【优化探究】2013年高三物理一轮复习课时作业 第四章第三单元课时作业 沪科版

1 高三物理一轮复习课时作业高三物理一轮复习课时作业 时间 45 分钟 满分 100 分 一 选择题 本题共 10 小题 每小题 7 分 共 70 分 每小题至少有一个选项正确 把 正确选项前的字母填在题后的括号内 1 在世界一级锦标赛中 赛车在水平路面上转弯时 常常在弯道上冲出跑道 则以下 说法正确的是 A 是由于赛车行驶到弯道时 运动员未能及时转动方向盘才造成赛车冲出跑道的 B 是由于赛车行驶到弯道时 运动员没有及时加速才造成赛车冲出跑道的 C 是由于赛车行驶到弯道时 运动员没有及时减速才造成赛车冲出跑道的 D 由公式F m 2r可知 弯道半径越大 越容易冲出跑道 解析 赛车在水平路面上转弯时 它需要的向心力是由赛车与地面间的摩擦力提供的 由向心力公式F 知 当v较大时 赛车需要的向心力也较大 当摩擦力不足以提供其 mv2 r 所需的向心力时 赛车将作离心运动而冲出跑道 故选项 C 正确 答案 C 2 如图所示是一个玩具陀螺 a b和c是陀螺上的三个点 当陀螺绕垂直于地面的轴 线以角速度 稳定旋转时 下列表述正确的是 A a b和c三点的线速度大小相等 B a b和c三点的角速度相等 C a b的角速度比c的大 D c的线速度比a b的大 解析 由于a b c三点是陀螺上的三个点 所以当陀螺转动时 三个点的角速度相 同 选项 B 正确 C 错误 根据v r 由于a b c三点的半径不同 ra rb rc 所以 有va vb vc 选项 A D 均错误 答案 B 3 2012 年石嘴山模拟 某变速箱中有甲 乙 丙三个齿轮 如图所示 其半径分别为 r1 r2 r3 若甲轮的角速度为 则丙轮边缘上某点的向心加速度大小为 A B r2 1 2 r3 r2 3 2 r2 1 C D r3 3 2 r2 2 r1r2 2 r3 解析 根据v R知v甲 r1 甲和丙线速度相同 再根据a a丙 v2 R r2 1 2 r3 故 A 正确 答案 A 4 如图所示 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 的不变速率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 2 A 乘客受到的向心力大小约为 200 N B 乘客受到来自车厢的力大小约为 200 N C 乘客受到来自车厢的力大小约为 539 N D 弯道半径设计特别长可以使乘客在转弯时更舒适 答案 ACD 5 在光滑的水平桌面上 有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 距离是 A Lv1 v1 v2 B Lv2 v1 v2 C L v1 v2 v1 D L v1 v2 v2 解析 两球固定在同一杆上转动 其 相同 设小球 1 2 到O点的距离分别为 R1 R2则v1 R1 v2 R2 且R1 R2 L 解得 R2 选项 B 正确 v2L v1 v2 答案 B 6 一小球质量为m 用长为L的悬绳 不可伸长 质量不计 固定于O点 在O点正下 方L 2 处钉有一颗钉子 如图所示 将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后 当悬线碰到 钉子后的瞬间 A 小球线速度没有变化 B 小球的角速度突然增大到原来的 2 倍 C 小球的向心加速度突然增大到原来的 2 倍 D 悬线对小球的拉力突然增大到原来的 2 倍 解析 在小球通过最低点的瞬间 水平方向上不受外力作用 沿切线方向小球的加速 度等于零 因而小球的线速度不会发生变化 A 正确 在线速度不变的情况下 小球的半 径突然减小到原来的一半 由v r可知角速度增大为原来的 2 倍 B 正确 由 a v2 r 可知向心加速度突然增大到原来的 2 倍 C 正确 在最低点 F mg ma D 错 误 答案 ABC 7 如图所示 有一质量为M的大圆环 半径为R 被一轻杆固定后悬挂在O点 有两 个质量为m的小环 可视为质点 同时从大环两侧的对称位置由静止滑下 两小环同时滑 到大环底部时 速度都为v 则此时大圆环对轻杆的拉力大小为 3 A 2m 2M g B Mg 2mv2 R C 2m g v2 R Mg D 2m v2 R g Mg 解析 设每个小环滑到大环底部时 受大环的支持力为N 由牛顿第二定律得 N mg m 由牛顿第三定律知 小环对大环向下的压力大小也为N 再对大环受力分析 v2 R 由物体平衡条件可得 轻杆对大环的拉力F Mg 2N 