人教版高中物理必修第二冊-第六章測評(A)

新教材人教版高中物理必修第二冊

第六章測評（A）

（時間:60分鐘滿分:100分）

一、單項選擇題（本題共5小題,每小題5分，共25分。每小題只有一個選項符合題目要

求）

1.運動員參加場地自行車賽彎道處轉(zhuǎn)彎的情景如圖所示，彎道處的路面是傾斜的,假設(shè)運

動員轉(zhuǎn)彎時在水平圓軌道上做勻速圓周運動，此過程的自行車（含運動員）除受空氣阻力

和摩擦力外，還受到（）

A.重力和支持力

B.支持力和向心力

C.重力和向心力

D.重力、支持力和向心力

答案:A

解析向心力作為效果力，在受力分析中不能單獨出現(xiàn)。所以選項A正確。

2.A、B兩小球都在水平面上做勻速圓周運動,A球的軌道半徑是B球的軌道半徑的2

倍,A的轉(zhuǎn)速為30r/min,B的轉(zhuǎn)速為108r/min,則兩球的向心加速度之比為（）

A.1：1B.6：1

C.4：1D.2：1

答案:B

解析:A的轉(zhuǎn)速為30r/min=0.5r/s,貝IA的角速度SA=2imA=Ti,A球的軌道半徑是B球的

22

軌道半徑的倍，故的向心加速度為）A的轉(zhuǎn)速為

2At/A=rA<i=2rB?i;B10V3r/min=—6r/s,

2

則B的角速度03=2?！?=今1,故8的向心加速度為<2B=rB<DB=久兀2,所以兩球的向心加

速度之比幺=等武=-,B正確。

a

B-rB"21

3.（2019?海南卷）如圖所示,一硬幣（可視為質(zhì)點）置于水平圓盤上，硬幣與豎直轉(zhuǎn)軸。。的

距離為廣,已知硬幣與圓盤之間的動摩擦因數(shù)為〃（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），重力

加速度大小為go若硬幣與圓盤一起繞。。釉勻速轉(zhuǎn)動,則圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度為

（）

答案:B

解析:硬幣所受的摩擦力提供硬幣轉(zhuǎn)動的向心力，當達到最大靜摩擦力時，硬幣轉(zhuǎn)動的角

速度最大，根據(jù)牛頓第二定律可得ng=/n①2尸,解得圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度為0選

項B正確。

4.質(zhì)量為機的小球在豎直平面內(nèi)的圓形軌道的內(nèi)側(cè)運動，經(jīng)過最高點而不脫離軌道的臨

界速度值是匕當小球以2V的速度經(jīng)過最高點時，對軌道的壓力值為（）

A.OB.mg

C.3mgD.5mg

答案:C

、、”2

解析:當小球以速度u經(jīng)內(nèi)軌道最高點時,小球僅受重力，重力充當向心力，有mg二m；;當

小球以速度2V經(jīng)內(nèi)軌道最高點時，小球受重力G和軌道對小球豎直向下的壓力尸N,如圖

所示，合力充當向心力，有mg+FN=m^5L由牛頓第三定律得到，小球?qū)壍赖膲毫εc軌

道對小球的壓力相等尸N'=RN；由以上三式得到,尺'=3但,故選項C正確。

5.為了測定子彈的飛行速度，在一根水平放置的軸桿上固定兩個薄圓盤A、B,A、B平行

相距2m,軸桿的轉(zhuǎn)速為4800r/min,子彈穿過兩盤留下兩彈孔a、瓦測得兩彈孔所在半

徑的夾角是60°,如圖所示。則該子彈的速度大小可能是（）

A.360m/s

B.720m/s

C.108m/s

D.960m/s

答案:D

解析：4800r/min=80r/s,子彈從A盤到B盤，盤轉(zhuǎn)過的角度為兀(〃=0,1,2,…)，盤轉(zhuǎn)

動的角速度為①=2兀〃=2兀x80rad/s=160兀rad/s。子彈在A、B間運動的時間等于圓盤轉(zhuǎn)

動時間,即有&=2,解得V=2X16°Km/s=-^-m/s(〃=0,1,2,…)。"二。時,v=960m/s;n=l

v3

2nnd-—36n+l

時,v=137m/s;〃=2時,v=73.8m/s......故D正確,A、B、C錯誤。

二、多項選擇題(本題共3小題,每小題5分，共15分。每小題有多個選項符合題目要

求。全部選對得5分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)

