2021年（春）物理,必修,第二冊,人教版,（新教材）章末檢測

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯2021年（春）物理,必修,第二冊,人教版,（新教材）章末檢測 章末檢測 (時間：45 分鐘 滿分：100 分) 一、選擇題(本題共 10 小題，每小題 6 分，共 60 分。其中 17 題為單項選擇題，810 題為多項選擇題) 1.下列對圓錐擺的受力分析正確的是( ) 解析 圓錐擺向心力由合外力供應，方向指向圓周軌跡的圓心，選項 D 正確。 答案 D 2.如圖所示，一個質(zhì)量為 m 的小球繞圓心 O 做勻速圓周運動。已知圓的半徑為 r，小球運動的角速度為 ，則它所需要的向心力的大小為( ) A.m r B.mr C.mr 2 D.m 2 r 解析 一個質(zhì)量為

2、 m 的小球繞圓心 O 做勻速圓周運動，合力總是指向圓心，大小為 m 2 r，選項 D 正確。 答案 D 3.如圖所示事例利用了離心現(xiàn)象的是( ) 解析 自行車賽道傾斜，就是應用了支持力與重力的合力供應向心力，防止產(chǎn)生離心運動，故 A 錯誤；由于 F n m v2r，所以速度越快所需的向心力就越大，汽車轉(zhuǎn)彎時要限制速度，來減小汽車所需的向心力，防止產(chǎn)生(發(fā)生)離心運動，故 B錯誤；汽車上坡前加速，與離心運動無關，故 C 錯誤；拖把利用旋轉(zhuǎn)脫水，就是利用離心運動，故 D 正確。 答案 D 4.如圖所示，天車下吊著兩個質(zhì)量都是 m 的工件 A 和 B，整體一起向左勻速運動。系 A 的吊繩較短，系

3、B 的吊繩較長，若天車運動到 P 處突然停止，重力加速度大小為 g，則兩吊繩所受拉力 F A 、F B 的大小關系是( ) A.F A F B mg B.F A F B mg C.F A F B mg D.F A F B mg 解析 當天車突然停止時，A、B 工件均繞懸點做圓周運動。由 Fmgm v2r，得拉力 Fmgm v2r，由于 m 相等，A 的繩長小于 B 的繩長，即 r A r B ，則 A 的拉力大于 B 的拉力，即 F A F B mg，故選項 A 正確。 答案 A 5.質(zhì)量為 m 的小球在豎直平面內(nèi)的圓形軌道內(nèi)側(cè)運動，若經(jīng)最高點不脫離軌道的臨界速度為 v，則當小球以 2v 速度

4、經(jīng)過最高點時，小球?qū)壍赖膲毫Υ笮?重力加速度大小為 g)( ) A.0 B.mg C.3mg D.5mg 解析 當小球以速度 v 經(jīng)內(nèi)軌道最高點時，小球僅受重力，重力充當向心力，有mgm v2r，當小球以速度 2v 經(jīng)內(nèi)軌道最高點時，小球受重力 mg 和向下的支持力F N ，如圖所示， 合力充當向心力，有 mgF N m （2v）2r；又由牛頓第三定律得到，小球?qū)壍赖膲毫εc軌道對小球的支持力大小相等，F(xiàn) N F N ；由以上三式得到 F N 3mg，故選項 C 正確。 答案 C 6.如圖所示，有一豎直轉(zhuǎn)軸以角速度 勻速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸上的 A 點有一長為 L 的細繩系有質(zhì)量為 m 的小球，重力

5、加速度大小為 g。要使小球在隨轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動的同時又不離開光滑的水平面，則 A 點到水平面高度 h 最小為( ) A.g 2 B. 2 g C. 22 D.g2 2 解析 當小球?qū)λ矫娴膲毫榱銜r，設細繩與轉(zhuǎn)軸夾角為 ，有 Tcos mg，Tsin mLsin 2 ，解得 cos g 2 L ，A 點到水平面高度 h 最小為 hLcos g 2 ，故選項 A 正確，B、C、D 錯誤。 答案 A 7.如圖所示，光滑桿 OA 與豎直方向夾角為 ，其上套有質(zhì)量為 m 的小環(huán)，現(xiàn)讓桿繞過 O 點的豎直軸以角速度 勻速轉(zhuǎn)動，小環(huán)相對桿靜止，到 O 端的距離為 L，現(xiàn)在增大角速度 ，保持桿 OA 與豎直方