2m g Mg 所以大环对轻杆的 v2 R 拉力大小为 2m g Mg 只有 C 正确 v2 R 答案 C 8 质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质木架上的A点和C点 如图所示 当 轻杆绕轴BC以角速度 匀速转动时 小球在水平面内做匀速圆周运动 绳a在竖直方向 绳b在水平方向 当小球运动到图示位置时 绳b被烧断的同时杆子停止转动 则 A 绳a对小球拉力不变 B 绳a对小球拉力增大 C 小球可能前后摆动 D 小球可能在竖直平面内做圆周运动 解析 绳b烧断前 竖直方向合力为零 即Fa mg 烧断b后 因惯性 要在竖直面 内做圆周运动 且Fa mg m 所以Fa Fa A 错 B 对 当 足够小时 小球不能 v2 l 摆过AB所在高度 C 对 当 足够大时 小球在竖直面内能过AB上方最高点 从而做圆 周运动 D 对 答案 BCD 9 如图所示 在倾角为 30 的光滑斜面上 有一根长为L 0 8 m 的细绳 一端 固定在O点 另一端系一质量为m 0 2 kg 的小球 沿斜面做圆周运动 若要小球能通过 最高点A 则小球在最低点B的最小速度是 A 2 m s B 2 m s 10 C 2 m s D 2 m s 52 解析 小球通过最高点的最小速度为 vA 2 m s gL sin 由最高点到最低点根据机械能守恒定律得 mv mv mg2Lsin 1 22B 1 22A 解得 vB 2 m s 选项 C 正确 5 答案 C 4 10 如图所示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 其半径 均为r 在放音结束时 磁带全部绕到了B轮上 磁带的外缘半径为R 且R 3r 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轮上需要的时间为t 则从开始倒带到A B两轮的角速度相 等所需要的时间是 A 等于 B 大于 t 2 t 2 C 小于 D 此时间无法确定 t 2 解析 因为A轮角速度恒定 所以随着磁带缠绕厚度的增大 半径增大 磁带运行速 度增大 当 A B时 由v r知rA rB 即A B上磁带厚度相等 此时绕至A轮上 的磁带的长度恰好是磁带总长度的一半 而下一半的磁带速度将比前一半磁带的速度大 由t 知 前一半所用的时间长 后一半所用的时间短 故选 B x v 答案 B 二 非选择题 本题共 2 小题 共 30 分 解答时应写出必要的文字说明 方程式和演 算步骤 有数值计算的要注明单位 11 15 分 一级方程式 F1 汽车大赛中 布朗车队的车手巴顿驾驶着一辆总质量是 M M约 1 5 吨 的赛车经过一半径为R的水平弯道时的速度为v 工程师为提高赛车的性能 都将赛车形状设计得使其上 下方空气存在一个压力差 气动压力 行业术语 从而增 大了赛车对地面的正压力 行业中将正压力与摩擦力的比值称为侧向附着系数 用 表 示 要使上述赛车转弯时不致侧滑 所需气动压力至少为多大 解析 设赛车所受地面支持力为N 气动压力为N 摩擦力为f 则N N Mg 赛车在水平弯道上转弯所需向心力由摩擦力提供 则 f M v2 R 由题意知 N f 由以上几式联立解得 N M Mg v2 R 答案 M Mg v2 R 12 15 分 如图所示 将倾角 30 表面粗糙的斜面固定在地面上 用一根轻质 细绳跨过两个光滑的半径很小的滑轮连接甲 乙两物体 均可视为质点 把甲物体放在斜 面上且细绳与斜面平行 把乙物体悬在空中 并使细绳拉直且偏离竖直方向 60 开 始时甲 乙均静止 现同时释放甲 乙两物体 乙物体将在竖直平面内往返运动 测得绳 长OA为l 0 5 m 当乙物体运动经过最高点和最低点时 甲物体在斜面上均恰好未滑动 已知乙物体的质量为m 1 kg 忽略空气阻力 取重力加速度g 10 m s2 求 1 乙物体在竖直平面内运动到最低点时的速度大小以及此时所受绳的拉力大小 结果 可用根式表示 2 甲物体的质量以及斜面对甲物体的最大静摩擦力的大小 3 斜面与甲物体之间的动摩擦因数 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 结果保留两 5 位有效数字 解析 1 当乙物体运动到最低点时 绳子上的拉力最大 设为F1 对乙物体 由动 能定理得 mgl 1 cos mv2 1 2 又由牛顿第二定律得F1 mg m v2 l 乙物体在竖直平面内运动到最低点时的速度 v m s 2 24 m s 5 乙物体运动到最低点时所受的拉力F1 20 N 2 当