高中物理滾動(dòng)檢測(cè)4圓周運(yùn)動(dòng)一粵教版必修21

1、滾動(dòng)檢測(cè)4圓周運(yùn)動(dòng)(一) (時(shí)間：50分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，共4題，每小題4分，共計(jì)16分)圖11如圖1所示，如果把鐘表上的時(shí)針、分針、秒針的運(yùn)動(dòng)看成勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，那么，從它的分針與秒針第一次重合至第二次重合，中間經(jīng)歷的時(shí)間為()A. min B1 minC. min D. min【答案】C【解析】分針的角速度分 rad/s，秒針的角速度秒 rad/s，由題可知秒·t分·t2，所以t s min.2如圖2所示，兩個(gè)輪子的半徑均為R，兩輪的轉(zhuǎn)軸O1、O2在同一水平面上，相互平行，相距為d，兩輪均以角速度逆時(shí)針?lè)较騽蛩?/p>

2、轉(zhuǎn)動(dòng)將一長(zhǎng)木板置于兩輪上，當(dāng)木板的重心位于右輪正上方時(shí)，木板與兩輪間已不再有相對(duì)滑動(dòng)若木板的長(zhǎng)度L2d，則木板的重心由右輪正上方移到左輪正上方所需的時(shí)間是()圖2A. B. C. D.【答案】B【解析】板與兩輪間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，板運(yùn)動(dòng)的速度與輪邊緣的線速度相同，則有dRt，得t，B正確圖33如圖3所示，一個(gè)半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O是球心，碗的內(nèi)表面光滑，一根輕質(zhì)桿的兩端固定有兩個(gè)小球，質(zhì)量分別為m1、m2，將其放入碗中后則沿碗內(nèi)表面來(lái)回滑動(dòng)，當(dāng)它們最后靜止時(shí)，m1、m2與球心O的連線跟水平面分別成60°、30°角，則碗對(duì)m1、m2的彈力大小之比是()A.2 B.1C

3、.21 D.3【答案】B【解析】設(shè)碗對(duì)m1、m2的彈力分別為F1、F2，桿對(duì)球m1、m2的彈力大小為F，Om1m2為等腰三角形，由題可知：F1cos 60°Fcos(60°45°)，F(xiàn)2cos 30°Fcos(45°30°)得，所以兩彈力大小之比為1，B選項(xiàng)正確4質(zhì)量為M的物體用細(xì)線通過(guò)光滑水平平板中央的光滑小孔與質(zhì)量為m1、m2的物體相連，如圖4所示，M做勻速圖4圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r1，線速度為v1，角速度為1，若將m1和m2之間的細(xì)線剪斷，M仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其穩(wěn)定后的運(yùn)動(dòng)半徑為r2，線速度為v2，角速度為2，則以下各量關(guān)系正確的是

4、()Ar2r1，v2v1 Br2r1，21Cr2r1，21 Dr2r1，v2v1【答案】B【解析】剪斷m1和m2之間的連線，提供M的向心力減小，由于離心現(xiàn)象而使r2r1；當(dāng)M重新穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)有m1gMr2，與原來(lái)的(m1m2)gMr1相比，知21，又由能量關(guān)系知v2v1.本題易根據(jù)F向Mr2，認(rèn)為角速度不變而錯(cuò)選C，或根據(jù)FM，認(rèn)為M的運(yùn)動(dòng)線速度v不變而錯(cuò)選D.二、雙項(xiàng)選擇題(每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全選對(duì)得6分，只選對(duì)1個(gè)得3分，錯(cuò)選或不選得0分，共5個(gè)小題，共計(jì)30分)5上海錦江樂(lè)園新建的“摩天轉(zhuǎn)輪”的直徑達(dá)98 m，世界排名第五，游人乘坐時(shí)，轉(zhuǎn)輪始終不停地勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，

