《2020版新教材高中物理 单元素养评价（三）（含解析）鲁教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020版新教材高中物理 单元素养评价（三）（含解析）鲁教版必修2（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、单元素养评价(三)(第3章)(90分钟100分)【合格性考试】(60分钟60分)一、选择题(本题共11小题,每小题3分,共33分)1.一只闹钟的秒针尖端的线速度大小为310-3 m/s,另一只手表的秒针的线速度大小为810-4 m/s,则闹钟的秒针与手表的秒针的长度之比为()A.154B.415C.83D.38【解析】选A。根据v=r可得r=,二者的角速度相等,所以=,故A正确。2.精彩的F1赛事相信你不会陌生吧!在观众感觉精彩与刺激的同时,车手们却时刻处在紧张与危险之中。假如在一个弯道上高速行驶的赛车突然后轮脱落,则关于脱落的后轮的运动情况,以下说法正确的是()A.仍然沿着汽车行驶的弯道运动
2、B.沿着与弯道垂直的方向飞出C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动,离开弯道D.上述情况都有可能【解析】选C。后轮脱离后沿前进的方向做离心运动,故选C。3.如图所示,长为0.3 m的轻杆,一端固定一个质量为0.4 kg的小球,另一端固定在水平转轴O上,杆随转轴O在竖直平面内以5 rad/s的角速度匀速转动。当杆处于如图所示的水平位置时,则杆对球的作用力F为(重力加速度g取10 m/s2)()A.方向水平向右B.方向水平向左C.大小为3 ND.大小为5 N【解析】选D。因为小球做匀速圆周运动,所以合外力提供向心力,在此位置分析小球的受力,小球受竖直向下的重力、杆的作用力,二力的合力水平向右,可以
3、理解为,杆的作用力在竖直方向的分力平衡重力,即F竖=mg=4 N,水平方向的分力提供向心力,根据F水平=mr2=3 N,所以杆的作用力F= N=5 N,方向右上,故A、B、C错误,D正确。4.某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,如图所示,其半径分别为r1、r2、r3,若甲轮的角速度为,则丙轮的角速度为()A.B.C.D.【解析】选A。各轮边缘各点的线速度大小相等,则有r1=r3,所以=,故选项A正确。5.2019年春节期间电影流浪地球的热播使人们关注到影视中“领航员号”空间站通过让圆形空间站旋转的方法获得人工重力的情形,即刘培强中校到达空间站时电脑“慕斯”所讲的台词“离心重力启动”,空间模型如图,
4、已知空间站半径为1 000米,为了使宇航员感觉跟在地球表面上的时候一样“重”,g取10 m/s2,空间站转动的角速度为()A.10 rad/sB.1 rad/sC. 0.1 rad/sD.0.01 rad/s【解析】选C。空间站中宇航员做匀速圆周运动,使宇航员感受到与地球一样的“重力”是向心力所致,则根据g=2r,则=0.1 rad/s,故C正确,A、B、D错误。6.(多选)如图为“行星传动示意图”,中心“太阳轮”的转动轴固定,其半径为R1,周围四个“行星轮”的转动轴固定,其半径均为R2,“齿圈”的半径为R3,其中R1=1.5R2,A、B、C分别是“太阳轮”“行星轮”和“齿圈”边缘上的点,齿轮
5、传动过程不打滑,那么()A.A点与B点角速度相同B.A点与B点线速度不同C.A点与C点的线速度之比为11D.B点与C点的周期之比为27【解析】选C、D。A点与B点是齿轮传动,所以A与B的线速度相等,A、B错误;同理可知B与C的线速度相等,所以A与C的线速度相等,即两者之比为11,由公式v=,再结合B与C的线速度相等,所以=。7.如图所示,“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是()A.A的速度比B的大B.A与B的向心加速度大小相等C.悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D.悬挂A的缆绳
6、所受的拉力比悬挂B的小【解析】选D。A、B两个座椅具有相同的角速度。根据公式:v=r,A的运动半径小,A的速度就小,故A错误;根据公式:a=2r,A的运动半径小,A的向心加速度就小,故B错误;对任一座椅,受力如图,由绳子的拉力与重力的合力提供向心力,则得:mgtan=m2r,则得tan=,A的半径r较小,相等,可知A与竖直方向夹角较小,故C错误。A的向心加速度小,A的向心力就小,A对缆绳的拉力就小,故D正确。8.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20 m/s2,g取10 m/s2,那么此位置的座椅对游客的作用力相当于游客重力的()A.1倍B.2倍C.3倍D.4倍【解析】选C。
7、游客乘坐过山车在圆弧轨道最低点的受力如图所示。由牛顿第二定律得FN-mg=ma向=2mg,则FN=mg+2mg=3mg,=3,故选C。9.(多选)(2019江苏高考)如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为m,运动半径为R,角速度大小为,重力加速度为g,则座舱()A.运动周期为B.线速度的大小为RC.受摩天轮作用力的大小始终为mgD.所受合力的大小始终为m2R【解析】选B、D。由角速度的定义=,可知T=,选项A错误;由圆周运动的线速度与角速度的关系可知,v=R,故B正确;由于座舱在竖直面内做匀速圆周运动,所以座舱所受的合力为向心力F=m2R,选项D正确;座舱在最高点时
8、所受摩天轮的作用力N=mg-m2R,座舱在最低点时所受摩天轮的作用力N=mg+m2R,所以选项C错误。10.如图所示,物体A、B随水平圆盘绕轴匀速转动,物体B在水平方向所受的作用力有()A.圆盘对B及A对B的摩擦力,两力都指向圆心B.圆盘对B的摩擦力指向圆心,A对B的摩擦力背离圆心C.圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力D.圆盘对B的摩擦力和向心力【解析】选B。以A、B整体为研究对象,受重力、圆盘的支持力及圆盘对B的摩擦力,重力与支持力平衡,摩擦力提供向心力,即摩擦力指向圆心。以A为研究对象,受重力、B的支持力及B对A的摩擦力,重力与支持力平衡,B对A的摩擦力提供A做圆周运动的向心力,即方向指向圆
9、心,由牛顿第三定律,A对B的摩擦力背离圆心,所以物体B在水平方向受圆盘指向圆心的摩擦力和A对B背离圆心的摩擦力,故B正确。11.质量不计的轻质弹性杆P插在桌面上,杆端套有一个质量为m的小球,今使小球沿水平方向做半径为R的匀速圆周运动,角速度为,如图所示,则杆的上端受到的作用力大小为()A.m2RB.C.D.不能确定【解析】选C。小球在重力和杆的作用力下做匀速圆周运动。这两个力的合力充当向心力必指向圆心,如图所示。用力的合成法可得杆对球的作用力:F=,根据牛顿第三定律,小球对杆的上端的反作用力F=F,C正确。二、实验题(9分)12.如图所示,图甲为“向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图,图乙为俯视图。图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定,且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的带动下匀速转动。(1)两槽转动的角速度A_(选填“”“=”或“FBB.aAaB【解析】选A、D。天车突然停止后,工件A、B由于惯性而做圆周运动,在最低点两工件的线速度大小相同,则有a=,由于rAaB,D正确。对工件F-mg=m,即F=mg+m,结合rAFB,A正确。18.(6分)(多选)如图所示,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO的距离为l,b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g。
