高中物理魯科版4第五章光的干涉衍射偏振

第二章圓周運動綜合測試(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本大題共10小題，每小題3分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求，選對的得3分，選錯或不答的得0分)1．如圖所示，某公園里的過山車駛過軌道的最高點時，乘客在座椅里面頭朝下，人體顛倒，若軌道半徑為R，人體受重力為mg，要使乘客經(jīng)過軌道最高點時對座椅的壓力等于自身的重力，則過山車在最高點時的速度大小為()A．0 \r(gR)\r(2gR) \r(3gR)2．下列現(xiàn)象中，為了避免發(fā)生離心運動發(fā)生的是()A．汽車拐彎時要減速 B．制作棉花糖C．洗衣機甩干衣物 D．制作無縫鋼管3．在下面所介紹的各種情況中，將出現(xiàn)超重現(xiàn)象的是()①蕩秋千經(jīng)過最低點的小孩②汽車過凸形橋③汽車過凹形橋④在繞地球做勻速圓周運動的飛船中的儀器A．①② B．①③C．①④ D．③④4．甲、乙兩物體分別做勻速圓周運動，如果它們轉(zhuǎn)動的半徑之比為1∶5，線速度之比為3∶2，則下列說法中正確的是()A．甲、乙兩物體的角速度之比是2∶15B．甲、乙兩物體的角速度之比是10∶3C．甲、乙兩物體的周期之比是2∶15D．甲、乙兩物體的周期之比是10∶35．一個物體做勻速圓周運動，向心加速度為2m/s2.A．向心加速度描述了瞬時速度(線速度)大小變化的快慢B．向心加速度描述了瞬時速度(線速度)變化的方向C．該物體經(jīng)過1s時間速度大小的變化量為2mD．該物體經(jīng)過1s時間速度變化量的大小為2m6．下面關于勻速圓周運動的說法正確的是()A．勻速圓周運動是一種勻速運動B．勻速圓周運動是一種線速度和角速度都不斷改變的運動C．勻速圓周運動是一種線速度和加速度都不斷改變的運動D．勻速圓周運動是一種勻變速運動7．如圖所示，小強正在蕩秋千．關于繩上a點和b點的線速度和角速度，下列關系正確的是()A．va＝vb B．va>vbC．ωa＝ωb D．ωa<ωb8.如圖所示，O、O′為兩個皮帶輪，O輪的半徑為r，O′輪的半徑為R，且R>r，M點為O輪邊緣上的一點，N點為O′輪上的任意一點，當皮帶輪轉(zhuǎn)動時，(設轉(zhuǎn)動過程中不打滑)則()A．M點的向心加速度一定大于N點的向心加速度B．M點的向心加速度一定等于N點的向心加速度C．M點的向心加速度可能小于N點的向心加速度D．M點的向心加速度可能等于N點的向心加速度9．如圖所示，當汽車通過拱橋頂點的速度為10m/s時，車對橋頂?shù)膲毫檐囍氐膃q\f(3,4)，如果要使汽車在粗糙的橋面行駛至橋頂時，剛好不受摩擦力作用，則汽車通過橋頂?shù)乃俣葢獮?)A．15m/s B．20m/sC．25m/s D．30m/s10．(2023·福州高一檢測)小明撐一雨傘站在水平地面上，傘面邊緣點所圍圓形的半徑為R，現(xiàn)將雨傘繞豎直傘桿以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，傘邊緣上的水滴落到地面，落點形成一半徑為r的圓形，當?shù)刂亓铀俣鹊拇笮間，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可推知傘邊緣距地面的高度應為()\f(g（r2－R2）,2ω2R2) \f(g（r2－R2）,2ω2r2)\f(g（r－R）2,2ω2R2) \f(gr2,2ω2R2)二、多項選擇題(本大題共4小題，每小題6分，共24分．在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0分)11．如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上，有一物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動而未滑動，當圓筒的角速度ω增大后，下列說法正確的是()A．物體所受彈力增大 B．物體所受彈力減小C．物體所受摩擦力減小 D．物體所受摩擦力不變12．(2023·玉溪高一檢測)如圖所示，皮帶傳動裝置中，右邊兩輪連在一起共軸轉(zhuǎn)動，圖中三輪半徑分別為r1＝3r，r2＝2r，r3＝4r；A、B、C三點為三個輪邊緣上的點，皮帶不打滑．向心加速度分別為a1、a2、a3，則下列比例關系正確的是()\f(a1,a2)＝eq\f(3,2) \f(a1,a2)＝eq\f(2,3)\f(a2,a3)＝eq\f(2,1) \f(a2,a3)＝eq\f(1,2)13．一只質(zhì)量為m的老鷹，以速率v在水平面內(nèi)做半徑為r的勻速圓周運動，則關于老鷹的向心加速度的說法正確的是()A．大小為eq\f(v2,r) B．大小為g－eq\f(v2,r)C．方向在水平面內(nèi) D．方向在豎直面內(nèi)14.