速度a m/s25 m/s2，A对，B错；乘客随列车运动时的速度大小不变，方向时刻变化，C、D错【答案】A4一只质量为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】AC5关于质点的匀速圆周运动，下列说法正确的是()A由a可知，a与r成反比B由a2r可知，a与r成正比C由vr可知，与r成反比D由2n可知，与n成正比【解析】物体做匀速圆周运动的向心加速度与物体的线速度、角速度、半径有关，但向心加速度与半径的关系要在一定的前提条件下才能得出当线速度一定时，向心加速度与半径成反比；当角速度一定时，向心加速度与半径成正比，对线速度和角速度与半径的关系也可以同样进行讨论【答案】D6物体做半径为R的匀速圆周运动，它的向心加速度、角速度、线速度和周期分别为a、v和T.下列关系式正确的是()A BvCa DT 【解析】由a2R，vR可得 ，v，av，即A、B正确，C不正确；又由T与 得T2，即D不正确【答案】AB7(2012临沂高一检测)一小球被细线拴着做匀速圆周运动，其半径为R，向心加速度为a，则()A小球相对于圆心的位移不变B小球的线速度大小为C小球在时间t内通过的路程sD小球做圆周运动的周期T2【解析】小球做匀速圆周运动，各时刻相对圆心的位移大小不变，但方向时刻在变，A错；由a得v，B对；在时间t内通过的路程svtt，C错；做圆周运动的周期T2，D对【答案】BD8小金属球质量为m，用长L的轻悬线固定于O点，在O点的正下方处钉有一颗钉子P，把悬线沿水平方向拉直，如图557所示，若无初速度释放小球，当悬线碰到钉子后的瞬间(设线没有断)()A小球的角速度突然增大B小球的线速度突然减小到零C小球的向心加速度突然增大D小球的线速度突然增大图557【解析】由题意知，当悬线运动到与钉子相碰时，悬线竖直，刚碰到钉子，悬线仍竖直，该时刻所受外力为竖直方向，合力不改变速度大小，但半径突然变小，故突然变大，且an也突然变大，选项A、C正确【答案】AC9如图558所示，天车下吊着两个质量都是m的工件A和B，整体一起向左匀速运动系A的吊绳较短，系B的吊绳较长，若天车运动到某处突然静止，此后A和B两工件的向心加速度aA、aB的大小关系是()图558AaAaB BaAaBCaAaB D无法比较【解析】当天车突然停止时，A、B具有相同的速度，并都开始做圆周运动，根据a可知，线速度一定时，向心加速度与半径成反比，所以A的向心加速度较大【答案】B10如图559所示是一个皮带传动减速装置，轮A和轮B共轴固定在一起，各轮半径之比RARBRCRD2112，求在运转过程中，轮C边缘上一点和轮D边缘上一点向心加速度之比图559【解析】B、D轮边缘线速度相等，A、C轮边缘线速度相等，A、B轮角速度相等.21，41，81.【答案】8111一圆柱形小物块放在转盘上，并随着转盘一起绕O点匀速转动通过频闪照相技术对其进行研究，从转盘的正上方拍照，得到的频闪照片如图5510所示，已知频闪仪的闪光频率为30 Hz，转动半径为2 m，该转盘转动的角速度和物块的向心加速度是多少？图5510【解析】闪光频率为30 Hz，就是说每隔 s闪光一次，由频闪照片可知，转一周要用6个时间间隔，即 s，所以转盘转动的角速度为10 rad/s物块的向心加速度为a2r2002 m/s2.【答案】10 rad/s2002 m/s212(2013杭州高一检测)将来人类将离开地球到宇宙中去生活，可以设计成如图5511所示的宇宙村，它是一个圆柱形的密闭建筑，人们生活在圆柱形建筑的边上为了使人们在其中生活不至于有失重感，可以让它旋转设这个建筑物的直径为200 m那么，当它绕其中心轴转动的转速为多大时，人类感觉到像生活在地球上一样(感受到10 m/s2的重力加速度)？如果转速超过了上述值，人们将有怎样的感觉？图5511【解析】由题意知人所受的向心加速度为10 m/s2时，人才感觉到像生活在地球上一样，由圆周运动知识有：a2r，又2n，由得n0.05 r/s.