粵教版高中物理必修第二冊(cè)第二章測(cè)評(píng)(滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)1.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,以下各量中,不發(fā)生變化的是()A.周期 B.線速度 C.向心加速度 D.向心力2.(2024廣東梅州高一階段練習(xí))如圖為交通標(biāo)志中的“環(huán)島”圖標(biāo).在轎車(chē)沿環(huán)島勻速轉(zhuǎn)彎的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.轎車(chē)處于平衡狀態(tài)B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)不是變速運(yùn)動(dòng)C.轎車(chē)速度和加速度都在不斷改變D.轎車(chē)加速度的大小和方向都不變3.如圖所示,輕桿上固定兩小球a和b,O點(diǎn)為輕桿的一端.當(dāng)輕桿繞豎直定軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.a球的線速度比b球的小 B.a球的線速度比b球的大C.a球的角速度比b球的小 D.a球的角速度比b球的大4.鏈球是奧運(yùn)會(huì)的一個(gè)比賽項(xiàng)目,如圖是某運(yùn)動(dòng)員在比賽中的場(chǎng)景.鏈球在運(yùn)動(dòng)員擲出前可視為做圓周運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣作用力,則()A.鋼繩的拉力提供向心力B.鏈球受到的合力提供向心力C.鏈球的加速度一定指向軌跡圓心D.鏈球受到重力、鋼繩的拉力兩個(gè)力的作用5.(2024廣東佛山階段練習(xí))盾構(gòu)隧道掘進(jìn)機(jī),簡(jiǎn)稱(chēng)盾構(gòu)機(jī),是一種隧道掘進(jìn)的專(zhuān)用工程機(jī)械.如圖為某盾構(gòu)機(jī)的刀盤(pán),其直徑達(dá)36m,轉(zhuǎn)速為5r/min,下列說(shuō)法正確的是()A.刀盤(pán)工作時(shí)的角速度為10πrad/sB.刀盤(pán)邊緣的線速度大小約為9.4m/sC.刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)的周期為0.2sD.刀盤(pán)工作時(shí)各刀片的線速度均相同6.(2024廣東梅州校考)在做甩手動(dòng)作的物理原理的研究中,采用手機(jī)的加速度傳感器測(cè)定手的向心加速度.某次一高一同學(xué)先用刻度尺測(cè)量手臂長(zhǎng)(如圖所示),然后伸直手臂,以肩為軸從水平位置加速自然下擺,當(dāng)手臂擺到豎直方向時(shí),手握住的手機(jī)顯示手的向心加速度大小約為6m/s2,下列說(shuō)法正確的是()A.可估算手臂擺到豎直位置時(shí)手的線速度大小約為2m/sB.手臂擺到豎直位置時(shí)手機(jī)處于失重狀態(tài)C.自然下擺過(guò)程中手機(jī)所受合力始終沿手臂方向D.由an=v27.常見(jiàn)于游樂(lè)園的摩天輪是一種大型輪狀的機(jī)械設(shè)施,乘客可以搭乘掛在輪邊緣的座艙從高處俯瞰四周景色,如圖所示.當(dāng)摩天輪以一定的角速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),位于圖中P位置的乘客所受座艙的作用力F的示意圖可能正確的是()二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)8.(2024廣東潮州高一校考)如圖所示,A、B兩點(diǎn)分別位于大、小輪的邊緣上,C點(diǎn)位于大輪半徑的中點(diǎn),大輪的半徑是小輪的3倍,它們之間靠摩擦傳動(dòng),接觸面不打滑.下面關(guān)于A、B、C三點(diǎn)的線速度v、角速度ω、加速度a、周期T的關(guān)系,正確的是()A.vA∶vB=1∶1 B.ωA∶ωB=3∶1C.aA∶aC=2∶1 D.TB∶TC=1∶19.(2024廣東廣州階段練習(xí))游樂(lè)場(chǎng)中有一種叫“魔盤(pán)”的娛樂(lè)設(shè)施,游客坐在轉(zhuǎn)動(dòng)的魔盤(pán)上,當(dāng)魔盤(pán)轉(zhuǎn)速增大到一定值時(shí),游客就會(huì)滑向盤(pán)邊緣,其裝置可以簡(jiǎn)化為如圖所示.若魔盤(pán)轉(zhuǎn)速緩慢增大,則()A.在滑動(dòng)之前,游客受到的支持力緩慢增大B.在滑動(dòng)之前,游客受到的摩擦力緩慢增大C.在滑動(dòng)之前,游客受到的作用力逐漸增大D.質(zhì)量較大的游客先發(fā)生滑動(dòng)10.(2024廣東佛山高一期中)如圖所示,質(zhì)量為m的游客(可視為質(zhì)點(diǎn))坐在質(zhì)量不計(jì)的秋千板上,此時(shí)繩子與豎直方向成θ角,人與系繩子的橫梁距離為l,如果秋千板擺動(dòng)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v,重力加速度為g,不計(jì)人與繩子作用力,則()A.此時(shí)人受重力、秋千板支持力及向心力作用B.此時(shí)人的向心加速度大小為vC.此時(shí)秋千板給人的支持力為mg+mvD.每根繩子對(duì)秋千板的拉力大小為m三、非選擇題(本題共5小題,共54分)11.(6分)某物理小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)粗測(cè)玩具小車(chē)通過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)的速度的實(shí)驗(yàn).所用器材有:玩具小車(chē)、壓力式托盤(pán)秤、凹形橋模擬器(圓弧部分的半徑為R=0.20m).完成下列填空:(1)將凹形橋模擬器靜置于托盤(pán)秤上,如圖甲所示,托盤(pán)秤的示數(shù)為1.00kg;(2)將玩具小車(chē)靜置于凹形橋模擬器最低點(diǎn)時(shí),托盤(pán)秤的示數(shù)如圖乙所示,則玩具小車(chē)的質(zhì)量為kg.