6、向夾角 不變，此后關于小環(huán)運動的說法正確的是( ) A.小環(huán)在原位置連續(xù)做圓周運動 B.小環(huán)在更低的位置連續(xù)做圓周運動 C.小環(huán)在更高的位置連續(xù)做圓周運動 D.小環(huán)不行能連續(xù)做圓周運動 解析 如圖所示，小環(huán)在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，由重力和桿的支持力的合力充當向心力，若使桿轉(zhuǎn)動的角速度增大，小環(huán)所需要的向心力增大，而外界供應的合外力不變，所以小環(huán)做離心運動，小環(huán)向上運動，半徑 r 增大， 增大，由F n m 2 r 可知需要的向心力更大，連續(xù)做離心運動，因此 A、B、C 錯誤，D 正確。 答案 D 8.科技館的科普器材中常有如圖所示的勻速率的傳動裝置：在大齒輪盤內(nèi)嵌有三個等大的小齒輪。若齒輪的

7、齒很小，大齒輪的半徑(內(nèi)徑)是小齒輪半徑的 3 倍，則當大齒輪順時針勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是( ) A.小齒輪順時針轉(zhuǎn)動 B.小齒輪每個齒的線速度均相同 C.小齒輪的角速度是大齒輪角速度的 3 倍 D.大齒輪每個齒的向心加速度大小是小齒輪的 3 倍 解析 大齒輪、小齒輪在轉(zhuǎn)動過程中，兩者的齒的線速度大小相等，當大齒輪順 時針轉(zhuǎn)動時，小齒輪也順時針轉(zhuǎn)動，選項 A 正確；速度是矢量，具有方向，所以小齒輪每個齒的線速度不同，選項 B 錯誤；依據(jù) vr，且線速度大小相等，則角速度與半徑成反比，選項 C 正確；依據(jù)向心加速度 a v2r，線速度大小相等，向心加速度與半徑成反比，選項 D 錯誤。 答案

8、 AC 9.一雜技演員騎摩托車沿一豎直圓形軌道做絕技表演，如圖所示。A、C 兩點分別是軌道的最低點和最高點，B、D 分別為兩側(cè)的端點，若運動中速率保持不變，人與車的總質(zhì)量為 m，重力加速度為 g，設演員在軌道內(nèi)逆時針運動。下列說法正確的是( ) A.人和車的向心加速度大小不變 B.摩托車通過最低點 A 時，軌道受到的壓力可能等于 mg C.由 D 點到 A 點的過程中，人始終處于超重狀態(tài) D.摩托車通過 A、C 兩點時，軌道受到的壓力完全相同 解析 據(jù)題知，人和車運動中速率不變，做勻速圓周運動，由公式 a v2r知，向心加速度大小不變，選項 A 正確；摩托車通過最低點 A 時，重力和支持力的合

9、力供應向心力，有 F N mgm v2r，得 F N mgm v2r，故軌道的支持力肯定大于重力mg，依據(jù)牛頓第三定律，軌道受到的壓力大于 mg，選項 B 錯誤；由 D 點到 A 點的過程中，人的指向圓心的加速度分解到豎直方向有向上的分加速度，則人處于超重狀態(tài)，選項 C 正確；摩托車通過最高點 C 時，重力和支持力的合力供應向心力，有 F N mgm v2r，得 F N m v2rmg，結(jié)合牛頓第三定律知，摩托車通過 A、C 兩點時，軌道受到的壓力大小和方向均不同，選項 D 錯誤。 答案 AC 10.如圖所示，甲、乙、丙、丁是游樂場中比較常見的過山車，甲、乙兩圖的軌道 車在軌道的外側(cè)做圓周運動

10、，丙、丁兩圖的軌道車在軌道的內(nèi)側(cè)做圓周運動，兩種過山車都有平安鎖(由上、下、側(cè)三個輪子組成)把軌道車套在了軌道上，四個圖中軌道的半徑都為 R，重力加速度為 g，下列說法正確的是( ) A.甲圖中，當軌道車以肯定的速度通過軌道最高點時，座椅肯定給人向上的力 B.乙圖中，當軌道車以肯定的速度通過軌道最低點時，平安帶肯定給人向上的力 C.丙圖中，當軌道車以肯定的速度通過軌道最低點時，座椅肯定給人向上的力 D.丁圖中，軌道車過最高點的最小速度為 gR 解析 在甲圖中，當速度比較小時，依據(jù)牛頓其次定律得 mgF N m v2R ，即座椅給人施加向上的力，當速度比較大時，依據(jù)牛頓其次定律得 mgF N m

