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人教版物理必修二第五章第六节向心力同步训练A卷(新版)
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、 选择题 (共15题;共30分)
1. (2分) (2017高一下·玉林期末) 如图所示,水平转台上有一个质量为m的物块,用长为L的细绳将物块连接在转轴上,细线与竖直转轴的夹角为θ角,此时绳中张力为零,物块与转台间动摩擦因数为μ(μ<tanθ),最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块随转台由静止开始缓慢加速转动,则( )
A . 至绳中出现拉力时,转台对物块做的功为2μmgLsinθ
B . 至绳中出现拉力时,转台对物块做的功为μmgLsinθ
C . 至转台对物块支持力为零时,转台对物块做的功为
D . 设法使物体的角速度为 时,物块与转台间无相互作用力
【考点】
2. (2分) (2016高三上·厦门期中) 如图,长均为L的两根轻绳,一端共同系住质量为m的小球,另一端分别固定在等高的A,B两点,A,B两点间的距离也为L.重力加速度大小为g.今使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动,若小球在最高点速率为v时,两根绳的拉力恰好均为零,则小球在最高点速率为2v时,每根绳的拉力大小为( )
A . mg
B . mg
C . 3mg
D . 2 mg
【考点】
3. (2分) (2017高一下·高明期末) 如图所示,用细绳系一小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动,不计空气阻力,关于小球的受力正确的是( )
A . 只受重力
B . 只受绳子拉力
C . 受重力、绳子拉力
D . 受重力、绳子拉力和向心力
【考点】
4. (2分) 以下关于向心力及其作用的说法中正确的是( )
A . 向心力既改变圆周运动物体速度的方向,又改变速度的大小
B . 在物体所受力中,只有指向圆心的力才是向心力
C . 做匀速圆周运动的物体,除了受到别的物体对它的作用力外,一定还受到一个向心力的作用
D . 做匀速圆周运动的物体所受的合外力即为物体的向心力
【考点】
5. (2分) 如图所示,在匀速转动的圆盘上有一个与转盘相对静止的物体,物体相对于转盘的运动趋势是
A . 沿切线方向
B . 沿半径指向圆心
C . 沿半径背离圆心
D . 没有运动趋势
【考点】
6. (2分) (2017高一下·营口期中) 一辆质量为5t的汽车,通过拱桥的最高点时对拱挢的压力为4.5×104N,桥的半径为16m,则汽车通过最高点时的速度为 (g取10m/s2)( )
A . 16m/s
B . 17.4m/s
C . 12.6m/s
D . 4m/s
【考点】
7. (2分) 如图所示,在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷。现将质量为m、电荷量为q的小球从半圆形管的水平直径端点A静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力。若小球所带电量很小,不影响O点处的点电荷的电场,则置于圆心处的点电荷在B点处的电场强度的大小为( )
【考点】
8. (2分) (2017高二下·无锡会考) 如图所示,小强正在荡秋千.关于绳上a点和b点的线速度和角速度,下列关系正确的是( )
A . va=vb
B . va>vb
C . ωa=ωb
D . ωa<ωb
【考点】
9. (2分) (2017高一下·唐山期末) 在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低,如图所示.汽车的运动可看作是做半径为R的水平面内的匀速圆周运动.设内外路面高度差为h,路基的水平宽度为d,路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向(垂直于前进方向)摩擦力等于零,则汽车转弯时的车速应等于( )
A .
B .
C .
D .
【考点】
10. (2分) (2017高一下·钦北期末) 公路上的拱形桥是常见的,汽车过桥最高点时的运动可以看做匀速圆周运动.如图所示,汽车通过桥最高点时( )
A . 汽车对桥的压力等于汽车的重力
B . 汽车对桥的压力大于汽车的重力
C . 汽车所受的合力竖直向下
D . 汽车的速度越大,汽车对桥面的压力越大
【考点】
11. (2分) (2015高一下·广州期中) 如图所示,一辆轿车正在水平路面上转弯,下列说法正确的是( )
A . 水平路面对轿车弹力的方向斜向上
B . 轿车受到的静摩擦力提供转弯的向心力
C . 轿车受到的向心力是重力、支持力和牵引力的合力
D . 轿车所受的合力方向一定与运动路线的切线方向垂直
【考点】
12. (2分) (2017高一下·宜昌期末) 铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的,如图所示,已知内外轨道平面对水平面倾角为θ,弯道处的圆弧半径为R,在转弯时的速度为下列情况时,正确的是( )
A . 火车在转弯时不挤压轨道
B . 火车在转弯时挤压内轨道
C . 火车在转弯时挤压外轨道
D . 无论速度为多少,火车都将挤压内轨道
【考点】
13. (2分) (2017高一下·石家庄期末) 如图所示,静止在地球表面的a、b两物体随地球的自转而做匀速圆周运动.下列说法正确的是 ( )
A . 物体b的线速度比物体a的线速度小
B . 物体a、b所受合力都指向地心
C . 物体a、b的角速度一样大
D . 物体b的向心加速度比物体a向心加速度小
【考点】
14. (2分) (2017高一下·大连期末) 质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点,如图,绳a与水平方向成θ角,绳b在水平方向且长为l,当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A . b绳拉力不可能为零
B . a绳的拉力随角速度的增大而增大
C . 当角速度ω> ,b绳将出现拉力
D . 若b绳突然被剪断,则a绳的拉力一定发生变化
【考点】
15. (2分) (2017高一下·黑龙江期末) 山城重庆的轻轨交通颇有山城特色,由于地域限制,弯道半径很小,在某些弯道上行驶时列车的车身严重倾斜.每到这样的弯道乘客都有一种坐过山车的感觉,很是惊险刺激.假设某弯道铁轨是圆弧的一部分,转弯半径为R,重力加速度为g,列车转弯过程中倾角(车身与水平面夹角)为θ,则列车在这样的轨道上转弯行驶的安全速度(轨道不受侧向挤压)为( )
A .
