高中创新设计物理粤教版必修2章末检测：第二章 圆周运动

第第1页/共8页章末检测(时间：90分钟 满分：100分)一、单项选择本题共6小题每小题4分共24分)大型游乐场中有一摩天”的娱乐设如图1所示坐在其中的游客随轮转动而做匀速圆周运对此有以下说其中正确的( )图1A．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．游客的速度不断地改加速度不答案 B||2 如图2，其中Ⅰ是半径为r1||为r||，Ⅲ是半径为rnr/s||为2 A πnr1r3

图2rπnr2r3rr．r2． 2πnr1r3． 2

B．1． 2πnr2r3． 1答案 C解析 自行车前进速度即为Ⅲ轮的线速由同一个轮上的角速度相同一链条上的线速度相等可得：ω

r

r||，ω＝ω

||，再有ω

＝2πn||，v＝ω

||，所以v

2πnr1r3．11 22 3 2

33 ＝2r在离心浇铸装置中||，电动机带动两个支承轮同向转动||，管状模型放在这两个轮上，如图3所示r||，从而可得到密实的铸浇铸时转速不能过否铁水会脱离模型内产生品．已知管状模型内壁半径为R||，则管状模型转动的最低角速度ω为( )图3gRg2RAgRg2R2gR2gR答案 A

D．2gRR解析 以管状模型内最高点处的铁水为研究对象||，转速最低时重力提供向心力即mg＝mω2R||，得ω＝ g．gRR一汽车通过拱形桥顶点时速度为10m/s||

3，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压||，车速至少( A．15m/sC．25m/s答案 B

，车对桥顶的压力为车重的4||B．20m/sD．30m/s解析 当N＝3G时因为

v2，所以1G＝

4v2；当N＝0时||，G＝ mm

mr||，4 mr r||所以v′＝2v＝20m/s．如图4所质量为m的物块从半径为R的半球形碗边向碗底滑滑到最低时的速度为若物块滑到最低点时受到的摩擦力是则物块与碗的动摩擦因数( )图4A．f B． f＋mg v2＋mg mR．．C f D f．．v2 v2mg－mR mR答案 B解析 物块滑到最低点时受竖直方向的重力支持力和水平方向的摩擦力三个力作据牛顿第二定律得N－mg＝mv2||，又f＝μN||，联立解得μ＝ f 选项B正确．＋R v2＋mg mR如图5所示接质量分别为m1m2的小球A和B||，让B||，A球在光滑的圆盘面上绕圆盘中心做，半径为，则关于r和ω()图5答案 B解析 根据

g＝m

rω2得：r＝m2g1||，可知r与1成正比||，与ω2成反比||，故A错·2 1 m1ω2 ω2·误||，B正确；因1＝m1ω2|| 1与ω2成正故C、D错误．r m2g

，则r二、多项选择题(本题共4小题||，每小题6分||，共24分)如图6所示”中的两个座椅B()图6A．A的速度比B的大B．A的向心加速度比B的小C．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的答案 BD解析A B A 因为A、B的角速度ω相同||，线速度v＝rω||，而r<r||，所以v<v||，则AA B A 据a＝rω2知a

，则B||，tan

，而B的向心加速度较大||，则B的缆||A B g绳与竖直方向夹角较大||，缆绳拉力T＝mg

||，则T

||，所以C项错||，D项正确．cosθ A B如图7所示”||||，甚至当杯子运动到最高点时杯里的水也不流出来．下列说法中正确的是()图7D答案 BD解析 杯子在圆周运动最高点和最低点受力都是重力和绳子拉而且二力都在半方向所以二者合力提供向心力．杯子在最高点受拉力方向只可能向下或为则有v2mg＝mR≥mg||，所以最高点速度v≥ gR||，不可能等于对；对水分杯底对水的弹v2RR力只能向下或为零||，当v＝gR时||，F＝0||，A错；在最低点时||，不管是绳子拉力还是杯子对水的弹力只能向上||，合力提供向心力则有F－mg＝mv′2||，也就是拉力和重力的合力提供向心力||，C错；而且最低点拉力F＝mg＋mv′2>mg||，杯中水受到的杯子弹力不可能等于RR0||，所以D对．如图8所示，长0.5m，一端固定有一个质量为3kg，使杆绕O，小球的速率为2m/s.取g＝10m/s2||()图8A．小球通过最高点对杆的拉力大小是24B．小球通过最高点对杆的压力大小是6NC．小球通过最低点对杆的拉力大小是24ND．小球通过最低点对杆的拉力大小是54答案 BD解析 设小球在最高点时受杆的弹力竖直向则mg－N

