2019-2020年高中物理階段驗收評估二勻速圓周運動教科版.doc

2019-2020年高中物理階段驗收評估二勻速圓周運動教科版一、選擇題(本題共8小題，每小題7分，共56分。15小題只有一個選項符合題目要求，68小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得7分，選對但不全的得4分，有選錯的得0分)1市場上出售的蒼蠅拍，把手長50 cm的明顯比30 cm的使用效果好，這是因為使用把手長的拍子打蒼蠅時()A蒼蠅看不見蒼蠅拍子而易被打B由于拍子轉(zhuǎn)動角速度大而易打到蒼蠅C由于拍子轉(zhuǎn)動線速度大而易打到蒼蠅D無法確定解析：選C拍蒼蠅時手腕轉(zhuǎn)動角速度有限，把手長則拍子線速度大易打到蒼蠅。2精彩的F1賽事相信你不會陌生吧！在觀眾感覺精彩與刺激的同時，車手們卻時刻處在緊張與危險之中。假如在一個彎道上高速行駛的賽車突然后輪脫落，則關(guān)于脫落的后輪的運動情況，以下說法正確的是()圖1A仍然沿著汽車行駛的彎道運動B沿著與彎道垂直的方向飛出C沿著脫離時，輪子前進的方向做直線運動，離開彎道D上述情況都有可能解析：選C后輪脫離后沿前進的方向做離心運動，故選C。3.水平放置的平板表面有一個圓形淺槽，如圖2所示。一只小球在水平槽內(nèi)滾動直至停下，在此過程中()圖2A小球受四個力，合力方向指向圓心B小球受三個力，合力方向指向圓心C槽對小球的總作用力提供小球做圓周運動的向心力D槽對小球彈力的水平分力提供小球做圓周運動的向心力解析：選D對小球進行受力分析，小球受到重力、槽對小球的支持力和摩擦力3個力的作用，所以A錯誤；其中重力和支持力在豎直面內(nèi)，而摩擦力是在水平面內(nèi)的，重力和支持力的合力作為向心力指向圓心，但再加上摩擦力三個力的合力就不指向圓心了，所以選項B、C錯誤，選項D正確。4一箱土豆在轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤以角速度做勻速圓周運動，其中一個處于中間位置的土豆質(zhì)量為m，它到轉(zhuǎn)軸的距離為R，則其他土豆對該土豆的作用力為()AmgBm2RC. D.解析：選C設(shè)其他土豆對該土豆的作用力為F，則該土豆受到重力mg和F作用。由于該土豆做勻速圓周運動，所以這兩個力的合力提供該土豆做勻速圓周運動的向心力，如圖所示。根據(jù)直角三角形的關(guān)系得F，而F向m2R，所以F，C正確。5如圖3所示，“旋轉(zhuǎn)秋千”中的兩個座椅A、B質(zhì)量相等，通過相同長度的纜繩懸掛在旋轉(zhuǎn)圓盤上。不考慮空氣阻力的影響，當旋轉(zhuǎn)圓盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是()圖3AA的速度比B的大BA與B的向心加速度大小相等C懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等D懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小解析：選DA、B兩個座椅具有相同的角速度。根據(jù)公式：vr，A的運動半徑小，A的速度就小，故A錯誤；根據(jù)公式：a2r，A的運動半徑小，A的向心加速度就小，故B錯誤；對任一座椅，受力如圖，由繩子的拉力與重力的合力提供向心力，則得：mgtan m2r，則得tan ，A的半徑r較小，相等，可知A與豎直方向夾角較小，故C錯誤。A的向心加速度小，A的向心力就小，A對纜繩的拉力就小，故D正確。6.如圖4所示，拖拉機后輪的半徑是前輪半徑的兩倍，A和B是前輪和后輪邊緣上的點，若車行進時車輪沒有打滑，則()圖4A兩輪轉(zhuǎn)動的周期相等B前輪和后輪的角速度之比為21CA點和B點的線速度大小之比為12DA點和B點的向心加速度大小之比為21解析：選BD根據(jù)vr和vAvB，可知A、B兩點的角速度之比為21；故B正確；據(jù)和前輪與后輪的角速度之比21，求得兩輪的轉(zhuǎn)動周期為12，故A錯誤；A、B分別為同一傳動裝置前輪和后輪邊緣上的一點，所以vAvB，故C錯誤；由a，可知，向心加速度與半徑成反比，則A與B點的向心加速度之比為21，故D正確。7.