(3)將小車(chē)從凹形橋模擬器某一位置釋放,小車(chē)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)后滑向另一側(cè),此過(guò)程中托盤(pán)秤的最大示數(shù)為m;多次從同一位置釋放小車(chē),記錄各次的m值如下表所示.序號(hào)12345m/kg2.202.192.202.212.20(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù),可求出小車(chē)經(jīng)過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力為N;小車(chē)通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為m/s.(重力加速度大小取10m/s2,計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

12.(10分)(2024廣東湛江階段練習(xí))為了探究物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),向心力與哪些因素有關(guān),某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):如圖甲所示,繩子的一端系一個(gè)小沙袋,繩上離小沙袋L處打一個(gè)繩結(jié)A,2L處打另一個(gè)繩結(jié)B.請(qǐng)一位同學(xué)幫助用秒表計(jì)時(shí).如圖乙所示,做了四次體驗(yàn)性操作.操作1:手握繩結(jié)A,使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),每秒運(yùn)動(dòng)1周.體驗(yàn)此時(shí)繩子拉力的大小.操作2:手握繩結(jié)B,使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),每秒運(yùn)動(dòng)1周.體驗(yàn)此時(shí)繩子拉力的大小.操作3:手握繩結(jié)A,使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),每秒運(yùn)動(dòng)2周.體驗(yàn)此時(shí)繩子拉力的大小.操作4:手握繩結(jié)A,增大沙袋的質(zhì)量到原來(lái)的2倍,使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),每秒運(yùn)動(dòng)1周.體驗(yàn)此時(shí)繩子拉力的大小.(1)操作2與操作1中,體驗(yàn)到繩子拉力較大的是.

(2)操作3與操作1中,體驗(yàn)到繩子拉力較大的是.

(3)操作4與操作1中,體驗(yàn)到繩子拉力較大的是.

(4)總結(jié)以上四次體驗(yàn)性操作,可知物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),向心力大小與有關(guān).

A.半徑 B.質(zhì)量 C.周期 D.線速度的方向(5)實(shí)驗(yàn)中,人體驗(yàn)到的繩子的拉力(選填“是”或“不是”)沙袋做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力.

