高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 生活中的圆周运动当堂达标检测题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 生活中的圆周运动当堂达标检测题，共14页。试卷主要包含了单选题，解答题，填空题等内容，欢迎下载使用。
6.4生活中的圆周运动同步测试一、单选题1．一汽车通过半径为R=10m的拱形桥顶点，如果要使汽车在桥顶对桥面有压力，取g=10m/s2，则汽车的最大速度不能超过（　　）A．5m/s B．10m/s C．15m/s D．20m/s2．2021年3月24日，江油中学高一同学参加了九皇山游学研活动。同学们乘坐景区的观光车以恒定的速率经过了许多外高内低的盘山公路，最终到达了西羌酒店外的平坝。下列说法正确的是（　　）A．观光车转弯时受到了重力、支持力、摩擦力和向心力的作用B．观光车以较大速度转弯时，仅由摩擦力提供所需要的向心力C．观光车以较大速度转弯时，由重力和支持力的合力提供所需要的向心力D．盘山公路修建得外高内低是为了避免观光车向外侧滑3．某拱桥可以看成是一段圆弧，当汽车以的速度通过桥顶时，对桥顶的压力为车重的倍，要使汽车对桥顶恰好没有压力，汽车的速度应为（　　）（）A． B． C． D．4．如图所示为模拟过山车的实验装置，小球从左侧的最高点释放后能够通过竖直圆轨道而到达右侧。若竖直圆轨道的半径为R，重力加速度为g，要使小球能顺利通过竖直圆轨道，则小球通过竖直圆轨道的最高点时的角速度最小为（　　）A． B．2 C． D．5．汽车行驶在半径为50m的圆形水平跑道上，速度为10m/s。已知汽车的质量为100kg汽车与地面的最大静摩擦力为车重的0.8倍（g=10m/s2），要使汽车不打滑，则其速度最大不能超过（　　）A．25m/s B．10m/s C．8m/s D．20m/s6．如图所示，物体放在圆台上，圆台绕竖直轴匀速转动，物体相对圆台静止。下列说法正确的是（　　）A．物体受到四个力的作用B．物体所受摩擦力的方向与速度方向相反C．物体所受的合力是恒力D．当圆台转速增加时，物体可能做离心运动7．关于离心运动，下列说法中正确的是（　　）A．物体一直不受外力作用时，可能做离心运动B．在外界提供的向心力突然变大时，原来做匀速圆周运动的物体将做离心运动C．只要向心力的数值发生变化，原来做匀速圆周运动的物体就将做离心运动D．当外界提供的向心力突然消失或数值变小时，原来做匀速圆周运动的物体将做离心运动8．如图所示，当汽车以一定的速度过拱形桥和凹形路面时，下列说法正确的是（　　）A．图甲中汽车对桥面的压力大于车的重力B．图乙中汽车对路面的压力小于车的重力C．图甲中汽车的速度越大、汽车对桥面的压力越大D．图乙中汽车的速度越大，汽车对路面的压力越大9．如图所示，一质量为m的同学坐在秋千上摆动到最高点时，重力加速度大小为g，则该时刻（　　）A．该同学受重力、拉力、向心力B．该同学速度为零，所受合力也为零C．秋千对该同学的作用力大于mgD．秋千对该同学的作用力小于mg10．如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动。当小球以速度v运动到圆形管道的最高点时，小球与轨道之间恰好没有作用力。已知ab为通过圆心的一条水平线，小球直径略小于管道。则下列说法中正确的是（　　）A．小球不能以小于v的速度通过最高点B．当小球以大于v的速度通过最高点时，内侧管壁对小球有作用力C．小球在ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定没有作用力D．小球在ab以下的管道中运动时，外侧管壁对小球可能没有作用力11．某游乐场中的“过山车”有两个半径分别为、的圆形轨道，固定在竖直平面内，如图所示，某游客乘坐的小车从倾斜轨道上滑下，连续经过两圆形轨道的最高点、时速度大小分别为、，若在这两点，小车对轨道的压力都为零，则为（　　）A． B． C． D．12．摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，当它转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，产生转弯需要的向心力；行驶在直线上时，车厢又恢复原状。