如圖所示，細桿的一端與一小球相連，可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動，現(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運動．點a、b分別表示軌道的最低點和最高點，則桿對球的作用力可能是()A．a(chǎn)處為拉力，b處為拉力B．a(chǎn)處為拉力，b處為推力C．a(chǎn)處為推力，b處為拉力D．a(chǎn)處為推力，b處為推力三、非選擇題(本題共4小題，共46分．按題目要求作答．解答題應寫出必要的文字說明、方程和重要演算步驟，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)15．(8分)如圖所示，質(zhì)量為m的物體，沿半徑為r的圓軌道自A點滑下，A與圓心O等高，滑至B點(B點在O點正下方)時的速度為v，已知物體與軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，求物體在B點所受的摩擦力．16．(12分)原長為L的輕彈簧一端固定一小鐵塊，另一端連接在豎直軸OO′上，小鐵塊放在水平圓盤上，若圓盤靜止，把彈簧拉長后將小鐵塊放在圓盤上，使小鐵塊能保持靜止的彈簧的最大長度為eq\f(5L,4).現(xiàn)將彈簧長度拉長到eq\f(6L,5)后，把小鐵塊放在圓盤上，在這種情況下，圓盤繞中心軸OO′以一定角速度勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示．已知小鐵塊的質(zhì)量為m，為使小鐵塊不在圓盤上滑動，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω最大不得超過多少？17．(12分)如圖所示，B物體放在光滑的水平地面上，在水平力F的作用下由靜止開始運動，B物體的質(zhì)量為m，同時A物體在豎直面內(nèi)由M點開始做半徑為r、角速度為ω的勻速圓周運動．求滿足使A、B速度相同的力F的取值．18．(14分)如圖所示，一個小球質(zhì)量為m，在半徑為R的光滑管內(nèi)的頂部A點水平飛出，恰好又從管口B點射入管內(nèi)，則：(1)小球在A點對上側(cè)管壁有彈力作用還是對下側(cè)管壁有彈力作用？作用力多大(此題的重力加速度為g)?(2)若要使小球?qū)ι蟼?cè)管壁彈力大小等于重力，則小球在A點的速度應為多少？答案1C2A3B4C5D6C7C8A9B10A11AD12BD13AC14AB15物體由A滑到B的過程中，受到重力、軌道的彈力及摩擦力的作用做圓周運動，在B點物體的受力情況如圖所示，其中彈力FN與重力G＝mg的合力提供物體做圓周運動的向心力；由牛頓第二定律有FN－mg＝eq\f(mv2,r)，可求得FN＝mg＋eq\f(mv2,r)，則滑動摩擦力為Ff＝μFN＝μmeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g＋\f(v2,r))).答案：μmeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g＋\f(v2,r)))16以小鐵塊為研究對象，圓盤靜止時：設鐵塊受到的最大靜摩擦力為fmax，由平衡條件得fmax＝eq\f(kL,4).圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω最大時，鐵塊受到的摩擦力fmax與彈簧的拉力kx的合力提供向心力，由牛頓第二定律得kx＋fmax＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(6L,5)))ωeq\o\al(2,max).又因為x＝eq\f(L,5)，解以上三式得角速度的最大值ωmax＝eq\r(\f(3k,8m)).答案：eq\r(\f(3k,8m))17由題意可知：當A從M點運動到最低點時t＝nT＋eq\f(3,4)T(n＝0，1，2，…)，線速度v＝ωr.對于B(初速度為0)：v＝at＝eq\f(F,m)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(nT＋\f(3,4)T))＝eq\f(F,m)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))eq\f(2π,ω)，解得：F＝eq\f(2mω2r,π（4n＋3）)(n＝0，1，2，…)．答案：eq\f(2mω2r,π（4n＋3）)(n＝0，1，2，…)18(1)從A運動到B，小球做平拋運動，則有R＝vAt，R＝eq\f(1,2)gt2，得vA＝eq\r(\f(Rg,2)).若小球?qū)ι?、下管壁均無壓力，則mg＝eq\f(mv2,R)，v＝eq\r(Rg)，因為vA<eq\r(Rg)，所以管對小球有向上的作用力則mg－N1＝eq\f(mve