《2017－2018学年高中物理 第4章 匀速圆周运动阶段验收评估 鲁科版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017－2018学年高中物理 第4章 匀速圆周运动阶段验收评估 鲁科版必修2（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4章匀速圆周运动(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。第15小题只有一个选项正确，第68小题有多个选项正确，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1对于做匀速圆周运动的物体，以下说法正确的是()A速度不变B受到平衡力作用C除受到重力、弹力、摩擦力之外，还受到向心力的作用D所受合力大小不变，方向始终与线速度垂直并指向圆心解析：选D做匀速圆周运动的物体速度方向不断变化，A错误。又因为做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，所以所受合力不为零，B错误。向心力是效果力，受力分析时不考虑，C错误。做匀速圆周运动的物体，合力充当向心力，所以其大小不变，
2、方向始终与线速度垂直并指向圆心，D正确。2建造在公路上的桥梁大多是凸桥，较少是水平桥，更少有凹桥，其主要原因是()A为了节省建筑材料，以减少建桥成本B汽车以同样的速度通过凹桥时对桥面的压力要比对水平桥或凸桥压力大，故凹桥易损坏C建造凹桥的技术特别困难D无法确定解析：选B汽车通过水平桥时，对桥的压力大小等于车的重力，汽车通过凸桥时，在最高点时，对桥的压力F1mgm，而汽车通过凹桥的最低点时，汽车对桥的压力F2mgm。综上可知，汽车通过凹桥时，对桥面的压力较大，因此对桥的损坏程度较大。这是不建凹桥的原因。3(全国甲卷)小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳
3、比悬挂Q球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图1所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点，()图1AP球的速度一定大于Q球的速度BP球的动能一定小于Q球的动能CP球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力DP球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度解析：选C两球由静止释放到运动到轨迹最低点的过程中只有重力做功，机械能守恒，取轨迹的最低点为零势能点，则由机械能守恒定律得mgLmv2，v，因LPLQ，则vPvQ，又mPmQ，则两球的动能无法比较，选项A、B错误；在最低点绳的拉力为F，则Fmgm，则F3mg，因mPmQ，则FPFQ，选项C正确；向心加速度a2g，选项D错误。 4.如图2所示，在双
4、人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时与水平冰面的夹角约为30，重力加速度为g，估算知该女运动员()图2A受到的拉力为GB.受到的拉力为2GC向心加速度为3gD向心加速度为2g解析：选B如图所示，F1Fcos 30，F2Fsin 30，F2G，F1ma，所以ag，F2G。选项B正确。5游客乘坐过山车，在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到20 m/s2，取g10 m/s2。那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的()A1倍 B2倍C3倍 D4倍解析：选C游客乘过山车在圆弧轨道最低点的受力如图所示。由牛顿
5、第二定律得Nmgma，则Nmgma3mg，即3。6.如图3所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，正确的说法是()图3A小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B小球在最高点时绳子的拉力有可能为零C若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为0D小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力解析：选BD设在最高点小球受的拉力为F1，最低点受到的拉力为F2，则在最高点F1mgm，即向心力由拉力F1与mg的合力提供，A错。当v1 时，F10，B对。v1 为小球经过最高点的最小速度，即小球在最高点的速率不可能为0，C错。在最低点，F2mgm，F2mgm，所以经最低点时，小
6、球受到绳子的拉力一定大于它的重力，D对。7.公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图4所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处()图4A路面外侧高内侧低B车速只要低于v0，车辆便会向内侧滑动C车速虽然高于v0，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D当路面结冰时，与未结冰时相比，v0的值变小解析：选AC抓住临界点分析汽车转弯的受力特点及不侧滑的原因，结合圆周运动规律可判断。汽车转弯时，恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，说明公路外侧高一些，支持力的水平分力刚好提供向心力，此时汽车不受静摩擦力的作用，与路面是否结冰无关，故选
7、项A正确，选项D错误。当vv0时，支持力的水平分力大于所需向心力，汽车有向内侧滑动的趋势，摩擦力向外侧；当vv0时，支持力的水平分力小于所需向心力，汽车有向外侧滑动的趋势，在摩擦力大于最大静摩擦力前不会侧滑，故选项B错误，选项C正确。8.如图5所示，小球P用两根长度相等、不可伸长的细绳系于竖直杆上，随杆转动。若转动角速度为，则下列说法正确的是 ()图5A只有超过某一值时，绳子AP才有拉力B绳子BP的拉力随的增大而增大C绳子BP的张力一定大于绳子AP的张力D当增大到一定程度时，绳子AP的张力大于绳子BP的张力解析：选ABC小球P的重力、绳子BP的张力及绳子AP中可能存在的张力的合力提供P做匀速圆
8、周运动的向心力。用正交分解法求出小球P分别在水平、竖直两个方向受到的合力Fx合、Fy合，由牛顿运动定律列方程，Fx合mr2，Fy合0，分析讨论可知A、B、C正确，D错误。二、计算题(本题共3小题，共52分)9(12分)如图6所示，两根长度相同的轻绳，连接着相同的两个小球，让它们穿过光滑的杆在水平面内做匀速圆周运动，其中O为圆心，两段细绳在同一直线上，此时，两段绳子受到的拉力之比为多少？图6解析：设每段绳子长为l，对球2有F22ml2对球1有：F1F2ml2，由以上两式得：F13ml2故F1F232 。答案：3210(18分)有一列重为100 t的火车，以72 km/h的速率匀速通过一个内外轨一
9、样高的弯道，轨道半径为400 m。(1)试计算铁轨受到的侧压力；(2)若要使火车以此速率通过弯道，且使铁轨受到的侧压力为零，我们可以适当倾斜路基，试计算路基倾斜角度的正切值。解析：(1)72 km/h20 m/s，外轨对轮缘的侧压力提供火车转弯所需要的向心力，所以有Nm N105 N由牛顿第三定律可知铁轨受到的侧压力大小等于105 N。(2)火车过弯道，重力和铁轨对火车的弹力的合力正好提供向心力，如图所示，则mgtan m由此可得tan 0.1。答案：(1)105 N(2)0.111. (22分)如图7所示为某游乐场的过山车的轨道，竖直圆形轨道的半径为R。现有一节车厢(可视为质点)从高处由静止
10、滑下，不计摩擦和空气阻力。图7(1)要使过山车通过圆形轨道的最高点，过山车开始下滑时的高度至少应多高？(2)若车厢的质量为m，重力加速度为g，则车厢在轨道最低处时对轨道的压力大小是多少？解析：(1)设过山车的质量为m，开始下滑时的高度为h，运动到圆形轨道最高点时的最小速度为v。要使过山车通过圆形轨道的最高点，应有mgm。过山车在下滑过程中，只有重力做功，故机械能守恒。选取轨道最低点所在平面为参考平面，由机械能守恒定律得mv2mg2Rmgh，联立以上两式得hR。(2)设过山车到达轨道最低点时的速度为v，受到的支持力大小为F，则由机械能守恒定律得mv2mgh，再由牛顿第二定律得Fmg，联立以上两式得F6mg，由牛顿第三定律知，过山车对轨道的压力FF6mg。答案：(1)R(2)6mg在校园的时候曾经梦想去桂林，到那山水甲天下的阳朔仙境，漓江的水呀常在我心里流，去那美丽的地方是我一生的期望，有位老爷爷他退休有钱有时间，他给我描绘了那幅美妙画卷，刘三姐的歌声和动人的传说，亲临其境是老爷爷一生的心愿，我想去桂林呀，我想去桂林，可是有时间的时候我却没有钱，我想去桂林呀，我想去桂林，可是有了钱的时候我却没时间5