当转速超过上述值后，向心加速度增大，则人受到建筑物内壁的支持力增大，人有超重的感觉【答案】0.05 r/s超重的感觉1做匀速圆周运动的物体所受的向心力是()A因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力B因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小C物体所受的合外力D向心力和向心加速度的方向都是不变的【解析】做匀速圆周运动的物体所受的向心力是物体所受的合外力，由于指向圆心，且与线速度垂直，不能改变线速度的大小，只用来改变线速度的方向，向心力虽大小不变，但方向时刻改变，不是恒力，由此产生的向心加速度也是变化的，所以A、D错误，B、C正确【答案】BC2飞机在空中做匀速圆周运动表演时，下列说法正确的是()A飞机必须受到恒力的作用B飞机所受合力必须等于零C飞机所受合力的大小可能变化D飞机所受合力的大小不变，方向时刻改变【解析】飞机做匀速圆周运动时，其向心力由合外力提供，大小不变，方向时刻改变【答案】D3甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，其质量之比为12，转动半径之比为12，在相同的时间里甲转过60，乙转过45，则它们的向心力之比为()A14B23C49D916【解析】由匀速圆周运动的向心力公式得，FnmR2mR()2，所以.【答案】C4如图5612所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，物体相对桶壁静止则()A物体受到4个力的作用B物体所受向心力是重力提供的C物体所受向心力是弹力提供的D物体所受向心力是静摩擦力提供的图5612【解析】物体受重力、圆筒壁对它施加的弹力和摩擦力三个力的作用，故A选项错；其中在竖直方向上重力和摩擦力平衡，只有弹力提供物体转动所需的向心力，故C选项正确，B、D均错误【答案】C5(2013咸阳高一检测)上海磁悬浮线路的最大转弯处半径达到8 000 m，近距离用肉眼看几乎是一条直线，而转弯处最小半径也达到1 300 m，一个质量为50 kg的乘客坐在以360 km/h速率不变的行驶的车里，随车驶过半径为2 500 m的弯道，下列说法正确的是()A乘客受到的向心力大小约为200 NB乘客受到的向心力大小约为539 NC乘客受到的向心力大小约为300 ND弯道半径设计特别大可以使乘客在转弯时更舒适【解析】由Fnm，可得Fn200 N，选项A正确；设计半径越大，转弯时乘客所需要的向心力越小，转弯时就越舒适，D正确【答案】AD6. 如图5613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，则关于摆球的受力情况，下列说法中正确的是()图5613A摆球受重力、拉力和向心力的作用B摆球受拉力和向心力的作用C摆球受重力和拉力的作用D摆球受重力和向心力的作用【解析】我们在进行受力分析时，“物体受到哪几个力的作用”中的力是指按照性质命名的力，显然，物体只受重力G和拉力FT的作用，而向心力F是重力和拉力的合力，如图所示也可以认为向心力就是FT沿水平方向的分力FT2，显然，FT沿竖直方向的分力FT1与重力G平衡所以，本题正确选项为C.【答案】C7如图5614所示，一小球用细绳悬挂于O点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是()图5614A绳的拉力B重力和绳拉力的合力C重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力D绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力【解析】如图所示，对小球进行受力分析，它受重力和绳子拉力的作用，向心力是指向圆心方向的合力因此，可以说是小球所受合力沿绳方向的分力，也可以说是各力沿绳方向的分力的合力，选C、D.【答案】CD8质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中，杆的另一端套有一个质量为m的小球，今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，且角速度为，如图5615所示，则杆的上端受到球对其作用力的大小为()图5615Am2RBmCm D不能确定【解析】对小球进行受力分析，小球受两个力：一个是重力mg，另一个是杆对小球的作用力F，两个力的合力产生向心力由平行四边形定则可得：Fm，再根据牛顿第三定律，可知杆受到球对其作用力的大小为Fm.