人教版物理必修二第五章第六节向心力同步训练D卷(考试)
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、选择题 (共15题;共30分)
1. (2分) (2018高一下·富宁期中) 在水平面上转弯的摩托车,如图所示,提供向心力的是()
A . 重力和支持力的合力
B . 静摩擦力
C . 滑动摩擦力
D . 重力、支持力、牵引力的合力
【考点】
2. (2分) (2020高一下·广西月考) “S路”曲线行驶是我国驾驶证考试中的一个项目。某次考试过程中,有两名学员分别坐在驾驶座和副驾驶座上,并且始终与汽车保持相对静止,汽车在弯道上行驶时可视作圆周运动,行驶过程中未发生打滑。如图所示,当汽车在水平“S路”图示位置处减速行驶时()
A . 两名学员具有相同的线速度
B . 两名学员具有相同的角速度
C . 汽车受到的摩擦力与速度方向相反
D . 在副驾驶上的学员受到汽车的作用力较大
【考点】
3. (2分) (2019高一下·黑龙江期末) 如图所示,粗糙水平圆盘上,质量相等的A、B两物块叠放在一起,随圆盘一起做匀速圆周运动,则下列说法正确的是()
A . A对B的摩擦力指向圆心
B . B运动所需的向心力大于A运动所需的向心力
C . 盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍
D . 若逐渐增大圆盘的转速(A,B两物块仍相对盘静止),盘对B的摩擦力始终指向圆心且不断增大
【考点】
4. (2分)(2019·邵阳模拟) 人造地球卫星以地心为圆心,做匀速圆周运动。下列说法正确的是()
A . 半径越大,速度越小,周期越大。
B . 半径越大,速度越小,周期越小。
C . 所有卫星的速度均是相同的,与半径无关。
D . 所有卫星角速度都相同,与半径无关。
【考点】
5. (2分) (2017高一下·沈阳期中) 质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动,小球的直径略小于圆管的直径,如图所示.已知小球以速度v通过最高点时对圆管的外壁的压力大小恰好为mg,则小球以速度通
过圆管的最高点时()
A . 小球对圆管的内、外壁均无压力
B . 小球对圆管的外壁压力等于
C . 小球对圆管的内壁压力等于
D . 小球对圆管的内壁压力等于mg
【考点】
6. (2分)(2017·黑龙江模拟) 如图所示,铁路转弯处外轨应略高于内轨,火车必须按规定的速度行驶,则转弯时()
A . 火车所需向心力沿水平方向指向弯道内侧
B . 弯道半径越大,火车所需向心力越大
C . 火车的速度若小于规定速度,火车将做离心运动
D . 若路基倾角为α,无论火车是否按规定速度行驶,铁轨对火车的支持力总等于
【考点】
7. (2分) (2017高二上·新津开学考) 如图所示,质量分别为m和2m的两个小球a和b,中间用长为L的轻质杆相连,在杆的中点O处有一光滑固定转动轴,把杆至于水平位置后释放,在b球顺时针摆动到最低位置的过
程中()
A . b球的重力势能减少,动能增加,b球机械能守恒
B . a球、b球和地球组成的系统机械能守恒
C . b球在最低点对杆的作用力为 mg
D . b球到达最低点时的速度为
【考点】
8. (2分) (2017高一下·大连期末) 如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球,在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由点B运动到点A.下列说法正确的是()
A . 小球所受合力为0
B . 绳子上张力T做负功
C . 重力的功率P逐渐增大
D . 水平拉力F逐渐减小
【考点】
9. (2分) (2019高一上·黟县期中) 如图所示,在水平方向推力F1和F2作用下,水平桌面上的木块向右做匀速直线运动.F1=10N,F2=2N.从撤去F1 ,到木块停止运动前,木块所受的摩擦力f的大小和方向分别为()
A . ,方向向右