摆式车体的先进性在于无需对线路等设施进行较大的改造，就可以实现高速行车。假设有一摆式高速列车在水平面内行驶，以216km/h的速度拐弯，拐弯半径为1.2km，为了避免车厢内的物件、行李侧滑和站着的乘客失去平衡而跌倒，在拐弯过程中车厢自动倾斜，车厢底部与水平面的倾角的正切约为（重力加速度）（　　）A．0.1 B．0.2 C．0.3 D．0.4二、解答题13．如图所示，半径R=0.4m，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m=1kg的小球A、B以不同速率进入管内，并通过最高点C后沿水平方向抛出。A通过最高点C时的速度v1=4m/s，，B通过最高点C时的速度大小v2=1m/s，求：（1）A从C点抛出到落地所用的时间；（2）求A、B两球落地点间的距离；（3）A、B通过C点时对管壁的压力各是多大？对上管壁还是下管壁？ 14．一辆质量m=2.0×103kg的小轿车，驶过半径R=160m的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10m/s2。求：（1）若桥面为凸形，汽车以20m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大？（2）汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力？15．如图所示，一轻绳上端固定，下端拴着一个质量为的小球（可视为质点），小球在水平面内做匀速圆周运动，已知绳长为，绳子与竖直方向的夹角为，重力加速度为.求：（1）绳子对小球拉力的大小；（2）小球做圆周运动角速度的大小。16．如图所示，一根长的不可伸长轻绳，一端固定在天花板的点，另一端系一质量为的小球。现将轻绳拉直至水平位置，小球由点静止释放，小球运动到最低点点时，轻绳刚好被拉断。点下方有一倾角为的足够长的斜面，小球恰好垂直打在斜面上点。（，，）求：（1）轻绳被拉断前瞬间的拉力大小？（2）小球从点运动到斜面点的时间？三、填空题17．判断下列说法的正误。（1）做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力。（____）（2）向心力和重力、弹力一样，都是根据力的性质命名的。（____）（3）向心力可以是物体受到的某一个力，也可以是物体受到的合力。（____）（4）变速圆周运动的向心力并不指向圆心。（____）18．长1m的轻杆，一端连着质量0.5kg的小球，另一端绕过O点的水平固定轴在竖直平面内自由转动。当小球以2m/s的速率通过最高点时，受到轻杆的作用力为大小为____N，是______（选填“拉力”或“支持力”）。g=10m/s2。19．如图所示，用一根结实的细绳，一端拴一个小物体。在光滑桌面上抡动细绳，使小物体做圆周运动，体验手对做圆周运动的物体的拉力。仅减小旋转的速度，拉力______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；角速度不变的前提下，仅增大旋转半径，拉力______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；松手后的短时间内，物体的运动将_______（选填“靠近圆心”、“远离圆心”或“沿原轨迹”）。20．如图a完整的质量分布均匀的圆盘形飞轮与电动机总质量为M，之后由于在一次操作中不慎将飞轮上距离轴心r处削去一小块质量为m的小金属块如图b，若使飞轮继续按照额定角速度ω匀速转动，缺口所在处的向心加速度a向=__________当缺口转至轴心正上方时求该装置对地面的压力大小为__________。           参考答案1．B【详解】汽车在桥顶时对桥面恰好无压力时，由重力作为向心力，可得解得要使汽车在桥顶对桥面有压力，最大速度不能超过10m/s，B正确。故选B。2．D【详解】观光车转弯时受到了重力、支持力、摩擦力的作用，观光车以较大速度转弯时，由重力和支持力和摩檫力的合力提供所需要的向心力，盘山公路修建得外高内低是为了避免观光车向外侧滑。故选D。3．B【详解】当汽车以的速度通过桥顶时，则 要使汽车对桥顶恰好没有压力则解得故选B。4．