高一物理曲線運(yùn)動(dòng)測(cè)試題

※※請(qǐng)※※不※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○……○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○……○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………學(xué)校:___________姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第頁臨清二中高一物理《圓周運(yùn)動(dòng)》測(cè)試卷姓名：___________班級(jí)：___________考號(hào)：___________注意事項(xiàng)：1．答題前填寫好自己的姓名、班級(jí)、考號(hào)等信息2．請(qǐng)將答案正確填寫在答題卡上第Ⅰ卷（選擇題）請(qǐng)點(diǎn)擊修改第Ⅰ卷的文字說明評(píng)卷人得分一、多選題(題型注釋)1.電動(dòng)自行車?yán)@如圖所示的400米標(biāo)準(zhǔn)跑道運(yùn)動(dòng)，車上的車速表指針一直指在36km/h處不動(dòng)。則下列說法中正確的是（）A．電動(dòng)車的速度一直保持不變B．電動(dòng)車沿彎道BCD運(yùn)動(dòng)過程中，車一直具有加速度C．電動(dòng)車?yán)@跑道一周需40秒鐘，此40秒內(nèi)的平均速度等于10m/sD．電動(dòng)車在彎道上運(yùn)動(dòng)時(shí)合外力方向不可能沿切線方向2.如圖所示，光滑桿偏離豎直方向的夾角為α，桿以O(shè)為支點(diǎn)繞豎直線旋轉(zhuǎn)，質(zhì)量為m的小球套在桿上可沿桿滑動(dòng)，當(dāng)桿角速度為ω1時(shí)，小球旋轉(zhuǎn)平面在A處，當(dāng)桿角速度為ω2時(shí)，小球旋轉(zhuǎn)平面在B處，設(shè)桿對(duì)小球的支持力在A、B處分別為FN1、FN2，則有（）A．FN1＝FN2B．FN1>FN2C．ω1<ω2D．ω1>ω23.“神舟”七號(hào)飛船正載著我國(guó)三名航天員在太空遨游，飛船的速度大小不變，運(yùn)動(dòng)軌跡近似是以地心為圓心的圓，以下說法正確的是（）A．飛船做勻速運(yùn)動(dòng)B．飛船做變速運(yùn)動(dòng)C．飛船不受力的作用D．飛船的加速度不為零4.如圖所示，A、B、C三個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，最大靜摩擦因數(shù)均為μ，已知A的質(zhì)量為2m，B、C的質(zhì)量均為m，A、B離軸距離均為R，C距離軸為2R，則當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)（）A．C物體的向心加速度最大B．B物體的摩擦力最小C．當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，C比A先滑動(dòng)D．當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，B比A先滑動(dòng)5.上海磁懸浮線路的最大轉(zhuǎn)彎處半徑達(dá)到8000m，近距離用肉眼看幾乎是一條直線，而轉(zhuǎn)彎處最小半徑也達(dá)到1300m，一個(gè)質(zhì)量為50kg的乘客坐在以360km/h速率不變的行駛的車?yán)?，隨車駛過半徑為2500m的彎道，下列說法正確的是（）A．乘客受到的向心力大小約為200NB．乘客受到的向心力大小約為539NC．乘客受到的向心力大小約為300ND．彎道半徑設(shè)計(jì)特別大可以使乘客在轉(zhuǎn)彎時(shí)更舒適6.下列對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)中速度的說法中正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)在某一過程中速度方向總是沿著軌跡曲線的切線方向B．質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向總是沿著軌跡曲線在這點(diǎn)的切線方向C．曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向一定不斷變化D．曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小一定不斷變化7.如圖所示，A、B兩球穿過光滑水平桿，兩球間用一細(xì)繩連接，當(dāng)該裝置繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩球在桿上恰好不發(fā)生滑動(dòng)，若兩球質(zhì)量之比，那么A、B兩球的（）B．任意時(shí)刻P、Q、R三點(diǎn)向心加速度的方向相同 C．線速度vP＞vQ＞vRD．任意時(shí)刻P、Q、R三點(diǎn)的線速度方向均不同15.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度（）A．一定不等于零B．可能不變C．一定改變D．一定不變16.對(duì)于做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，下列說法正確的是（）A．其運(yùn)動(dòng)的位移大小等于其路程B．其位移的大小有可能等于其路程C．其位移的大小一定小于其路程D．其位移的方向仍是由初位置指向末位置第Ⅱ卷（非選擇題）請(qǐng)點(diǎn)擊修改第Ⅱ卷的文字說明評(píng)卷人得分二、計(jì)算題(題型注釋)17.