2020春物理必修2（粤教版）分层训练：第二章章末质量评估（二）含解析.doc

教学资料范本2020春物理必修2（粤教版）分层训练：第二章章末质量评估（二）含解析编 辑：_时 间：_章末质量评估(二)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共10小题.每小题3分.共30分在每小题给出的四个选项中.只有一个选项符合题目要求.选对的得3分.选错或不答的得0分)1关于匀速圆周运动的说法正确的是()A匀速圆周运动一定是匀速运动B匀速圆周运动是变加速运动C匀速圆周运动是匀加速运动D做匀速圆周运动的物体所受的合外力可能为恒力解析：匀速圆周运动的线速度的大小不变.方向时刻改变.所以它不是匀速运动.A错误；匀速圆周运动加速度方向始终指向圆心.方向时刻变化.故匀速圆周运动是变加速运动.所以B正确.C错误；由牛顿第二定律F合ma知.做匀速圆周运动的物体所受的合力一定是变力.D错误答案：B2关于生活中的圆周运动.下列说法错误的是()A洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动B铁轨在弯道处外侧铺得比内侧高.可减轻轮缘对铁轨的侧向挤压C以某一恒定速率转弯的汽车.越靠近外侧车道.所需的向心力越大D游乐园里玩的吊椅转得越快.就会离转轴越远.这也是利用了离心现象解析：洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动.选项A正确；铁轨在转弯处外侧铺得比内侧高.让重力和支持力的合力提供向心力.可减轻轮缘对铁轨的侧向挤压.选项B正确；根据牛顿第二定律Fm.可见以恒定的速率转弯.弯道半径越大.需要的向心力越小.选项C错误；游乐园里玩的吊椅转得越快.需要的向心力越大.外力不够提供时.就会做离心运动.离转轴就越远.选项D正确答案：C3在公路上常会看到凸形和凹形的路面.如图所示一质量为m的汽车.通过凸形路面的最高处时对路面的压力为FN1.通过凹形路面最低处时对路面的压力为FN2.则()AFN1mg BFN1mgCFN2mg DFN2mg解析：设汽车速度为v.路面半径为r.过凸形路面的最高点时.由牛顿第二定律得：mgFN1.故FN1mg.FN1mg.因此.B对.A错；由牛顿第二定律得：FN2mg.故FN2mg.所以FN2mg.因此.C、D选项错误答案：B4质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动.经过轨道最高点而不脱离轨道的最小速度是v.则当小球以3v的速度经过最高点时.对轨道压力的大小是()A0 B3mg C5mg D8mg解析：当小球以速度v经内轨道最高点时不脱离轨道.小球仅受重力.重力充当向心力.有mgm；当小球以速度3v经内轨道最高点时.小球受重力G和向下的支持力FN.合外力充当向心力.有mgFNm；又由牛顿第三定律.小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力相等.FNFN；由以上三式得到FN8mg.选项D正确答案：D5一个物体做匀速圆周运动.向心加速度为2 m/s2.下列说法正确的是()A向心加速度描述了瞬时速度(线速度)大小变化的快慢B向心加速度描述了瞬时速度(线速度)变化的方向C该物体经过1 s时间速度大小的变化量为2 m/sD该物体经过1 s时间速度变化量的大小为2 m/s解析：匀速圆周运动的线速度大小不变.只是方向不断改变.因此.向心加速度描述的是线速度的方向改变的快慢.选项A、B错误；匀速圆周运动的线速度大小不变.选项C错误；根据加速度定义式a可知.经过1 s时间速度的变化量为vat2 m/s.选项D正确答案：D6.如图所示.某公园里的过山车驶过轨道的最高点时.乘客在座椅里面头朝下.人体颠倒.若轨道半径为R.人体受重力为mg.要使乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力.则过山车在最高点时的速度大小为()A0 B. C. D.解析：由题意知：Fmg2mgm.故速度大小v.C正确答案：C7共享单车给人们的出行带来了便捷.