B .
C .
D .
【考点】
二、 填空题 (共5题;共7分)
16. (1分) 如图所示,一根质量不计、长为1m,能承受最大拉力为14N的绳子,一端固定在天花板上,另一端系一质量为1kg的小球,整个装置处于静止状态,若要将绳子拉断,作用在球上的水平冲量至少应为________N•S.(g取10m/s2)
【考点】
17. (3分) (2017高一下·双流期中) 在“探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径之间的关系”的实验中,借助专用实验中,借助专用实验装置,保持m、ω、r任意两个量不变,研究小球做圆运动所需的向心力F与其中一个量之间的关系,这种实验方法叫做________法.要研究向心力与半径的关系,应采用下列三个图中的图________;要研究向心力与角速度之间的关系,应采用下列三个图中的图________.
【考点】
18. (1分) 如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧形绝缘细管的圆心处放一点电荷,将质量为m , 带电荷量为q的小球从圆弧管水平直径的端点A由静止释放,当小球沿细管下滑到最低点时,对细管的上壁的压力恰好与球重相同,则圆心处的电荷在圆弧管内产生的电场的场强大小为________.
【考点】
19. (1分) (2017高一下·庆城期末) 如图所示,汽车在倾斜的弯道上拐弯,弯道的倾角为θ,半径为r,则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是________.
【考点】
20. (1分) 质量为m的飞机,以速度v在水平面上做半径为R的匀速圆周运动,空气对飞机的作用力的大小等于 ________.
【考点】
三、 计算题 (共5题;共50分)
21. (15分) (2017高一下·长安期中) 如图1,用一根长为L=1m的细线,一端系一质量为m=1kg的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ=37°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为T.求(g=10m/s2 , sin37°= ,cos37°= ,计算结果可用根式表示):
(1) 若要小球离开锥面,则小球的角速度ω0至少为多大?
(2) 若细线与竖直方向的夹角为60°,则小球的角速度ω′为多大?
(3) 细线的张力T与小球匀速转动的加速度ω有关,当ω的取值范围在0到ω′之间时,请通过计算求解T与ω2的关系,并在图2坐标纸上作出T﹣ω2的图象,标明关键点的坐标值.
【考点】
22. (10分) (2017高一下·大连开学考) 如图所示,水平转台的半径为0.2m,在离转轴0.12m处,立一根直杆,杆顶系一根长0.3m的细线,线的另一端拴一个0.1kg的小球,当转台匀速转动时,小球随着转台一起作匀速圆周运动,拴小球的细线与直杆之间成37°角(sin37°=0.6,cos37°=0.8).
求:
(1) 细线的拉力?
(2) 转台的角速度?
【考点】
23. (15分) (2017高二上·安阳开学考) 如图所示,粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的S形轨道.光滑半圆轨道半径为R,两个光滑半圆轨道连接处CD之间留有很小空隙,刚好能够使小球通过,CD之间距离可忽略.粗糙弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为h.从A点静止释放一个可视为质点的小球,小球沿翘尾巴的S形轨道运动后从E点水平飞出,落到水平地面上,落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为s.已知小球质量m,不计空气阻力,求:
(1) 小球从E点水平飞出时的速度大小;
(2) 小球运动到半圆轨道的B点时对轨道的压力;
(3) 小球沿翘尾巴S形轨道运动时克服摩擦力做的功.
【考点】
24. (5分) 如图所示,轻杆OA长L=0.5m , 在A端固定一小球,小球质量m=0.5kg , 以O点为轴使小球在竖直平面内做圆周运动,当小球到达最高点时,小球的速度大小为V=0.4m/s , 求在此位置时杆对小球的作用力.(g取10m/s2)
【考点】
25. (5分) 质量为m=2kg的物块,系在弹簧的一端,弹簧的另一端固定在转轴上如图所示,弹簧的自由长度为l0=10cm劲度系数为K=100N/m,使物块在光滑水平支持面上以角速度ω=5rad/s作匀速圆周运动,则此时弹簧的长度为多少?
【考点】
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参考答案
一、 选择题 (共15题;共30分)
答案:1-1、
考点:
解析:
答案:2-1、
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答案:3-1、
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答案:4-1、
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答案:5-1、
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答案:6-1、
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答案:7-1、
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答案:8-1、
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答案:9-1、
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答案:10-1、
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答案:11-1、
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答案:12-1、
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答案:13-1、
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答案:14-1、
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答案:15-1、
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二、 填空题 (共5题;共7分)
答案:16-1、
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答案:17-1、
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答案:18-1、
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答案:19-1、
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答案:20-1、
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三、 计算题 (共5题;共50分)
答案:21-1、
答案:21-2、
答案:21-3、
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答案:22-1、
答案:22-2、
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答案:23-1、
答案:23-2、
答案:23-3、
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答案:24-1、
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答案:25-1、
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