6.如圖所示，小物塊從半球形碗的碗口下滑到碗底的過程中，若物塊的速度大小始終不變,

則()

A.物塊的加速度大小始終不變

B.碗對物塊的支持力大小始終不變

C.碗對物塊的摩擦力大小始終不變

D.物塊所受的合力大小始終不變

答案:AD

解析:因物體的速度大小不變,物塊做勻速圓周運動，故其向心力大小不變,即物體所受合

力大小不變，故D正確。由歹=機?？芍?物塊的加速度大小始終不變，故A正確。物塊在

運動過程中受重力、支持力及摩擦力作用，如圖所示,支持力與重力沿徑向的分力的合力

充當向心力，而在物塊下滑過程中重力沿徑向的分力變化,故支持力一定會變化，故B錯

誤。在切向上摩擦力應與重力沿切向的分力大小相等，方向相反，因重力沿切向的分力變

化，故摩擦力也會發(fā)生變化，故C錯誤。

FN

■Ft

G

7.如圖所示，兩根長度相同的細線分別系有兩個完全相同的小球，細線的上端都系于。

點。設(shè)法讓兩個小球均在各自的水平面上做勻速圓周運動。已知/i跟豎直方向的夾角

為60°,/2跟豎直方向的夾角為30°，下列說法正確的是（）

A.細線八和細線/2所受的拉力大小之比為8：1

B.小球A和B的角速度大小之比為1：1

C.小球A和B的向心力大小之比為3：1

D.小球A和B的線速度大小之比為3V3：1

答案:AC

解析:對任一小球，設(shè)細線與豎直方向的夾角為仇豎直方向受力平衡，則FTCOS。=〃琢,解得

無=31所以細線八和細線/2所受的拉力大小之比q=啰斗=百，故A正確。小球

COS0FT2COS60

所受合力的大小為mgtan。，根據(jù)牛頓第二定律得mgtan9=mlco2sin。，解得co=以

\ICOSu

兩小球角速度大小之比生=經(jīng)咚=置，故B錯誤。小球所受合力提供向心力，則向

3?cos60

心力為F=mgtan仇小球A和B的向心力大小之比為生=如與=3,故C正確。根據(jù)

F2tan30

.「/sin仇得小球A和B的線速度大小之比紜=黑=屈故D錯誤。

8.如圖所示,A、B、C三個物體放在水平旋轉(zhuǎn)的圓盤上，三個物體與轉(zhuǎn)盤的最大靜摩擦力

均為重力的〃倍,A的質(zhì)量是2冽,B和C的質(zhì)量均為機,A、B離軸距離為r,C離軸距離為

2廠,若三個物體均相對圓盤靜止，則（）

A.每個物體均受重力、支持力、靜摩擦力、向心力四個力作用

B.C的向心加速度最大

C.B的摩擦力最小

D.當圓盤轉(zhuǎn)速增大時,C比B先滑動,A和B同時滑動

答案:BCD

解析:物體隨圓盤一起做圓周運動，受重力、支持力和靜摩擦力三個力作用，故A錯誤。

A、B、C三個物體的角速度相等，根據(jù)a=廠02知,c的半徑最大，則C的向心加速度最大，

故B正確。根據(jù)靜摩擦力提供向心力知,氏\=2機廠。2/￡8=機廠。2,77支=加2廠。2=2機廠02,可知

B的摩擦力最小，故C正確。根據(jù)〃機g=的02得，①=舊,C離軸距離最大，則c的臨界角

速度最小，當轉(zhuǎn)速增大時,C先滑動,A、B離軸距離相等，臨界角速度相等，則A、B同時滑

動，故D正確。

三、非選擇題（本題共5小題，共60分）

9.（8分）某同學利用如圖所示的裝置來探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系。

兩個變速輪塔通過皮帶連接，調(diào)節(jié)裝置，轉(zhuǎn)動手柄，使長槽和短槽分別隨變速輪塔在水平

面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的鋼球做勻速圓周運動。橫臂的擋板對鋼球的彈力提供向心力，鋼球

