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  • 2021-05-26 发布

【物理】江苏省镇江崇实女子中学2019-2020学年高二上学期必修练习6(解析版)

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镇江崇实女子中学2019-2020学年高二物理 必修练习6(全年级)‎ ‎1.一个物体做匀速圆周运动,关于其向心加速度的方向,下列说法中正确的是( )‎ A. 与线速度方向相同 B. 与线速度方向相反 C. 指向圆心 D. 背离圆心 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】物体做匀速圆周运动时,其向心加速度的方向始终指向圆心,线速度沿圆周运动的切线,所以向心加速度的方向总和线速度的方向垂直,故C正确,ABD错误。‎ ‎2.一个质点沿半径为r的圆周做匀速圆周运动,线速度为v,则它的角速度为 A. v2r B. vr C. vr2 D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】角速度可以表示为 而周期为 因此 故D正确.‎ ‎3.C919在飞行过程中,以下说法正确的是( )‎ A. 当飞机水平加速飞行时,其运动状态不变 B. 当飞机水平匀速飞行时,其动力大于它受到的阻力 C. 当飞机水平匀速飞行时,其动力等于它受到的阻力 D. 当飞机在空中做匀速圆周运动时,其所受合力为零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.当飞机水平加速飞行时,速度不断增大,所以运动状态不断改变,故A错误; ‎ BC.当飞机水平匀速飞行时,飞机处于平衡状态,其动力等于它受到的阻力,故B错误,C正确;‎ D.当飞机在空中做匀速圆周运动时,需要向心力,所以其所受合力不为零,故D错误。‎ 故选C。‎ ‎4.如图所示,一小球绕圆心O做匀速圆周运动,已知圆周半径为r,小球运动的角速度为ω,则它运动的向心加速度大小为( )‎ A. B. ωr C. ω2r D. ωr2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】小球的半径r和角速度ω为已知,则小球的线速度大小为:v=ωr,根据向心加速度公式:,可得:a=ω2r,故C符合题意,ABD不符合题意。‎ ‎5.如图所示,在风力发电机的叶片上有A、B、C三点,其中A、C在叶片的端点,B在叶片的中点.当叶片转动时,A、B、C三点( )‎ A. 线速度大小都相等 B. 线速度方向都相同 C. 角速度大小都相等 D. 向心加速度方向都相同 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AC.ABC三点属于同轴转动,故他们的角速度相等,由v=ωr知,AC的半径r相等,故线速度的大小相等,但A与B的半径不同,所以线速度大小不相等,故A不符合题意,C符合题意; B.由于是做圆周运动,故线速度的方向沿着切线方向,所以速度方向不同,故B不符合题意; D.加速度的方向始终是指向圆心,所以A与B向心加速度的方向相同,与C的不同,故D不符合题意。‎ 故选C。‎ ‎6.家用台式计算机的硬磁盘的磁道如图所示,O点为磁道的圆心,A、B两点位于不同的磁道上,硬磁盘绕O点匀速转动时,A、B两点线速度的大小分别为vA和vB,A、B两点向心加速度的大小分别为aA和aB.下列关系中正确的是( )‎ A. vA>vB B. vA=vB C. aAaB ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.A、B两点的角速度相等,根据v=r•ω,因为rA<rB可知,vA<vB,故AB错误; CD.根据向心加速度公式a=rω2,因为rB>rA可知,aA<aB,故C正确,D错误。‎ 故选C ‎7.如图所示,自行车传动装置由前后大小齿轮及链条组成,A、B为大小齿轮边缘上的两点,A、B两点的角速度分别为ωA和ωB,线速度大小分别为vA和vB,则 A. ωA=ωB,vAvB C. ωA<ωB,vA=vB D. ωA>ωB,vA=vB ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、B由同一个链条相连,则两者的线速度相同,根据可知,故半径越大,角速度越小,所以有,C正确.‎ ‎8.如图所示,旋转雨伞时,水珠会从伞的边缘沿切线方向飞出,这属于( )‎ A. 失重现象 B. 超重现象 C. 离心现象 D. 蒸发现象 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】当旋转雨伞时,由向心力可知,所需要的向心力增加,由于提供向心力不足以所需要的向心力,从而远离圆心运动,故C正确,ABD错误。‎ ‎9.甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2,转动半径之比为1∶2,在相同时间里甲转过60°角,乙转过45°角.则甲、乙两物体的向心力之比为(  )‎ A. 1∶4 B. 2∶3 C. 4∶9 D. 8∶9‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据角速度定义,可知甲、乙的角速度之比,再由向心力公式F向=mω2r可以求出他们的向心加速度之比.‎ ‎【详解】相同时间里甲转过60°角,乙转过45°角,根据角速度定义可知甲、乙的角速度之比为ω1:ω2=4:3,由题意r1:r2=1:2,m1:m2=1:2,根据公式式F向=mω2r,可得:F1:F2=m1ω12r1:m2ω22r2=4:9,故C正确,ABD错误.‎ ‎【点睛】掌握角速度定义公式和向心加速度公式,能根据题意灵活选择向心加速度公式.‎ ‎10.如图所示为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间.