故选项C正确【答案】C图56169一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图5616所示，A的运动半径较大，则()AA球的角速度必小于B球的角速度BA球的线速度必小于B球的线速度CA球的运动周期必大于B球的运动周期DA球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力【解析】两个小球均受到重力mg和筒壁对它的弹力FN的作用，其合力必定在水平面内时刻指向圆心由图可知，筒壁对球的弹力FN，向心力Fnmgcot ，其中为圆锥顶角的一半对于A、B两球因质量相等，角也相等，所以A、B两小球受到筒壁的弹力大小相等，A、B两小球对筒壁的压力大小相等，D错误；由牛顿第二定律知，mgcot m2rm.所以，小球的线速度v，角速度，周期T2 .由此可见，小球A的线速度必定大于小球B的线速度，B错误；小球A的角速度必小于小球B的角速度，小球A的周期必大于小球B的周期，A、C正确【答案】AC10如图5617所示，是双人花样滑冰运动中男运动员拉着女运动员做圆锥摆运动的精彩场面，观众有时会看到女运动员被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方向的匀速圆周运动若女运动员做圆锥摆运动时和竖直方向的夹角约为，女运动员的质量为m ，转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r，求：图5617(1)男运动员对女运动员拉力的大小；(2)男运动员转动的角速度【解析】设男运动员对女运动员的拉力大小为F，对女运动员受力如图所示，则Fcos mgFsin m2r解得F，.【答案】(1)(2) 11有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图5618所示，长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动，当转盘以角速度匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为.不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度与夹角的关系图5618【解析】设转盘角速度为，夹角为座椅到中心的距离：RrLsin 对座椅分析有：Fnmgtan mR2联立两式得 .【答案】 12如图5619所示，两根长度相同的轻绳，连接着相同的两个小球，让它们穿过光滑的杆在水平面内做匀速圆周运动，其中O为圆心，两段细绳在同一直线上，此时，两段绳子受到的拉力之比为多少？图5619【解析】设每段绳子长为l，对球2有：F22ml2对球1有：F1F2ml2由以上两式得：F13ml2故.【答案】321下列关于离心现象的说法正确的是()A当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做背离圆心的圆周运动C做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时它将沿切线做直线运动D做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时它将做曲线运动【解析】向心力是以效果命名的，做匀速圆周运动的物体所需要的向心力，是它所受的某个力或几个力的合力提供的，因此，它并不受向心力和离心力的作用它之所以产生离心现象是由于F合m2r，故A错；物体在做匀速圆周运动时，若它所受到的力都突然消失，根据牛顿第一定律，它从这时起做匀速直线运动，故C正确，B、D错【答案】C2“天宫一号”绕地球做匀速圆周运动，关于在舱内所做的实验下列说法中正确的是()A可以用天平测量物体的质量B可以用水银气压计测舱内的气压C可以用弹簧测力计测拉力D在卫星内将重物挂于弹簧测力计上，弹簧测力计示数为零，但重物仍受地球的引力【解析】卫星内物体处于完全失重状态，此时放在天平上的物体对天平的压力为零，因此不能用天平测物体的质量，故A错；同理水银也不会产生压力，故水银气压计也不能使用，故B错；弹簧测力计测拉力遵从胡克定律，拉力的大小与弹簧伸长量成正比，故C正确；物体处于完全失重状态时并不是不受重力，而是重力提供了物体做圆周运动的向心力，故D正确【答案】CD3(2013太原高一检测)如图5713所示，在光滑轨道上，小球滚下经过圆弧部分的最高点时，恰好不脱离轨道，此时小球受到的作用力是()图5713A重力、弹力和向心力B重力和弹力C重力和向心力 