對擋板的彈力通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降,從而露出標尺，標尺上的黑白相間

的等分格顯示出兩個鋼球所受向心力的大小。圖中左側(cè)短槽的擋板距標尺1的距離與

右側(cè)擋板距標尺2的距離相等。

⑴實驗時，為使兩鋼球角速度①相同，則應將皮帶連接在半徑（選填“相同”或“不

同”）的變速輪上。

（2）在探究向心力大小與角速度關(guān)系時，應選用質(zhì)量與鋼球1質(zhì)量（選填“相同”或

“不同”）的鋼球2,并放在圖中（選填或"3”）位置。

答案:⑴相同

（2）相同A

解析：（1）變速輪屬于皮帶傳動裝置，邊緣各點的線速度大小相等,實驗時，為使兩鋼球角速

度相同，則應將皮帶連接在半徑相同的變速輪上。

（2）在探究向心力大小與角速度關(guān)系時，應保持質(zhì)量和半徑相等，選用質(zhì)量與鋼球1質(zhì)量

相等的鋼球2,并放在題圖中A位置。

10.(10分)某物理小組的同學設(shè)計了一個粗測玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實

驗。所用器材有:玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器(圓弧部分的半徑為『0.20

m)o

完成下列填空：

⑴將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖甲所示，托盤秤的示數(shù)為1.00kgo

(2)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時，托盤秤的示數(shù)如圖乙所示，該示數(shù)為

kgo

(3)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經(jīng)過最低點后滑向另一側(cè)。此過程中托盤

秤的最大示數(shù)為肛多次從同一位置釋放小車，記錄各次的加值如下表所示。

序號12345

m/kg1.801.751.851.751.90

(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點時對橋的壓力為N;小車通過

最低點時的速度大小為m/so(重力加速度大小取9.80m/s2,計算結(jié)果保留2位

有效數(shù)字。)

答案:⑵1.40

(4)7.91.4

解析:(2)題圖乙中托盤秤的示數(shù)為1.40kgo

1.80+1.75+1.85+1.75+1.90,1

(4)小車5次經(jīng)過最低點時托盤秤示數(shù)的平均值為m------------------------------kg=l.8l

小車經(jīng)過凹形橋最低點時對橋的壓力為

F=(l.81-1.00)x9.80N=7.9N

由題意可知小車的質(zhì)量為

m,=(1.40-1.00)kg=0.40kg

對小車，在最低點時由牛頓第二定律得

一,rrVv2

F-m8=—

解得v=1.4m/so

n.(i2分)右圖是馬戲團上演的飛車節(jié)目,圓軌道半徑為凡表演者騎著車在圓軌道內(nèi)做

圓周運動。已知表演者和車的總質(zhì)量均為打當乙車以也=屬天的速度過軌道最高點B

時,甲車以V2=V3VI的速度經(jīng)過最低點A。忽略其他因素影響，求：

(1)乙在最高點B時受軌道的彈力大??；

(2)甲在最低點A時受軌道的彈力大小。

答案：(1)??？(2)7機g

解析：(1)乙在最高點的速度vi>J證，故受軌道彈力方向向下。

由牛頓第二定律得FB+mg=777—

解得FB=mgo

(2)甲在最低點A時，由牛頓第二定律得

FA-mg=ni^-

解得FA=7mg。

12.(14分)如圖所示的裝置可繞豎直軸00陣專動，可視為質(zhì)點的小球在A點與兩細線連接

后兩細線分別系于B、C兩點,當細線AB沿水平方向繃直時，細線AC與豎直方向的夾

角8=37°。已知小球的質(zhì)量M=1kg,細線AC長m。重力加速度g取10m/s2,sin

37°=0.6,cos37°=0.8。

O'

(1)若裝置勻速轉(zhuǎn)動，細線AB剛好被拉直成水平狀態(tài),求此時角速度仞的大小。

(2)若裝置勻速轉(zhuǎn)動的角速度02=乎出叫求細線AB和AC上的拉力大小FTAB>FTAC。

答案:⑴子rad/s

(2)2.5N12.5N

解析：(1)細線AB剛好被拉直，則AB的拉力為零，小球由AC的拉力和重力的合力提供向

心力,根據(jù)牛頓第二定律有

mgtan37°=mlAB3j

解得0i=『差37:_rad/s=￥rad/so

(2)若裝置勻速轉(zhuǎn)動