【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） 8页

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