高中物理第4章匀速圆周运动滚动检测(鲁科版必修2)

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专题二 第三讲

一、选择题(1～6题只有一个选项正确，7～10小题有多个选项正确)

1．(2014·江苏)已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为( )

A．3.5km/s B．5.0km/s

C．17.7km/s D．35.2km/s

[答案] A

[解析] 本题考查万有引力定律的应用。解题的关键是明确万有引力提供航天器的向心力。由GM地mR2地＝mv2地R地，GM火mR2火＝mv2火R2火，得v火v地＝M火M地·R地R火＝55，所以v火＝55v地55×7.9km/s＝3.5km/s，选A。用此例方法求解会减少运算量，在万有引力计算中经常用此方法。

2．(2014·安徽)如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为32(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，盘面与水平面的夹角为30°，g取10m/s2。则ω的最大值是(

)

A．5rad/s B．3rad/s

C．1.0rad/s D．0.5rad/s

[答案] C

[解析] 该题考查圆周运动中的临界问题。要明确临界条件是达到最大静摩擦力，对物体进行受力分析，当ω最大时，有μmgcosθ－mgsinθ＝mrω2，解得ω＝1.0rad/s，C正确。本题涉及斜面中的圆周运动问题，情景比较新疑，过去高考很少涉及。

3．(2014·贵州六校联考)如图在光滑轨道Oa的a端分别连接半径相同的光滑圆弧，其中图A是12圆弧轨道ab，b点切线水平；图B是14圆弧轨道ac，c点切线竖直；图C是12光滑圆管道，中心线的最高点d切线水平，管内径略比小球直径大：图D是小于14的圆弧轨道，a点切线水平，O、b、d在同一水平线上，所有轨道都在同一竖直平面内，一个可以看成质点的小球分别从O点静止下滑，不计任何能量损失，下列说法正确的是( )

- 1 - 2014-2015学年高中物理 第1章 第1节简谐运动课时训练 鲁科版选修3-4

【基础达标】

1.(基础理论辨析题)关于简谐运动的认识，下列说法正确的是 ( )

A.简谐运动不一定是水平方向的运动

B.所有的振动都可以看作是简谐运动

C.做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来越大，振子的位移越来越大

D.做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来越大，振子速度方向与位移方向相反

E.一弹簧振子做简谐运动，加速度最大时，速度最大

F.一弹簧振子做简谐运动，回复力最大时，加速度最大

2.下列运动中属于机械振动的是 ( )

A.树枝在风的作用下运动

B.竖直向上抛出的物体的运动

C.说话时声带的运动

D.爆炸声引起窗扇的运动

3.简谐运动属于下列哪一种运动 ( )

A.匀速运动

B.匀变速运动

C.非匀变速运动

D.机械振动

4.(2013·忻州高二检测)水平弹簧振子做简谐运动经过A点时，加速度的大小是2m/s2，方向指向B点；当它经过B点时，加速度的大小是3m/s2，方向指向A点，平衡位置为O点，下面有关A、B两点的位置关系正确的是 (

)

5.如图所示的弹簧振子，O点为它的平衡位置，当振子m离开O点，再从A点运动到C点时，振子离开平衡位置的位移是( ) - 2 -

A.大小为OC，方向向左

B.大小为OC，方向向右

C.大小为AC，方向向左

D.大小为AC，方向向右

6.物体在做简谐运动的过程中，有两点A、A′关于平衡位置对称，则物体

( )

A.在A点和A′点的位移相同

B.在两点处的速度可能相同

C.在两点处的加速度可能相同

D.在两点处的动能一定相同

7.如图所示，轻质弹簧一端固定在地面上，另一端与一薄板连接，薄板的质量不计，板上放一重物。用手将重物往下压，然后突然将手撤去，则重物被弹离之前的运动情况是 (

)

A.加速度一直增大

B.加速度一直减小

C.加速度先减小后增大

一、选择题

1．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，A、B间的动摩擦因数为0.5，B与盘之间的动摩擦因数为0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。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．若缓慢增大圆盘的转速，A、B一起远离盘心

2．火车转弯时，如果铁路弯道的内、外轨一样高，则外轨对轮缘（如左图所示）挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力（如图中所示），但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损。在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如右图所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，以下说法中正确的是（ ）

A．该弯道的半径R＝2vg

B．当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变

C．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压

D．按规定速度行驶时，支持力小于重力

3．用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。关于苹果从最低点a到最高点c的运动过程，下列说法中正确的是（ ）

A．苹果在a点处于超重状态 B．苹果在b点所受摩擦力为零

C．手掌对苹果的支持力越来越大 D．苹果所受的合外力保持不变

4．如图所示，一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮块随圆盘一起转动（俯视为逆时针）。某段时间圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮块所受合力F的方向的四种表示（俯视图）中，正确的是（ ）

A． B．

C． D．

5．物体做匀速圆周运动时，下列物理量中不发生变化的是（ ）

A．线速度 B．动能 C．向心力 D．加速度

6．一固定的水平细杆上套着一个质量为m的圆环A（体积可以忽略）圆环通过一长度为L的轻绳连有一质量也是m的小球B。现让小球在水平面内做匀速圆周运动，圆环与细杆之间的动摩擦因数为μ且始终没有相对滑动。在此条件下，轻绳与竖直方向夹角的最大值是37°。（当地球重力加速度为g）则（ ）

第四章综合测试

答案解析

一、

1.【答案】A

【解析】哥白尼通过长期观察，提出“日心说”，故选项 A 不符合史实；开普勒总结了行星运动的三大定

律，故选项 B 符合史实；卡文迪许测出了引力常量 G，故选项 C 符合史实；海王星是人们依据万有引力定

律计算而发现的，被称为“笔尖下发现的行星”，故选项 D 符合史实。

2.【答案】B

【解析】设地球半径为 R，火箭的轨道半径为h R，则：

地面上： m m

F G 地 ，某高空处： 1 2 R m m F G 地 ，

2 ( )2 h R

又 1 F F ，解得： h ( 2 1)R 。 2 2

3.【答案】C

【解析】地球和火星绕太阳的轨道不同，在相等的时间内，地球与太阳的连线扫过的面积并不等于火星与

太阳的连线扫过的面积，选项 A 错误；根据开普勒第三定律，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周

期的二次方的比值都相等。地球绕太阳运行的半长轴比火星绕太阳运行的半长轴小，所以地球绕太阳运行

GM

的周期比火星绕太阳运行的周期小，选项 B 错误；把椭圆轨道近似看成是圆轨道，根据 ，地球

r 3

绕太阳运行的半长轴比火星绕太阳运行的半长轴小，地球绕太阳运行的角速度比火星绕太阳运行的角速度

大，选项 C 正确；把椭圆轨道近似看成是圆轨道，根据 v GM ，地球绕太阳运行的半长轴比火星绕太阳

r

运行的半长轴小，可以推出地球绕太阳运行的线速度比火星绕太阳运行的线速度大，选项 D 错误。

4.【答案】A

【解析】根据卫星运行的特点“高轨、低速、长周期”可知周期延长时，轨道高度变大，线速度、角速度、

向心加速度变小，A 正确，B、C、D 错误。

5.【答案】C

【解析】根据题意，组合体的轨道半径与天宫二号相同，由 Gm m mv m4 r

2 2

地 ma ，得T r r T 2 2

2 r

3

Gm 地 ，

v Gm 地 ， r a Gm 地 ，组合体的周期、速率、向心加速度大小均与天宫二号相同，A、B、D 错；组合 r 2