13.(8分)(2024廣東汕頭檢測(cè))如圖為小狗洗完澡后甩掉身上水珠的情形,假設(shè)每滴水珠的質(zhì)量均為1g,小狗的身體簡(jiǎn)化成水平圓筒狀,半徑約為10cm,小狗以角速度ω0=10rad/s甩動(dòng)身體.(1)求每滴水珠的向心加速度大小.(2)若小狗毛發(fā)對(duì)水珠的最大附著力為0.25N,甩動(dòng)過(guò)程中水珠的重力可忽略不計(jì),則小狗至少需以多大的轉(zhuǎn)速甩動(dòng)身體才可以將身上的水珠甩掉?(計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))14.(14分)(2024江蘇常州高一檢測(cè))運(yùn)動(dòng)員乘雪橇從山坡上沿截面為圓弧形的冰道快速滑降至水平面上的大圓軌道上.雪橇和運(yùn)動(dòng)員(可視為質(zhì)點(diǎn))的總質(zhì)量為m,以速度v在大圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng).圓弧形冰道截面半徑為R,雪橇離圓弧形冰道最低點(diǎn)的豎直高度為h=0.4R.忽略摩擦和空氣阻力,重力加速度為g.其中R未知,求:(1)圓弧形冰道對(duì)雪橇的支持力;(2)雪橇的向心加速度;(3)大圓軌道的半徑r.15.(16分)(2024廣東梅州檢測(cè))游樂(lè)場(chǎng)中的大型娛樂(lè)設(shè)施旋轉(zhuǎn)飛椅的簡(jiǎn)化示意圖如圖所示,圓形旋轉(zhuǎn)支架半徑為R=5m,懸掛座椅的繩子長(zhǎng)為l=5m,游客坐在座椅上隨支架一起勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)可將其和座椅組成的整體看成質(zhì)點(diǎn),旋轉(zhuǎn)飛椅以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)時(shí),繩子與豎直方向的夾角為θ,不計(jì)繩子的重力,重力加速度g取10m/s2.(1)旋轉(zhuǎn)飛椅以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)時(shí),分析角速度ω與夾角θ的關(guān)系(關(guān)系式用ω、g、R、l、θ等符號(hào)表示).(2)當(dāng)旋轉(zhuǎn)飛椅以最大角速度旋轉(zhuǎn)時(shí),繩子與豎直方向的夾角θ=37°,求圓形旋轉(zhuǎn)支架邊緣游客運(yùn)動(dòng)的線速度大小(sin37°=0.6,計(jì)算結(jié)果可用根式表示).(3)為防止游客攜帶的物品掉落傷人,需以支架的軸心為圓心修建圓形柵欄,圓形柵欄的半徑為r=10m,求旋轉(zhuǎn)飛椅角速度最大時(shí),繩子懸點(diǎn)到地面的垂直距離H.第二章測(cè)評(píng)參考答案1.A解析線速度、向心加速度與向心力均屬于矢量,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的這三個(gè)物理量大小不變,方向時(shí)刻改變,周期為標(biāo)量,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的周期不變.故選A.2.C解析由圖可知,轎車(chē)轉(zhuǎn)彎,做圓周運(yùn)動(dòng),受力不平衡,所以不是平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向一直在改變,加速度大小不變,是變速運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;轎車(chē)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),加速度方向時(shí)刻在變,速度方向時(shí)刻在變,故C正確;轎車(chē)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),加速度方向時(shí)刻在變,大小不變,故D錯(cuò)誤.3.A解析輕桿上固定的兩小球a和b繞豎直定軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng),兩球在相等的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)相等的圓心角,所以?xún)汕蚪撬俣认嗟?