飛機(jī)做俯沖拉起運(yùn)動(dòng)時(shí)，在最低點(diǎn)附近做半徑r=180m的圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。如果飛行員的質(zhì)量為m=70kg，飛機(jī)過最低點(diǎn)P時(shí)的速度v=360km/h，求這時(shí)飛行員對(duì)座位的壓力。18.長(zhǎng)L＝0.5m的細(xì)繩拴著小水桶繞固定軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，桶中有質(zhì)量m＝0.5kg的水（g取10m/s2），求：（1）在最高點(diǎn)時(shí)，水不流出的最小速率是多少？（2）在最高點(diǎn)時(shí)，若速率v＝3m/s，水對(duì)桶底的壓力為多大？19.如圖所示，在光滑的圓錐頂用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的小球，圓錐頂角為2θ，當(dāng)圓錐和球一起以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，球壓緊錐面，則此時(shí)繩的拉力是多少？若要小球離開錐面，則小球的角速度至少多大？20.長(zhǎng)度為0.5m的輕桿OA繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，A端連著一個(gè)質(zhì)量m＝2kg的小球。求在下述的兩種情況下，通過最高點(diǎn)時(shí)小球?qū)U的作用力的大小和方向：（1）桿做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速為2.0r/s；（2）桿做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速為0.5r/s．21.如圖所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量為M＝0.6kg的物體，靜止在水平面上，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量m＝0.3kg的物體，M的中點(diǎn)與圓孔距離為0.2m，并知M和水平面的最大靜摩擦力為2N，現(xiàn)使此平面繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，問角速度在什么范圍內(nèi)m會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)？（g取10m/s2）高一物理《圓周運(yùn)動(dòng)》參考答案1.【解析】速度是矢量，不僅有大小，還有方向。電動(dòng)車運(yùn)動(dòng)過程中車速表指針一直指在36km/h處不動(dòng)，只能說明其速度大小保持不變，而運(yùn)動(dòng)過程中速度的方向在發(fā)生變化，故選項(xiàng)A錯(cuò)；而經(jīng)過彎道時(shí)，速度方向始終沿彎道的切線方向，在不斷發(fā)生變化，也就具有加速度，方向指向彎道的內(nèi)側(cè)，故選項(xiàng)B正確；此加速度由電動(dòng)車所受合外力提供，由牛頓第二定律可以推斷，此合外力方向也必指向彎道內(nèi)側(cè)，而不可能沿切線方向，所以選項(xiàng)D正確；電動(dòng)車?yán)@跑道一周過程中位移為零，由平均速度概念可知，此過程中平均速度為零，所以選項(xiàng)C不正確。【答案】BD2.【解析】小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由小球重力和桿的彈力的合力提供，垂直軌跡平面方向的合力為零，即如圖解得mω2r＝mgcotαω＝故FN1＝FN2，ω1>ω2?！敬鸢浮緼D3.【解析】飛船的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓，即飛船做曲線運(yùn)動(dòng)，在性質(zhì)上是變速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)，B對(duì)；由物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件知道，飛船肯定受外力作用，且合力不為零，飛船的加速度一定不為零，C錯(cuò)，D對(duì)?！敬鸢浮緽D4.【解析】A、B、C在圓臺(tái)隨臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，相對(duì)靜止，旋轉(zhuǎn)角速度相等。由an＝ω2r，可知C物體向心加速度最大，故A選項(xiàng)正確；各物體由靜摩擦提供向心力由Fn＝mω2r可知，B物體所需向心力最小，故B選項(xiàng)正確；當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，各物體的向心加速度均增加，而C所需向心加速度最大，當(dāng)aC＝μg時(shí)，C物體就要與圓臺(tái)產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，而其它物體不會(huì)滑動(dòng)，故C選項(xiàng)正確?！敬鸢浮緼BC5.【解析】由Fn＝m，可得Fn＝200N，選項(xiàng)A正確；設(shè)計(jì)半徑越大，轉(zhuǎn)彎時(shí)乘客所需要的向心力越小，轉(zhuǎn)彎時(shí)就越舒適，D正確。【答案】AD6.【解析】曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向在曲線的這一點(diǎn)的切線方向上，且指向運(yùn)動(dòng)方向所以B對(duì)、A錯(cuò)。曲線運(yùn)動(dòng)的速度一定在變化，但速度的大小不一定變化，曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向一定變化，故C對(duì)、D錯(cuò)。