11、 v2R ，即座椅給人施加向下的力，故選項 A 錯誤；在乙圖中，由于合力指向圓心，重力豎直向下，所以平安帶肯定給人向上的力，故選項 B 正確；在丙圖中，當軌道車以肯定的速度通過軌道最低點時，合力方向向上，重力豎直向下，則座椅給人的作用力肯定豎直向上，故選項 C 正確；在丁圖中，由于軌道車有平安鎖，可知軌道車在最高點的最小速度為零，故選項 D 錯誤。 答案 BC 二、非選擇題(共 4 小題，共 40 分) 11.(6 分)用如圖所示的裝置可以探究做勻速圓周運動的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關。 (1)本試驗采納的科學方法是_。 A.掌握變量法 B.累積法 C.微元法 D.放大法 (2)圖示

12、情景正在探究的是_。 A.向心力的大小與半徑的關系 B.向心力的大小與線速度大小的關系 C.向心力的大小與角速度大小的關系 D.向心力的大小與物體質(zhì)量的關系 (3)通過本試驗可以得到的結(jié)果是_。 A.在質(zhì)量和半徑肯定的狀況下，向心力的大小與角速度成正比 B.在質(zhì)量和半徑肯定的狀況下，向心力的大小與線速度的大小成正比 C.在半徑和角速度肯定的狀況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比 D.在質(zhì)量和角速度肯定的狀況下，向心力的大小與半徑成正比 解析 (1)這個裝置中，掌握半徑、角速度不變，只轉(zhuǎn)變質(zhì)量，來討論向心力與質(zhì)量之間的關系，故采納掌握變量法，A 正確。 (2)掌握半徑、角速度不變，只轉(zhuǎn)變質(zhì)量，來討論向

13、心力與質(zhì)量之間的關系，所以選項 D 正確。 (3)通過掌握變量法，得到的結(jié)果為在半徑和角速度肯定的狀況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比，所以選項 C 正確。 答案 (1)A (2)D (3)C 12.(6 分)為探究向心力公式，某探究小組設計了如圖所示的演示試驗，在米尺的一端鉆一個小孔，使小孔恰能穿過一根細線，線下端掛一質(zhì)量為 m，直徑為 d 的小鋼球。將米尺固定在水平桌面上，測量出懸點到鋼球的細線長度為 l，使鋼球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，圓心為 O，待鋼球的運動穩(wěn)定后，用眼睛從米尺上方垂直于米尺往下看，讀出鋼球外側(cè)到 O 點的距離 r，并用秒表測量出鋼球轉(zhuǎn)動n 圈用的時間 t，重力加速度為 g

14、。則： (1)小鋼球做圓周運動的周期 T_。 (2)小鋼球做圓周運動的向心力 F_。 解析 (1)小鋼球完成一次完整的圓周運動所用的時間是一個周期，則 T tn 。 (2)小鋼球做圓周運動的半徑應為小鋼球的球心到圓心 O 的距離，則半徑 Rr d2 ，小鋼球做圓周運動的向心力Fm v2R ，而v2RT，所以Fm 42T 2Rm 42 n 2t 2 èçæø÷ör d2(設懸 線 與 豎 直 方 向 的 夾 角 為 ， 向 心 力 還 可 表 示 為 F mgtan mgr d2èçæø÷

15、;öl d22 è çæø÷ör d22 ) 答案 (1) tn (2)m 42 n 2t 2 èçæø÷ör d2或 mgr d2èçæø÷öl d22 è çæø÷ör d22 13.(14 分)如圖所示，一個人用一根長 1 m，只能承受 46 N 拉力的繩子，拴著一個質(zhì)量為 1 kg 的小球(可視為質(zhì)點)，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，已知圓心 O

16、 離地面h6 m。轉(zhuǎn)動中小球在最低點時繩子斷了。(g 取 10 m/s 2 ) (1)繩子斷時小球運動的角速度多大？ (2)繩斷后，求小球落地點與拋出點間的水平距離。 解析 (1)對小球受力分析，依據(jù)牛頓其次定律和向心力的公式可得 Fmgm 2 r 所以 Fmgmr6 rad/s。 (2)由 vr 可得，繩斷時小球的線速度大小為 v6 m/s， 繩斷后，小球做平拋運動 水平方向上 xvt 豎直方向上 hr 12 gt2 聯(lián)立兩式代入數(shù)據(jù)得 x6 m 小球落地點與拋出點間的水平距離是 6 m。 答案 (1)6 rad/s (2)6 m 14.(14 分)如圖所示，細繩一端系著質(zhì)量 M8 kg 的物體(可視為質(zhì)點)，靜止在水平桌面上，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量 m2 kg 的物體，M 與圓孔的距離 r0.5 m，已知 M 與桌面間的動摩擦因數(shù)為 0.2(設物體受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，現(xiàn)使物體 M 隨轉(zhuǎn)臺繞中心軸轉(zhuǎn)動，問轉(zhuǎn)臺角速度 在什么范圍時 m