如圖5所示，天車下吊著兩個質(zhì)量都是m的工件A和B，系A(chǔ)的吊繩較短，系B的吊繩較長，若天車勻速運動到某處突然停止，則該時刻兩吊繩所受拉力FA、FB及兩工件的加速度aA與aB的大小關(guān)系是()圖5AFA>FBBaA<aBCFAFBmg DaA>aB解析：選AD天車突然停止后，工件A、B由于慣性而做圓周運動，在最低點兩工件的線速度大小相同，則有a，由于rA<rB，故aA>aB，D正確。對工件Fmgm，即Fmgm，結(jié)合rA<rB，得FA>FB，A正確。8.如圖6所示，兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點)放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l。木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度。下列說法正確的是()圖6Ab一定比a先開始滑動Ba、b所受的摩擦力始終相等C是b開始滑動的臨界角速度D當時，a所受摩擦力的大小為kmg解析：選AC木塊相對圓盤不滑動時有Ff靜m2r，a、b半徑不同，所需的向心力不同，所受摩擦力不同，B錯誤。當a恰好滑動時，有kmgm0a2l，得0a，同理可得，b恰好滑動時0b，故A、C正確。<0a，a相對圓盤未滑動，F(xiàn)f靜m2lkmg，D錯誤。二、計算題(共3小題，共44分，解答時應(yīng)寫出必要文字說明、方程式和演算步驟，有數(shù)值的要注明單位)9(12分)如圖7所示，醫(yī)學(xué)上常用離心分離機加速血液的沉淀，其“下沉”的加速度可這樣表示：ar2，而普通方法靠“重力沉淀”產(chǎn)生的加速度為ag，式子中0、分別為液體密度和液體中固體顆粒的密度，r表示試管中心到轉(zhuǎn)軸的距離，為轉(zhuǎn)軸角速度，由以上信息回答：圖7(1)當滿足什么條件時，“離心沉淀”比“重力沉淀”快？(2)若距離r0.2 m，離心機轉(zhuǎn)速n3 000 r/min，求aa。(2g10 m/s2)解析：(1)比較兩個加速度a和a可知：只要r2>g，即>，離心沉淀就比重力沉淀快。(2)由角速度2n2 rad/s100 rad/s。則2 000。可見離心沉淀比重力沉淀快得多。答案：(1)>(2)2 00010. (15分)如圖8所示，將一根光滑的細金屬棒折成“V”形，頂角為2，其對稱軸豎直，在其中一邊套上一個質(zhì)量為m的小金屬環(huán)P。圖8(1)若固定“V”形細金屬棒，小金屬環(huán)P從距離頂點O為x的A點處由靜止自由滑下，則小金屬環(huán)由靜止下滑至頂點O需多長時間？(2)若小金屬環(huán)P隨“V”形細金屬棒繞其對稱軸以每秒n轉(zhuǎn)勻速轉(zhuǎn)動時，則小金屬環(huán)離對稱軸的距離為多少？解析：(1)小金屬環(huán)在下滑過程中，在重力和金屬棒對它的支持力作用下做初速度為零的勻加速直線運動，設(shè)小金屬環(huán)沿棒運動的加速度為a，滑至O點所需時間為t，由牛頓第二定律得：mgcos ma由運動學(xué)公式得：xat2以上兩式聯(lián)立解得：t 。(2)小金屬環(huán)隨“V”形細金屬棒繞其對稱軸做勻速圓周運動所需的向心力由重力和金屬棒對它的支持力的合力提供，如圖所示，設(shè)小金屬環(huán)離對稱軸的距離為r，由牛頓第二定律和向心力公式得mgcot m2r又2n聯(lián)立解得r。答案：(1) (2)11. (17分)如圖9所示，在質(zhì)量為M的電動機上，裝有質(zhì)量為m的偏心輪，偏心輪轉(zhuǎn)動的角速度為，當偏心輪重心在轉(zhuǎn)軸正上方時，電動機對地面的壓力剛好為零，則偏心輪重心離轉(zhuǎn)軸的距離多大？在轉(zhuǎn)動過程中，電動機對地面的最大壓力多大？圖9解析：設(shè)偏心輪的重心距轉(zhuǎn)軸的距離為r，偏心輪等效為用一長為r的細桿固定質(zhì)量為m(偏心輪的質(zhì)量)的質(zhì)點繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。偏心輪的重心在正上方時，由題意知此時偏心輪對電動機向上的作用力大小FMg根據(jù)牛頓第三定律，此時軸對偏心輪的作用力向下，大小為FF，其向心力為Fmgm2r聯(lián)立以上兩式得偏心輪重心到轉(zhuǎn)動軸的距離r當偏心輪的重心轉(zhuǎn)到最低點時，電動機對地面的壓力最大。對偏心輪有F1mgm2r電動機所受支持力NF1Mg聯(lián)立解得N2(Mm)g由牛頓第三定律得，電動機對地面的最大壓力為2(Mm)g。答案：2(Mm)g