【答案】BC7.【解析】?jī)汕虻南蛐牧Χ加杉?xì)繩拉力提供，大小相等，兩球都隨桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，D錯(cuò)；設(shè)兩球的半徑分別為、，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為，則，所以，A對(duì)；，B對(duì)；，C對(duì)。【答案】ABC8.【解析】由，得，則，A對(duì)，B錯(cuò)；，C錯(cuò)，D對(duì)。【答案】AD9.【解析】物體受到不在同一直線上的三個(gè)力作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)撤去某個(gè)力F1，物體將做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，速度與F1的方向相反，在同一直線上，然后撤去F2，保留F3，此物體受力與速度不在同一直線上，將做曲線運(yùn)動(dòng)，故A選項(xiàng)正確；同理，D選項(xiàng)正確。【答案】AD10.【解析】A、B兩點(diǎn)隨地球自轉(zhuǎn)，繞地軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的圓心在地軸上的不同點(diǎn)，它們的半徑不同，線速度也不同?！敬鸢浮緼D11.【解析】此題意在考查線速度與角速度的關(guān)系。a，c兩點(diǎn)是皮帶傳動(dòng)的，皮帶不打滑，故a，c兩點(diǎn)的線速度大小相等，C項(xiàng)正確；b，c，d三點(diǎn)在同一輪軸上，角速度相等，但離轉(zhuǎn)軸的距離不同，由可知，b、c兩點(diǎn)的線速度大小不相等，所以a、b兩點(diǎn)的線速度不相等，A項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；a，c兩點(diǎn)的線速度大小相等，半徑不相等，由可知，a、c兩點(diǎn)的角速度不相等，則a、b兩點(diǎn)的角速度也不相等，B項(xiàng)錯(cuò)誤，本題選CD?！敬鸢浮緾D12.【解析】a點(diǎn)在圓心的正下方，該處的向心力方向豎直向上，故桿對(duì)小球必定有拉力；b點(diǎn)在圓心的正上方，向心力方向豎直向下，因?yàn)橹亓Φ姆较蜇Q直向下，球需要的向心力與重力相比不知誰大誰小，故桿對(duì)小球可能是拉力，也可能是推力，也可能沒有作用力。【答案】AB13.【解析】物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)總有加速度，只有在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，受合外力大小不變且方向始終指向圓心，故只有B、D對(duì)?！敬鸢浮緽D14.【解析】R、Q、P三點(diǎn)的軌道圓心都在軸AB上，且它們的軌道平面互相平行，因此三點(diǎn)的角速度相同，由于向心加速度方向也相同且指向軸AB，由a＝rω2可知：aP＞aQ＞aR，又由v＝rω可知vP＞vQ＞vR，因此A錯(cuò)，B、C對(duì)；三點(diǎn)的線速度方向都沿軌跡的切線方向，故它們的線速度方向相同，D錯(cuò)。【答案】BC15.【解析】物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是其合力方向與速度方向不在一條直線上，故合力肯定不為零，其加速度必定不為零，A對(duì)；合力可能是恒力，也可能是變力，B對(duì)，C、D錯(cuò)?！敬鸢浮緼B16.【解析】位移大小為初始位置指向末位置的有向線段，路程是軌跡的長(zhǎng)度，所以A、B錯(cuò)，C對(duì)；位移用由初始位置指向末位置的有向線段表示，故D對(duì)?！敬鸢浮緾D17.【解析】此時(shí)飛行員受重力和支持力作用，有，則=4.57×103N。由牛頓第三定律知：飛行員對(duì)座位的壓力FN'=FN=?！敬鸢浮?.57×l03N18.【解析】（1）若水恰不流出，則有mg＝m所求最小速率v0＝＝m/s＝m/s＝2.24m/s。（2）設(shè)桶對(duì)水的壓力為FN，則有mg＋FN＝mFN＝m－mg＝N－0.5×10N＝4N由牛頓第三定律得知，水對(duì)桶底的壓力：FN′＝FN＝4N。【答案】（1）2.24m/s（2）4N19.【解析】小球在錐面上受到拉力、支持力、重力的作用，如圖所示。建立如圖所示的坐標(biāo)系。對(duì)其受力進(jìn)行正交分解。在y軸方向，根據(jù)平衡條件得Fcosθ＋FNsinθ＝mg，在x軸方向，根據(jù)牛頓第二定律得Fsinθ－FNcosθ＝mLω2sinθ，解得F＝m（gcosθ＋Lω2sin2θ）。要使球離開錐面，則FN＝0，解得ω＝?！敬鸢浮縨（gcosθ＋Lω2sin2θ）20.【解析】小球在最高點(diǎn)的受力如圖所示：（1）桿的轉(zhuǎn)速為2．0r/s時(shí)，ω＝2π·n＝4πrad/s由牛頓第二定律得：F＋mg＝mLω2故小球所受桿的作用力F＝mLω2－mg＝2×（0．5×42×π2－10）N≈138N即桿對(duì)小球提供了138N的拉力,由牛頓第三定律知小球?qū)U的拉力大小為138N，方向豎直向上。（2）桿的轉(zhuǎn)速為0．5r/s時(shí)，ω′＝2π·n＝πrad/s同理可得小球所受桿的作用力F＝mLω′2－mg＝2×（0．5×π2－10）N≈－10N。力F為負(fù)值表示它的方向與受力分析中所假設(shè)的方向相反，故小球?qū)U的壓力大小為10N，方向豎直向下。【答案】（1）小球?qū)U的拉力為138N，方向豎直向上（2）小球?qū)U的壓力為10N，方向豎直向下21.【解析】設(shè)物體M和水平面保持