张山学习圆周运动后明白了自行车提速的原理：如图所示.自行车的大齿轮与小齿轮通过链条相连.而后轮与小齿轮是绕共同的轴转动的设大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为r1、r2、r3.在它们的边缘分别取一点A、B、C.设A点的线速度大小为v.则下列判断正确的是()AB点的线速度大小为vBC点的线速度大小为vC大齿轮转动的角速度vD自行车前进的速度等于v解析：传动过程中.同一链条上的A、B两点的线速度相等.即vBvAv.故A错误；B、C两点的角速度相同.则.则vCv.选项B正确；大齿轮转动的角速度A.选项C错误；自行车前进的速度等于C点的线速度.即v.选项D错误答案：B8小明撑一雨伞站在水平地面上.伞面边缘点所围圆形的半径为R.现将雨伞绕竖直伞杆以角速度匀速旋转.伞边缘上的水滴落到地面.落点形成一半径为2R的圆形.当地重力加速度大小为g.根据以上数据可推知伞边缘距地面的高度为()A. B. C. D.解析：水滴离开伞边缘时的速度vR.此后水滴做平抛运动.俯视图如图：水滴平抛的水平距离为xR.小球平抛运动的时间t.则由竖直方向的自由落体可知.hgt2.A正确答案：A9.如图所示.用细线将一小球悬挂在匀速前进的车厢里.当车厢突然制动时()A线的张力不变B线的张力突然减小C线的张力突然增大D线的张力如何变化无法判断解析：车厢匀速前进时.线的拉力等于小球的重力；车厢突然制动时.小球在惯性作用下继续运动绕悬点做圆周运动.向心力指向圆心.线的拉力大于重力故选项C正确答案：C10.如图所示.两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上.a与转轴OO的距离为l.b与转轴的距离为2l.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍.重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动.用表示圆盘转动的角速度.下列说法正确的是()Aa一定比b先开始滑动Ba、b所受的摩擦力始终相等C两物体相对圆盘未滑动时.向心加速度大小相等D时.a所受摩擦力大小为kmg解析：根据kmgmr2.可知小木块发生相对滑动的临界角速度.b转动的半径较大.则临界角速度较小.可知b一定比a先开始滑动.A错误；根据fmr2.a、b的角速度相等.转动的半径不等.质量相等.可知a、b所受的摩擦力不等.B错误；两物体相对圆盘未滑动时.向心加速度a2r可知.转动的半径不等.向心加速度大小不相等.C错误；当时.a所受的摩擦力fml2kmg.故D正确答案：D二、多项选择题(本大题共4小题.每小题6分.共24分在每小题给出的四个选项中.有多个选项符合题目要求.全部选对的得6分.选对但不全的得3分.有选错或不答的得0分)11为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”现象.可以()A增大汽车转弯时的速度B减小汽车转弯时的速度C增大汽车与路面间的摩擦D减小汽车与路面间的摩擦解析：汽车在水平路面上转弯时.其向心力由静摩擦力提供.即mgm.如要防止“打滑”现象.应采取的措施是：增大汽车与路面间的摩擦或减小汽车转弯时的速度答案：BC12女航天员王亚平在“神舟十号”飞船上做了大量失重状态下的精美物理实验关于失重状态.下列说法正确的是()A航天员仍受重力的作用B航天员受力平衡C航天员所受重力等于所需的向心力D航天员不受重力的作用解析：做匀速圆周运动的空间站中的航天员.所受重力全部提供其做圆周运动的向心力.处于完全失重状态.并非航天员不受重力作用.A、C正确.B、D错误答案：AC13.如图所示为“行星传动示意图”中心“太阳轮”的转动轴固定.其半径为R.周围四个“行星轮”的转动轴固定.其半径为R2.“齿圈”的半径为R3.其中R11.5R2.A、B、C分别是“太阳轮”“行星轮”“齿圈”边缘上的点.齿轮传动过程不打滑.那么()AA点与B点的角速度相同BA点与B点的线速度相同CB点与C点的转速之比为72DA点与C点的周期之比为37解析：A、B两点在相等的时间内通过的弧长相等.