5、每轉(zhuǎn)一周用時(shí)25 min，每個(gè)廂轎共有6個(gè)座位試判斷下列說(shuō)法正確的是()A每時(shí)每刻，每個(gè)人受到的合力都不等于零B每個(gè)乘客都在做加速度為零的勻速運(yùn)動(dòng)C乘客在乘坐過(guò)程中對(duì)座位的壓力始終不變D質(zhì)量為50 kg的乘客在運(yùn)動(dòng)中所受合外力大小約為 0.043 N【答案】AD【解析】轉(zhuǎn)輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，位于其廂轎中的人亦做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，而勻速圓周運(yùn)動(dòng)屬于變速運(yùn)動(dòng)，有加速度(向心加速度)，故人所受合力不為零同時(shí)，人在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力的方向隨時(shí)改變，因此，座位對(duì)人的壓力必定要發(fā)生變化(最高點(diǎn)與最低點(diǎn)明顯不同)另外，乘客隨轉(zhuǎn)輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)m2·r50×()2× N0.

6、043 N.圖56如圖5所示，質(zhì)量為m的木塊，從位于豎直平面內(nèi)的圓弧形曲面上下滑，由于摩擦力的作用，木塊從a到b運(yùn)動(dòng)的速率增大，b到c的速率恰好保持不變，c到d的速率減小，則()A木塊在ab段和cd段加速度不為零，但bc段加速度為零B木塊在abcd段過(guò)程中加速度都不為零C木塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受合力大小一定，方向始終指向圓心D木塊只在bc段所受合力大小不變，方向指向圓心【答案】BD【解析】木塊在ab段和cd段做變速圓周運(yùn)動(dòng)，所受合力方向不指向圓心，加速度不為零；木塊在bc段做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受合力大小不變，方向指向圓心，加速度不為零選項(xiàng)B、D正確圖67如圖6所示，圓筒內(nèi)壁上有一物體隨圓筒一起勻

7、速轉(zhuǎn)動(dòng)，物體相對(duì)圓筒靜止，則()A物體受到重力、筒壁的彈力和摩擦力的作用B摩擦力提供物體隨圓筒做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力C若圓筒轉(zhuǎn)速增大，筒壁對(duì)物體的彈力增大D若圓筒轉(zhuǎn)速增大，筒壁對(duì)物體的摩擦力增大【答案】AC【解析】物體m隨圓筒一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，受重力、支持力和摩擦力三個(gè)力作用，其中豎直方向上重力和靜摩擦力大小相等，與圓筒轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)，沿半徑方向的支持力提供物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由Nmr2可知，(或n)增大時(shí)，N增大8如圖7所示，靠摩擦傳動(dòng)做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的大、小兩輪接觸面互不打滑，大輪半徑是小輪半徑的2倍A、B分別為大、小輪邊緣上的點(diǎn)，C為大輪上一條半徑的中點(diǎn)則()圖7A兩輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等B大輪

8、轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度是小輪的C質(zhì)點(diǎn)加速度aA2aBD質(zhì)點(diǎn)加速度aB4aC【答案】BD【解析】A、B點(diǎn)的線速度大小相等，vAvB，由vr知AB，A錯(cuò)誤，B正確；a，所以aA，C錯(cuò)誤，因?yàn)锳C，所以aA2aC，即aB4aC，D正確圖89在粗糙水平木板上放一物塊，沿圖8所示的逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，圓半徑為R，速率v，ab為水平直徑，cd為豎直直徑設(shè)運(yùn)動(dòng)中木板始終保持水平，物塊相對(duì)于木板靜止，則下列判斷中正確的是()A物塊始終受四個(gè)力作用B物塊受到的合力始終指向圓心C從a運(yùn)動(dòng)到b，物塊處于超重狀態(tài)D從b運(yùn)動(dòng)到a，物塊處于超重狀態(tài)【答案】BC【解析】物塊最多受三個(gè)力：重力、摩擦力、彈力，故A錯(cuò)誤；因物塊做勻