由v=ωr可知,半徑大,線速度大,由圖可知ra<rb,得a球的線速度比b球的小,故選A.4.D解析鋼繩的拉力和重力的合力指向圓心的分力提供向心力,故A、B錯(cuò)誤;鏈球只有做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度才指向圓心,故C錯(cuò)誤;鏈球只受到鋼繩的拉力和自身的重力的作用,故D正確.5.B解析刀盤(pán)的轉(zhuǎn)速n=5r/min=112r/s,刀盤(pán)工作時(shí)的角速度ω=2πn=π6rad/s,A錯(cuò)誤;刀盤(pán)邊緣的線速度v=ωr=ω×d2=9.4m/s,B正確;刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)的周期T=1n=12s,C錯(cuò)誤;刀盤(pán)各刀片工作時(shí)的角速度ω均相等,但各刀片的半徑r6.A解析由圖可知,手機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑約為0.65m,根據(jù)公式a=v2r可得手臂擺到豎直位置時(shí)手的線速度大小約為v=ar=6×0.65m/s=2m/s,故A正確;手臂擺到豎直位置時(shí),手機(jī)的加速度方向向上,處于超重狀態(tài),故B錯(cuò)誤;自然下擺過(guò)程中,手機(jī)做變速圓周運(yùn)動(dòng),所受合力不是始終沿手臂方向,故C錯(cuò)誤;由公式an=ω2r7.D解析乘客做勻速圓周運(yùn)動(dòng),受重力和座艙的作用力,合力指向圓心,根據(jù)平行四邊形法則,乘客所受座艙的作用力F的示意圖只可能是D中所示.8.AC解析A、B兩點(diǎn)是摩擦傳動(dòng),所以線速度大小相等,有vA∶vB=1∶1,故A正確;由公式v=ωr得ωA∶ωB=1∶3,故B錯(cuò)誤;A、C兩點(diǎn)是共軸傳動(dòng),所以角速度相等,由公式a=ω2r得aA∶aC=2∶1,故C正確;由上得ωB∶ωC=3∶1,由公式T=2πω得TB∶TC=1∶3,故D錯(cuò)誤9.BC解析設(shè)轉(zhuǎn)盤(pán)斜面傾角為θ,對(duì)游客受力分析如圖所示,水平方向和豎直方向分別有fcosθ-FNsinθ=mω2r,fsinθ+FNcosθ=mg,解得FN=mgcosθ-mω2rsinθ,f=mgsinθ+mω2rcosθ,則隨著魔盤(pán)轉(zhuǎn)速緩慢增大,游客受到魔盤(pán)的支持力FN緩慢減小,游客受到魔盤(pán)的摩擦力f緩慢增大,故A錯(cuò)誤,B正確;根據(jù)F合=mω2r可知,隨轉(zhuǎn)速緩慢增大,游客受到的作用力逐漸增大,故C正確;由上分析可知,魔盤(pán)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與人的質(zhì)量無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤.10.BC解析人受重力、秋千板支持力作用,故A錯(cuò)誤;人的向心加速度為a=v2l,故B正確;對(duì)人,根據(jù)牛頓第二定律有FN-mg=mv2l,所以FN=mg+mv2l,故C正確;對(duì)秋千板,有2Fcosθ=FN',FN'=F11.解析(2)托盤(pán)秤的最小刻度為0.1kg,則讀數(shù)為1.40kg,玩具小車(chē)的質(zhì)量為1.40kg-1.00kg=0.40kg.(4)小車(chē)經(jīng)過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力為FN=Fm-m凹g=2.20+2.19+2.20+2.21+2.205×10N-1.00×10N=12N。根據(jù)FN-m車(chē)g=m車(chē)v2R,解得v=2答案(2)0.40(4)122.012.解析(1)操作2與操作1相比,操作2的半徑大,沙袋質(zhì)量和角速度相等,根據(jù)F=mω2r可知,拉力較大的是操作2.(2)操作3與操作1相比,操作3沙袋的角速度較大,半徑和沙袋的質(zhì)量相等,根據(jù)F=mω2r可知,操作3的拉力較大.(3)操作4和操作1比較,半徑和角速度相等,操作4中沙袋質(zhì)量變大,根據(jù)F=mω2r可知,操作4的拉力較大.(4)由以上四次操作,可知向心力的大小與質(zhì)量、半徑、角速度有關(guān),而ω=2πT,故選ABC(5)沙袋做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是繩子對(duì)沙袋的拉力,作用在沙袋上,而人體驗(yàn)到的繩子的拉力作用在人上,不是同一個(gè)力.答案(1)操作2(2)操作3(3)操作4(4)ABC(5)不是13.解析(1)由題意可知a=ω0解得a=10m/s2.(2)根據(jù)F附=mωmωm=2πnm解得nm=25π=8.0r/s答案(1)10m/s2(2)8.0r/s14.解析(1)設(shè)雪車(chē)和圓弧圓心O連線與豎直方向的夾角為αtanα=R圓弧形冰道對(duì)雪橇的支持力FN=mgcos(2)由牛頓第二定律有mgtanα=ma得a=43(3)由向心加速度公式a=v得r=3v答案(1)53