故A、B两点的线速度大小相等.但方向不同.故B错误；由vr知.线速度相等时.角速度和半径成反比.故A、B两点角速度不相同.故A错误；B点和C点的线速度大小相等.由vr2nr知B点和C点的转速之比为：nBnCrCrB72.故C正确；根据vrr.TATCrArC37.故D正确答案：CD14如图所示.一根细线下端拴一个金属小球P.细线的上端固定在金属块Q上.Q放在带小孔(小孔光滑)的水平桌面上.小球在某一水平面内做匀速圆周运动.现使小球在一个更高的水平面上做匀速圆周运动.而金属块Q始终静止在桌面上的同一位置.则改变高度后与原来相比较.下面的判断中正确的是()A细线所受的拉力变大 BQ受到桌面的静摩擦力变小C小球P运动的周期变大D小球P运动的线速度变大解析：设细线与竖直方向的夹角为.细线的拉力大小为T.细线的长度为L.P球做匀速圆周运动时.由重力和细线的拉力的合力提供向心力.则有T.增大.cos 减小.所以细线拉力T增大；对Q球.由平衡条件.Q受到桌面的静摩擦力等于细线的拉力大小.则静摩擦力变大A正确.B错误由mgtan m2Lsin m.得角速度.v.使小球改到一个更高的水平面上做匀速圆周运动时.角速度增大由T知周期变小.增大.sin 增大.tan 增大.线速度变大.C错误.D正确答案：AD三、非选择题(本题共4小题.共46分按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤.答案中必须明确写出数值和单位)15.(8分)如图所示.一个人用一根长R1.6 m的轻质细绳拴着一个质量m1 kg的小球在竖直平面内做圆周运动.已知圆心O距离地面h4.8 m.转动中小球在最低点时绳子刚好断裂.此时小球的速度12 m/s.g取10 m/s2.试求：(1)小球恰好经过最高点时的速度大小；(2)绳子能够承受的最大拉力大小；(3)绳子断后小球的位移大小解析：(1)小球在竖直平面内恰好做圆周运动.在最高点时重力提供向心力.得mg.代入数据可得：v4 m/s.(2)由题意.绳子被拉断前的瞬间.由牛顿第二定律有Fmgm.代入数据解得：F100 N.(3)绳断后.小球做平抛运动.水平方向做匀速直线运动.竖直方向做自由落体运动.则由平抛运动的规律有hRgt2.xvt.解得xv.代入数据可得：x9.6 m.小球的位移s.代入数据可得：s10.1 m.答案：(1)4 m/s(2)100 N(3)10.1 m16(12分)原长为L的轻弹簧一端固定一小铁块.另一端连接在竖直轴OO上.小铁块放在水平圆盘上.若圆盘静止.把弹簧拉长后将小铁块放在圆盘上.使小铁块能保持静止的弹簧的最大长度为.现将弹簧长度拉长到后.把小铁块放在圆盘上.在这种情况下.圆盘绕中心轴OO以一定角速度匀速转动.如图所示已知小铁块的质量为m.为使小铁块不在圆盘上滑动.圆盘转动的角速度最大不得超过多少？解析：以小铁块为研究对象.圆盘静止时：设铁块受到的最大静摩擦力为fmax.由平衡条件.得fmax.圆盘转动的角速度最大时.铁块受到的摩擦力fmax与弹簧的拉力kx的合力提供向心力.由牛顿第二定律.得kxfmaxm.又因为x.联立三式.解得角速度的最大值max.答案：17(12分)长L0.5 m的细绳拴着小水桶绕固定轴在竖直平面内转动.桶中有质量m0.5 kg的水.重力加速度g取9.8 m/s2.问：(1)在最高点时.水不流出的最小速度是多少？(2)在最高点时.若速度v3 m/s.水对桶底的压力多大？解析：(1)若水恰不流出.则有mg.所求最小速率v0 m/s m/s2.2 m/s.(2)设桶对水的支持力为FN.则有mgFN.FNmg N0.59.8 N4.1 N.由牛顿第三定律得知.水对桶底的压力：FNFN4.1 N.答案：(1)2.2 m/s(2)4.1 N18.(14分)质量分别为m1、m2的小球A、B用一劲度系数为k的弹簧相连.一长为L1的细线与m1相连.置于水平光滑桌面上.细线的另一端拴在竖直轴OO上.如图所示当m1与m2均以角速度绕OO做匀速圆周运动时.弹簧长度为L2.求：(1)此时弹簧的伸长量；(2)绳子的弹力；(3)将线突