C【详解】小球能通过竖直圆轨道的最高点的临界状态为重力提供向心力，即mg＝mω2R解得ω＝选项C正确，ABD错误。故选C。5．D【详解】汽车做圆周运动的向心力由车与地面的之间静摩擦力提供；随车速的增加，需要的向心力增大，静摩擦力随着一直增大到最大值为止，由牛顿第二定律得代入数据解得vm=20m/s故选D。6．D【详解】A．物体相对圆台静止一起转动，则物体受到自身重力，圆台的支持力、静摩擦力三个力的作用，故A错误；B．物体所受摩擦力提供物体随圆台一起转动所需的向心力，其方向总是指向圆心，与速度方向垂直，故B错误；C．物体随圆台一起做匀速圆周运动，根据匀速圆周运动的特点可知，物体所受的合力大小不变，方向总是指向圆心，所以是变力，故C错误；D．当圆台转速增加时，若物体所受的最大静摩擦力不足以提供物体随圆台一起做匀速圆周运动所需向心力时，物体将做离心运动，故D正确。故选D。7．D【详解】做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力不足以提供物体做匀速圆周运动的向心力时，物体将做离心运动。A．当物体一直不受外力作用时，做匀速直线运动或静止，A错误；BC．当外界提供的向心力突然变大时，原来做匀速圆周运动的物体将做近心运动，当外界提供的向心力突然变小时，原来做匀速圆周运动的物体将做离心运动，BC错误；D．当外界提供的向心力突然消失或数值变小时，原来做匀速圆周运动的物体将做离心运动，D正确。故选D。8．D【详解】AC．甲图中在最高点时，根据牛顿第二定律有解得知最高点车对路面的压力比汽车的重力小，且汽车的速度越大，汽车对桥面的压力越小，选项AC错误；BD．乙图中，根据知汽车对路面的压力大于车的重力，速度越大，汽车对路面的压力越大．故D正确，B错误。故选D。9．D【详解】A．该同学受重力、拉力两个力作用，其中拉力与重力沿细绳方向的分力的合力充当向心力，选项A错误；B．该同学速度为零，所受合力不为零，选项B错误；CD．在最高点时即秋千对该同学的作用力小于mg，选项C错误，D正确。故选D。10．C【详解】A．小球通过最高点的最小速度为零，则小球能以小于v的速度通过最高点，选项A错误；B．当小球以大于v的速度通过最高点时，根据可知，外侧管壁对小球有作用力，选项B错误；CD．小球在ab以下的管道中运动时，因向心力方向斜向上指向圆心，可知外侧管壁对小球一定有作用力，内侧管壁对小球一定没有作用力，选项C正确，D错误。故选C。11．B【详解】在这两点，小车对轨道的压力都为零，则则故选B。12．C【详解】拐弯过程车厢内的物体所受支持力与重力的合力作为向心力，据牛顿第二定律可得解得C正确。故选C。13．（1）0.4s；（2）；（3），A球对上管壁有压力；，B球对下管壁有压力【详解】（1）对A球，从C点抛出后做平抛运动，则 解得t=0.4s （2）对A球对B球则两球落地点间的距离（3）对A球解得A球对上管壁有压力B球解得B球对下管壁有压力。14．（1）1.5×104N；（2）40m/s【详解】（1）汽车通过凸形桥面最高点时解得根据牛顿第三定律，汽车在桥的顶点时对桥面压力的大小为1.5×104N。（2）汽车通过凸形桥面顶点时对桥面压力为零时。由牛顿第二定律解得15．（1）；（2）或【详解】（1）当小球做匀速圆周运动时，小球所受绳子的拉力和小球的重力的合力为小球提供向心力，由图可知    （2）由图可得向心力由牛顿第二定律    其中    解得16．（1）；（2）0.4s【详解】(1)小球从到运用动能定理在点时合力提供向心力（2）在速度可分解为水平方向的分速度竖直方向分速度则根据自由落体规律公式得17．错    错    对    错    【详解】略18．3    支持力    【详解】当小球以2m/s的速率通过最高点时，小球做圆周运动所需的向心力大小为所以轻杆对小球有向上的支持力，大小为19．减小    增大    远离圆心    【详解】在光滑桌面上抡动细绳，使小物体做圆周运动，绳子拉力提供向心力，根据向心力公式则仅减小旋转的速度，拉力减小。在光滑桌面上抡动细绳，使小物体做圆周运动，绳子拉力提供向心力，根据向心力公式则仅增大旋转半径，拉力增大。松手后的短时间内，物体将做离心运动，则其运动将远离圆心。20．        【详解】[1] 缺口所在处的向心加速度a向=无缺口时，对地面压力为Mg，存在缺口时，缺口转至轴心正上方，该装置对地面的压力大小为