D重力【解析】小球运动到最高点时，若恰好不脱离轨道，小球与轨道间压力为零，小球只受重力作用，由重力充当向心力综上所述，D选项正确【答案】D4如图5714所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，以下说法正确的是()A在竖直方向汽车受到三个力；重力、桥面的支持力和向心力B在竖直方向汽车可能只受两个力：重力和桥面的支持力C在竖直方向汽车可能只受重力D汽车对桥面的压力小于汽车的重力图5714【解析】一般情况下汽车受重力和支持力作用，且 mgFNm，故支持力FNmgm，即支持力小于重力，A错，B、D对；当汽车的速度v时，汽车所受支持力为零，C正确【答案】BCD5一辆卡车在丘陵地匀速率行驶，地形如图5715所示，由于轮胎老化，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段应是()Aa处 Bb处Cc处 Dd处图5715【解析】卡车在a、c处行驶，向心加速度向下，处于失重状态，爆胎可能性较小，A、C错误；卡车在b、d处行驶，向心加速度向上，处于超重状态又因为FNmgm，FNmgm.由图知rbrd，所以FNbFNd，因此在d处爆胎可能性最大，B错，D对【答案】D6(2013成都高一检测)如图5716所示，竖直面内有一圆弧面，其半径为R.质量为m的物体在拉力作用下沿圆弧面以恒定的速率v滑行，拉力的方向始终保持与物体的速度方向一致已知物体与圆弧之间的滑动摩擦系数为，则物体通过圆弧面最高点P位置时拉力的大小为()图5716Amg Bm(gv2/R)Cmv2/R Dm(gv2/R)【解析】物体做匀速圆周运动，通过最高点时，沿半径方向mgFNm，沿切线方向，拉力FFN，所以Fm(gv2/R)，选项B正确【答案】B7中央电视台今日说法栏目最近报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲撞进李先生家，造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图5717所示交警根据图示作出以下判断，你认为正确的是()A由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动B由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动C公路在设计上可能内高外低D公路在设计上可能外高内低图5717【解析】汽车在拐弯时因为车做离心运动发生侧翻，A正确、B错误；公路在设计上可能内高外低，合外力不足以提供汽车做圆周运动的向心力而做离心运动，C正确、D错误【答案】AC8如图5718所示，长度l0.50 m的轻质杆OA，A端固定一个质量m3.0 kg的小球，小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动通过最高点时小球的速率是2.0 m/s，g取10 m/s2，则此时细杆OA()A受到6.0 N的拉力 B受到6.0 N的压力C受到24 N的拉力 D受到54 N的压力图5718【解析】设杆转到最高点球恰好对杆的作用力为零时，球的速度为v0，则有：mgm其中Rl0.50 m，则：v0 m/s2 m/s即球受到支持力作用，设球受的支持力为FN.对小球：mgFNm所以FNmgm3.010 N3.0 N6.0 N.由牛顿第三定律知，杆受到的压力大小FNFN6.0 N.【答案】B9. (2012连云港高一期中)飞机由俯冲转为拉起的一段轨迹可看做一段圆弧，如图5719所示，飞机做俯冲拉起运动时，在最低点附近做半径为r180 m的圆周运动，如果飞行员质量m70 kg，飞机经过最低点P时的速度v360 km/h，则这时飞行员对座椅的压力是多少？(g取10 m/s2)图5719【解析】飞机经过最低点时，v360 km/h100 m/s.对飞行员进行受力分析，飞行员在竖直面内共受到重力和座椅的支持力两个力的作用，根据牛顿第二定律得：FNmgm所以FNmgm70(10) N4 589 N由牛顿第三定律得，飞行员对座椅的压力为4 589 N.【答案】4 589 N10. 如图5720是马戏团中上演的飞