B . ,方向向左
C . ,方向向左
D . ,方向向右
【考点】
10. (2分)(2017·黑龙江模拟) 火星探测项目是我国继载人航天工程、嫦娥工程之后又一个重大太空探索项目,2018年左右我国将进行第一次火星探测.已知地球公转周期为T,到太阳的距离为R1 ,运行速率为v1 ,火星到太阳的距离为R2 ,运行速率为v2 ,太阳质量为M,引力常量为G.一个质量为m的探测器被发射到一围绕太阳的椭圆轨道上,以地球轨道上的A点为近日点,以火星轨道上的B点为远日点,如图所示.不计火星、地球对探测器的影响,则()
A . 探测器在A点的加速度大于
B . 探测器在B点的加速度大小为
C . 探测器在B点的动能为 mv22
D . 探测器沿椭圆轨道从A到B的飞行时间为() T
【考点】
11. (2分)铁路转弯处常竖立一速度标示牌,即火车以此速度大小行驶时,车轮边缘和内、外侧铁轨均无挤压作用.如果火车转弯时的速度小于标示速度,那么()
A . 外侧铁轨与轮缘间产生挤压作用
B . 内侧铁轨与轮缘间产生挤压作用
C . 内、外侧铁轨与轮缘均有挤压作用
D . 内、外侧铁轨与轮缘均无挤压作用
【考点】
12. (2分) (2017高一下·杭锦后旗期中) 长度为L=0.50m的轻质细杆OA,A端有一质量为m=3.0kg的小球,如图所示,小球以O点为圆心,在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时,小球的速率是v=2.0m/s,g取10m/s2 ,则细杆此时受到()
A . 6.0 N拉力
B . 6.0 N压力
C . 24 N拉力
D . 24 N压力
【考点】
13. (2分) (2020高一下·宁波期中) 如图所示为一磁带式放音机的转动系统,在倒带时,主动轮以恒定的角速度逆时针转动,P和Q分别为主动轮和从动轮边缘上的点,则下列说法正确的是()
A . 主动轮上P点的线速度方向不变
B . 主动轮上P点的线速度逐渐增大
C . 主动轮上P点的向心加速度逐渐增大
D . 从动轮上Q点的向心加速度逐渐增大
【考点】
14. (2分) (2016高三上·新疆期中) 如图所示,一个圆盘在水平面内匀速转动,角速度为ω,盘面上有一质量为m的物块随圆盘一起做匀速圆周运动,物块到转轴的距离为r,下列说法正确的是()
A . 物块只受到重力和支持力作用
B . 圆盘对物块的静摩擦力提供其向心力
C . 物块的线速度大小为ω2r
D . 物块的向心加速度大小为ωr
【考点】
15. (2分) (2017高一下·唐山期末) 银河系中有三颗行星均绕某恒星做匀速圆周运动,它们的运行轨迹如
图所示,假设图中的行星只受到该恒星引力作用.下列说法正确的是()
A . 各行星运行的周期相同
B . 各行星运行的线速度相同
C . 离太阳越近的行星运行的线速度越大
D . 离太阳越近的行星运行的周期越大
【考点】
二、填空题 (共5题;共9分)
16. (1分) (2020高一下·哈尔滨期中) 一个做匀速圆周运动的物体,如果轨道半径不变,转速变为原来的3倍,所需的向心力就比原来的向心力大40N,物体原来的向心力大小为________N。
【考点】
17. (1分)线段OB=AB,A、B两球质量相等,它们绕O点在光滑的水平面上以相同的角速度转动时,如图所示,两段线拉力之比TAB:TOB=________。
【考点】
18. (2分)如图所示,一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置,圆轨道最低点与一条水平轨道相连,轨道均光滑;轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,场强为E.从水平轨道上A点由静止释放一质量为m的带正电小球,
已知小球受电场力的大小等于小球重力大小的3/4倍.为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动,小球在轨道内的最小速率是________;释放点距圆轨道最低点B的距离是________.