假定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行,则他( )‎ A. 所受的合力为零,做匀速运动 B. 所受的合力变化,做变加速运动 C. 所受的合力恒定,做变加速运动 D. 所受的合力恒定,做匀加速运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】匀速圆周运动过程中,线速度大小不变,方向改变,向心加速度大小不变,方向始终指向圆心,向心力大小不变,方向始终指向圆心。所以物体做变加速运动,故B正确,ACD错误。‎ ‎11.洗衣机的脱水桶如图所示,在甩干衣服时,脱水桶绕竖直轴高速转动,衣服紧贴脱水桶侧壁随之转动,则衣服做圆周运动的向心力由 A. 衣服所受的静摩擦力提供 B. 衣服所受重力和摩擦力的合力提供 C. 衣服对桶壁的弹力提供 D. 桶壁对衣服的弹力提供 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】体做匀速圆周运动的向心力由合力提供,衣服受重力、桶壁的支持力和静摩擦力,重力和静摩擦力平衡,桶壁对衣服的支持力即弹力,提供衣服做圆周运动的向心力,D正确.‎ ‎12.某同学为感受向心力的大小与哪些因素有关,做了一个小实验:绳的一端拴一小球,手牵着在空中甩动,使小球在水平面内作圆周运动(如图所示),则下列说法中正确的是(  )‎ A. 保持绳长不变,增大角速度,绳对手的拉力将不变 B. 保持绳长不变,增大角速度,绳对手的拉力将增大 C. 保持角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力将不变 D. 保持角速度不变,增大绳长,绳对手的拉力将减小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、由可得,增大角速度,绳对手拉力将增大;B正确 CD、由可得增大绳长,绳对手的拉力将增大;错误 故选B ‎【点睛】做匀速圆周运动的物体需要的向心力和半径、角速度、线速度、周期等都有关系,关系式为:.‎ ‎13.如图所示,长为L的细线一端固定,另一端系一质量为m的小球.小球在竖直平面内摆动,通过最低点时的速度大小为v,则此时细线对小球拉力的大小为 A. mg B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】在最低点,根据牛顿第二定律得,F−mg=,‎ 解得F=mg+.故ABC错误,D正确.‎ 故选D.‎ ‎14.如图所示,一质量为m的汽车保持恒定的速率运动,若通过凸形路面最高处时对路面的压力为F1 ,通过凹形路面最低处时对路面的压力为F2,则( )‎ A. F1= mg B. F1>mg C. F2= mg D. F2>mg ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】汽车通过凸形桥和凹形桥时均做圆周运动,因此要对汽车进行正确的受力分析,然后利用向心力公式求解.‎ 设汽车通过凹形桥最低点和凸形桥最高点时所受支持力分别为和,根据向心力公式有:‎ 通过凹形桥最低点时,‎ 通过凸形桥最高点时:,‎ 由于m、v、r均相等,固有,根据牛顿第三定律可知:,故ABC错误,D正确.‎ 故选D.‎ ‎【点睛】生活中有许多圆周运动的实例,要能通过所学知识,对其进行分析,提高应用物理知识解决实际问题能力.‎ ‎15.电动自行车以其时尚、方便、快捷深受广大中学生的喜爱.但由电动自行车引发的交通事故也在逐年增多.学习交通安全常识、自觉遵守交通法规是确保学生交通安全的重要举措之一.按规定电动自行车在城区限速20 km/h.某同学骑自行车在水平公路上以恒定速率v转弯,已知人和车的总质量为m ,转弯的路径近似看成一段圆弧,圆弧半径为R,人和车作为一个整体转弯时需要的向心力为 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据向心力公式:,故C正确.‎ ‎16.在400 m跑步比赛中,甲、乙两同学正以相同的速率分别通过半圆轨道上A、B两点,如图所示.设甲、乙两同学质量相等,则此时( )‎ A. 甲同学的向心力大 B. 乙同学的向心力大 C. 甲、乙两同学向心力一样大 D. 条件不足,无法比较 ‎【答案】B ‎【解析】由图可知甲的半径大于乙的半径,以相同的速率做匀速圆周运动,根据向心力公式,可知甲同学的向心力小于乙同学的向心力,故B正确,ACD错误。‎ ‎17.如图所示,小球通过细线绕圆心O在光滑水平面上做匀速圆周运动.已知小球质量m=0.40kg,线速度大小v=1.0m/s,细线长L=0.25m.求:‎ ‎(1)小球的动能Ek ;‎ ‎(2)小球的角速度大小ω;‎ ‎(3)细线对小球的拉力大小F.‎ ‎【答案】(1)0.20J(2)4.0rad/s(3)1.60N ‎【解析】(1)小球的动能为 ‎(2)小球的角速度大小为 ‎(3)细线对小球的拉力提供向心力,根据牛顿第二定律可得 ‎18.如图所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上,离轴心r=20cm处放置一小物块,其质量为m=2kg,物块与圆盘间的动摩擦因数μ=0.5.当圆盘转动的角速度ω=2rad/s时,物块随圆盘一起转动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2.求:‎ ‎(1)物块的线速度大小;‎ ‎(2)物块的向心加速度大小;‎ ‎(3)欲使物块与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的角速度不能超过多大?‎ ‎【答案】(1)0.4 m/s (2)0.8 m/s2 (3)5 rad/s ‎【解析】解:(1) 当时,滑块的线速度: ‎ ‎(2) 当时,滑块的向心加速度:‎ ‎(3) 当物块刚要发生滑动时最大静摩擦力充当向心力,设此时圆盘转动的角速度为 由牛顿第二定律得 解得:,故圆盘转动角速度不能超过