鲁科版高中物理必修第二册课后习题 第3章 圆周运动 第3章测评.docVIP

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第3章测评

(时间:75分钟满分:100分)

一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1.如图所示,在圆规匀速转动画圆的过程中(A)

A.笔尖的角速度不变

B.笔尖的线速度不变

C.笔尖的加速度不变

D.笔尖在相等的时间内转过的位移不变

解析做匀速圆周运动的物体角速度是不变的,故选项A正确;线速度是矢量,在匀速转动圆规画图的过程中,线速度大小不变,方向时刻改变,所以笔尖的线速度是变化的,故选项B错误;笔尖的加速度大小不变,方向时刻改变,所以笔尖的加速度是变化的,故选项C错误;笔尖在相等时间内转过的路程相等,但转过的位移不一定相等,故选项D错误。

2.雨天在野外骑车时,在自行车的后轮轮胎上常会黏附一些泥巴,行驶时感觉很“沉重”。如果将自行车后轮撑起,使后轮离开地面而悬空,然后用手匀速摇脚踏板,使后轮飞速转动,泥巴就会被甩下来。如图所示,图中a、b、c、d为后轮轮胎边缘上的四个特殊位置,则(C)

A.泥巴在图中a、c位置的向心加速度大于b、d位置的向心加速度

B.泥巴在图中的b、d位置时最容易被甩下来

C.泥巴在图中的c位置时最容易被甩下来

D.泥巴在图中的a位置时最容易被甩下来

解析当后轮匀速转动时,由a=Rω2知a、b、c、d四个位置的向心加速度大小相等,A错误;在角速度ω相同的情况下,泥巴在a点有Fa+mg=mω2R,在b、d两点有Fb=Fd=mω2R,在c点有Fc-mg=mω2R,所以泥巴与轮胎在c位置的相互作用力最大,最容易被甩下,故B、D错误,C正确。

3.质量为m的小木块从半球形的碗口下滑,如图所示,已知木块与碗内壁间的滑动摩擦系数为μ,木块滑到最低点时的速度为v,那么木块在最低点受到的摩擦力为(C)

A.μmg B.μmv

C.μmg+v2R D.0

解析木块滑到最低点时的受力分析如图所示

由于N-mg=m

所以N=mg+m

由f=μN得f=μmg+v2R,故C正确。

4.(广东卷)由于高度限制,车库出入口采用如图所示的曲杆道闸。道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成,P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中,杆PQ始终保持水平。杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中,下列说法正确的是(A)

A.P点的线速度大小不变

B.P点的加速度方向不变

C.Q点在竖直方向做匀速运动

D.Q点在水平方向做匀速运动

解析由题意可得,OP长度不变,P点做匀速圆周运动,其线速度大小不变,向心加速度方向指向圆心,方向时刻改变,选项A正确,选项B错误;由题意,P、Q两点的相对位置不变,Q点也做匀速圆周运动,Q点水平方向和竖直方向做的都不是匀速运动,选项C、D错误。

二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

5.m为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点),A为终端皮带轮,如图所示,已知皮带轮半径为r,传送带与皮带轮间不会打滑,当m可被水平抛出时(AC)

A.皮带的最小速度为gr

B.皮带的最小速度为g

C.A轮每秒的转数最少是1

D.A轮每秒的转数最少是1

解析物体恰好被水平抛出时,在皮带轮最高点满足mg=mv2r,即速度最小为gr

6.(天津高一质量检测)一小球质量为m,用长为L的悬绳(不可伸长,质量不计)固定于O点,在O点正下方L2

A.小球线速度没有变化

B.小球的角速度突然增大到原来的2倍

C.小球的向心加速度突然增大到原来的2倍

D.悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍

解析当碰到钉子瞬间,小球到达最低点时线速度没有变化,故A正确;根据ω=vr,而半径变为原来的12,线速度没有变化,所以小球的角速度突然增大到原来的2倍,故B正确;根据a=v2r,而半径变为原来的12,线速度没有变化,所以向心加速度突然增大到原来的2倍,故C正确;小球摆下后由机械能守恒可知mgL=12mv2,因小球下降的高度相同,故小球到达最低点时的速度相同v=2gL,在最低点根据牛顿第二定律得F-mg=mv2r,原来r=L,F=mg+m

7.(江苏卷)如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为m,运动半径为R,角速度大小为ω,重力加速度为g,则座舱 (BD)

A.运动周期为2πR

B.线速度的大小为ωR

C.受摩天轮作用力的大小始终为mg

D.所受合力的大小始终为mω2R

解析摩天轮的座舱在竖直面内做匀速圆周运动,故运动周期为T=2πω,线速度为v=Rω,选项A错误,B正确;座舱在竖直方向做圆周运动,受摩天轮的作用力不可能始终为自身重力mg,选项C错误;根据牛顿第二定律,座舱受到