9、速圓周運(yùn)動(dòng)，故合力始終指向圓心，B正確；物塊逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，從a運(yùn)動(dòng)到b，向心加速度有豎直向上的分量，故物塊處于超重狀態(tài)，C正確，D錯(cuò)誤三、非選擇題(本題共共3小題，每小題18分，共計(jì)54分，解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式重要解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的題要注明單位)10圖9甲是利用激光測(cè)轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤(pán)可繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤(pán)邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料當(dāng)盤(pán)轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，在示波器顯示屏上顯示出來(lái)(如圖乙所示)甲乙圖9(1)若圖乙中示波器顯示屏橫向的每大格(5小格)對(duì)應(yīng)的時(shí)間為5.00×102 s，則圓盤(pán)

10、的轉(zhuǎn)速為_(kāi)轉(zhuǎn)/s.(保留三位有效數(shù)字)(2)若測(cè)得圓盤(pán)直徑為10.20 cm，則可求得圓盤(pán)側(cè)面反光涂層的長(zhǎng)度為_(kāi)cm.(保留三位有效數(shù)字)【答案】(1)4.55(2)1.46【解析】(1)由圖知轉(zhuǎn)動(dòng)周期T×5.00×102 s0.22 s，所以轉(zhuǎn)速n4.55 轉(zhuǎn)/s.(2)線速度v，反光涂層長(zhǎng)度svt，t1.00×102 s，由解得s1.46 cm.圖1011如圖10所示是冬奧會(huì)雙人花樣滑冰運(yùn)動(dòng)中男運(yùn)動(dòng)員拉著女運(yùn)動(dòng)員做圓錐擺運(yùn)動(dòng)的精彩場(chǎng)面若女運(yùn)動(dòng)員伸直的身體與豎直方向的夾角為，質(zhì)量為m，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中女運(yùn)動(dòng)員的重心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，忽略女運(yùn)動(dòng)員受到的摩擦力求：

11、(1)當(dāng)女運(yùn)動(dòng)員對(duì)冰面的壓力為其重力的時(shí)，男運(yùn)動(dòng)員的拉力大小及兩人轉(zhuǎn)動(dòng)的周期；(2)當(dāng)女運(yùn)動(dòng)員剛要離開(kāi)冰面時(shí)，男運(yùn)動(dòng)員的拉力大小及兩人轉(zhuǎn)動(dòng)的周期【答案】(1)2 (2)2【解析】(1)對(duì)女運(yùn)動(dòng)員受力分析如圖所示，沿半徑方向有：F1sin mr，豎直方向有：NF1cos mg，其中Nmg，聯(lián)立解得1，F(xiàn)1.則T12.(2)當(dāng)女運(yùn)動(dòng)員剛要離開(kāi)冰面時(shí)，男運(yùn)動(dòng)員對(duì)女運(yùn)動(dòng)員的拉力F2和女運(yùn)動(dòng)員的重力mg為女運(yùn)動(dòng)員提供向心力F，由圖可得F2，F(xiàn)mgtan .由牛頓第二定律mgtan mr，解得2，即T22.12如圖11所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤(pán)上，沿半徑方向放置兩個(gè)和細(xì)線相連的質(zhì)量均為m的小物體A、B，它們到轉(zhuǎn)軸的距離分別為rA20 cm，rB30 cm，A、B與盤(pán)面間的最大靜摩擦力均為其重力的0.4倍，試求：(g取10 m/s2)圖11(1)當(dāng)細(xì)線上開(kāi)始出現(xiàn)張力時(shí)，圓盤(pán)的角速度0；(2)當(dāng)A開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，圓盤(pán)的角速度；(3)當(dāng)A即將滑動(dòng)時(shí)，燒斷細(xì)線，A、B將如何運(yùn)動(dòng)？【答案】(1)3.65 rad/s(2)4 rad/s(3)A繼續(xù)隨盤(pán)做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，B做離心運(yùn)動(dòng)【解析】(1)由于rBrA，當(dāng)圓盤(pán)以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體B所需向心力大，當(dāng)增大到某一數(shù)值時(shí)，對(duì)B的最大靜摩擦力不足以提