v2，得N

＝mg－

v2＝1 ml|| 1 ml66错误

－mg＝

v2，得N＝mg＋

2v2＝54N||，小球对杆的拉力大小是54N||，C错误||，D正确．

ml||2 ml有一种杂技表演叫“飞车走壁”||，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶9所示||h||()图9A．h越高||，摩托车对侧壁的压力将越大B．h越高||，摩托车做圆周运动的线速度将越大C．h越高||，摩托车做圆周运动的周期将越大D．h越摩托车做圆周运动的向心力将越答案 BC解析 摩托车受力如图所示．由于N＝mgcosθF也不变||，A错误；由F＝mgtanθ＝

v2＝mω2r＝

4π2

知h变化时||，向心力F不变||，但高度升高mr mT2r||，r变大，选项、C正确||，D共2小题12分)(6分)计了如图10图中O度图10(1)实验时需要测量的物理量(2)待测物体质量的表达式为m＝ ．4π答案 (1)弹簧测力计示数F、圆周运动的半径、圆周运动的周期T (2)FT24π2R解析 需测量物体做圆周运动的周期T、半径R以及弹簧测力计的示数F||，则有F＝4π2R4π2 FT2．4π2Rm

R||，所以待测物体质量的表达式为m＝12．(6分)如图11所示皮带传动轮||，大轮直径是小轮直径的2倍||，A是大轮边缘上一A B 点||，B是小轮边缘上一||，C是大轮上一||，C到圆心O1的距离等于小轮半径．转动皮带不打则A、B两点的角速度之比ω∶ω、C两点向心加速度大小之比a∶a＝A B 图11答案 1∶2 4∶1本题共4小题，共40分步骤)1(8分)如图12||，在竖直平面内有半径为Rm||，人以v＝2gR，并以v2＝3v1的速度过最低点A求AB两点摩托车对轨道的压力大小相差多少？1图12答案 6mgv2解析 在B点

B＋mg＝m ，解得R1R

B＝mg||，根据牛顿第三定律||，B点摩托车对轨道的压力大小NB′＝NB＝mgv2在A点

－mg＝m2AAR解得N＝7mg||，AARA A 根据牛顿第三定律||，A点摩托车对轨道的压力大小N′＝N＝7mg所以在A、B两点车对轨道的压力大小相差N′－N′＝6A A (10分)13所示||m和转轴的绳子长为，物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的μ倍2逐渐增求：当角速度分别为 和2r答案 答案 2μmg

3μg时||，绳子对物体拉力的大小．2r2图13解析 当向心力只由最大静摩擦力提供|由＝r得

μg||，ω＝μg2rr μg2r＜ μgr||，物体所需向心力仅由静摩擦力提供||，此时绳子对物体拉力为零．＝ 3μg＝ ω2 2r

μg||，物体受到的最大静摩擦力不足以提供向心力||，此时绳子对物r体有拉力．r2由N＝mg||，μN＋T＝mrω222 2r 2得T＝mrω2－μmg＝mr·3μg－μmg＝2 2r 22此时绳子对物体拉力的大小为1μmg．215．(10分)如图14||，一光滑的半径为R||量为mBC距B处的距离为3R||B处的压力为多大．图14答案1答案4mg解析 设小球经过B点时速度为v0||，则小球平抛的水平位移为4Rgx＝ 3R2－2R2＝ 14Rg2R＝2gt2||，所以t＝v

5R

5gR．0 t 4R 2g对小球过B点时由牛顿第二定律得v2 1R 4F＋mg＝m0||，F＝mg．R 4由牛顿第三定律得1F＝F4mg．的光滑416．(12分)如图15所示||，轨道ABCD的AB段为一半径R＝的光滑4

1圆形轨道||，圆心为O||，且OA水平||，BC段为高为h＝5m的竖直轨道||，CD段为水平轨道||，一质量为0.2kg的小球从A点由静止开始下滑||，到达B点时速度的大小为2m/s||，离开B点做平抛运动(g＝10m/s2)||，求：图15B，在CDC点的水平距离；B点时对圆形轨道的压力大小；如果在BCD轨道上放置一个倾角θ＝45°(BB点有多远．如果不能||，请说明理由．答案 (1)2m (2)6N (3)能落到斜面第一次落在斜面上的位置距离B点1.13m1解析 (1)设小球离开B点做平抛运动的时间为t落地点到C点距离为x1由h＝1gt2得：t

2h＝1s2 1 1 gx＝vBt1＝2m．(2)小球到达B点时受重力G和竖直向上的弹力N作用||，由牛顿第二定律知F＝N－G＝ vB2||，解得N＝6N．mR由牛顿第三定律知小球到达B点时对圆形轨道的压力大小为6，斜面BEC的倾角θ＝45°||，CE长d＝h＝5，因为d>x||，所以小球离开B点后能落在斜面上．假设小球第一次落在斜面上F点||，BF长为L||，小球从B点到F点的时间为t2Lcosθ＝vBt2 ①12Lsin2g2 ②2联立①②两式得＝0.4s|L≈1.13m