【考点】
19. (2分) (2020高一下·烟台期末) 某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验。转动手柄,可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮至上而下有三层,每层左、右半径比分别是1:1、2:1和3:1。左、右塔轮通过皮带连接,并可通过改变皮带所处的层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时,将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A(或B)处,A、C分别到塔轮中心的距离相等,两个小球随塔轮做匀速圆周运动,向心力大小可由塔轮中心标尺露出的等分格的格数读出。
在某次实验中,某同学把两个质量相等的小球放在A、C位置,将皮带处于塔轮的某一层上。匀速转动手柄时,左边标尺露出1个分格,右边标尺露出9个分格,则皮带连接的左、右塔轮半径之比为________,此次实验说明
________。
【考点】
20. (3分) (2017高一下·双流期中) 在“探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径之间的关系”的实验中,借助专用实验中,借助专用实验装置,保持m、ω、r任意两个量不变,研究小球做圆运动所需的向心力F 与其中一个量之间的关系,这种实验方法叫做________法.要研究向心力与半径的关系,应采用下列三个图中的图________;要研究向心力与角速度之间的关系,应采用下列三个图中的图________.
【考点】
三、计算题 (共5题;共50分)
21. (15分) (2017高一下·兴业期末) 如图所示,在光滑水平面上竖直固定一半径为R的光滑半圆槽轨道,其底端恰好与水平面相切,质量为m的小球以大小为V0的初速度经半圆槽轨道最低点B滚上半圆槽,小球恰能通过最高点C后落回到水平面上的A点.(不计空气阻力,重力加速度为g)求:
(1)小球通过B点时对半圆槽的压力大小;
(2) A、B两点间的距离.
(3)小球落到A点时的速度方向.
【考点】
22. (10分) (2017高一下·普宁期中) 如图所示,两绳系一质量为m=0.1kg的小球,上面绳长L=2m,两端都拉直时与轴的夹角分别为30°与45°,问:
(1)球的角速度在什么范围内,两绳始终张紧?
(2)当角速度为3rad/s时,上、下两绳拉力分别为多大?
【考点】
23. (15分) (2017高二上·成都期中) 如图所示,光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接.在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场.现有一质量为m,电量为+q的小球从水平轨道上A点由静止释放,小球运动到C点离开圆轨道后,经界面MN上的P点进入电场(P点恰好在A点的正上方,如图.小球可视为质点,小球运动到C点之前电量保持不变,经过C点后电量立即变为零).已知A、B间距离为2R,重力加速度为g.在上述运动过程中,求:
(1)电场强度E的大小;
(2)小球在圆轨道上运动时最大速率;
(3)小球对圆轨道的最大压力的大小.
【考点】
24. (5分)如图所示,轻杆OA长L=0.5m ,在A端固定一小球,小球质量m=0.5kg ,以O点为轴使小球在竖直平面内做圆周运动,当小球到达最高点时,小球的速度大小为V=0.4m/s ,求在此位置时杆对小球的作用
力.(g取10m/s2)
【考点】
25. (5分)质量为m=2kg的物块,系在弹簧的一端,弹簧的另一端固定在转轴上如图所示,弹簧的自由长度为l0=10cm劲度系数为K=100N/m,使物块在光滑水平支持面上以角速度ω=5rad/s作匀速圆周运动,则此时弹簧的长度为多少?
【考点】
参考答案一、选择题 (共15题;共30分)
答案:1-1、
考点:
解析:
答案:2-1、
考点:
解析:
答案:3-1、
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答案:4-1、考点:
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答案:5-1、
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答案:6-1、考点:
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答案:7-1、
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答案:8-1、考点:
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答案:9-1、考点:
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答案:10-1、考点:
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答案:11-1、
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答案:12-1、考点:
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答案:13-1、考点:
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答案:14-1、
考点:
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答案:15-1、
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二、填空题 (共5题;共9分)答案:16-1、
考点:
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答案:17-1、考点:
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答案:18-1、考点:
解析: