高中物理粤教版 (2019)必修 第二册第二章 圆周运动本章综合与测试学案设计

这是一份高中物理粤教版 (2019)必修 第二册第二章 圆周运动本章综合与测试学案设计，共12页。学案主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分)
1.(2019·牡丹江第一高级中学高一下月考)大型游乐场中有一种叫“摩天轮”的娱乐设施，如图1所示，坐在其中的游客随座舱的转动而做匀速圆周运动，以下说法正确的有( )
图1
A．游客处于一种平衡状态
B．游客做的是一种变加速曲线运动
C．游客做的是一种匀变速运动
D．游客速度不变，加速度在变化
答案 B
解析 游客随座舱的转动而做匀速圆周运动，合力提供向心力，不是平衡状态，故A错误；游客随座舱的转动而做匀速圆周运动，加速度方向始终指向圆心，方向时刻改变，游客做的是一种变加速曲线运动，故B正确，C错误；游客随座舱的转动而做匀速圆周运动，速度和加速度的大小不变，但方向时刻改变，故游客的速度和加速度都是不断变化的，故D错误．
2.(2019·牡丹江一中高一下期中)如图2所示的皮带传动装置中，皮带与轮之间不打滑，两轮半径分别为R和r，且R＝3r，A、B分别为两轮边缘上的点，则皮带运动过程中，关于A、B两点，下列说法正确的是( )
图2
A．向心加速度之比aA∶aB＝1∶3
B．角速度之比ωA∶ωB＝3∶1
C．线速度大小之比vA∶vB＝1∶3
D．在相同的时间内通过的路程之比为sA∶sB＝3∶1
答案 A
解析 由于A、B属于皮带传动，线速度大小相等，由a＝eq \f(v2,r)可知，a与r成反比，所以向心加速度之比aA∶aB＝1∶3，故A正确，C错误；由v＝ωr知，ω＝eq \f(v,r)，ω与r成反比，所以角速度之比ωA∶ωB＝1∶3，故B错误；由于A、B的线速度大小相等，在相同的时间内通过的路程相等，所以sA∶sB＝1∶1，故D错误．
3．(2019·湖南衡阳一中高一期中)如图3所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是( )
图3
A．如图a，汽车通过拱桥的最高点时处于失重状态
B．图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度减小
C．如图c，同一小球在光滑而固定的竖直圆锥筒内的A、B位置先后做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小均相等
D．如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用
答案 A
解析 在题图a中，汽车通过拱桥的最高点时，向心力方向向下，桥对车的支持力小于车的重力，车处于失重状态，故A正确；在题图b中，由牛顿第二定律可得mgtan θ＝mω2htan θ，圆锥摆的角速度ω＝eq \r(\f(g,h))，所以若保持圆锥的高度不变，则角速度不变，故B错误；在题图c中，在A、B两位置时小球所受筒壁的支持力大小相等，则向心力大小相等，但在B位置时的轨迹半径小，根据F＝mω2r可知，B位置时角速度大，故C错误；在题图d中，火车转弯超过规定速度行驶时，应是外轨对外轮缘有挤压作用，故D错误．
4.(2019·河南省实验中学高一下期中)如图4所示，物体A、B随水平圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，物体B在水平方向所受的作用力及其方向的判定正确的有( )
图4
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．物体B受到圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力
D．物体B受到圆盘对B的摩擦力和向心力
答案 B
解析 A和B一起随圆盘做匀速圆周运动，A做圆周运动的向心力由B对A的静摩擦力提供，所以B对A的摩擦力方向指向圆心，则A对B的摩擦力背离圆心；B做圆周运动的向心力由A对B的摩擦力和圆盘对B的摩擦力的合力提供，向心力的方向指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心，则圆盘对B的摩擦力指向圆心，故A错误，B正确；向心力是效果力，物体所需向心力是由其他力提供的，不能说物体受到向心力，故C、D错误．
5.轻质细杆OA长为0.5 m，A端有一质量为2 kg的小球，小球以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图5所示，小球通过最高点时的速度为2 m/s，g取10 m/s2，则此时轻杆OA将( )
图5
A．受到4 N的拉力
B．受到4 N的压力
C．受到36 N的拉力
D．受到36 N的压力
答案 B
解析 小球到达最高点时，受重力和杆的弹力，先假设为向下的弹力，由牛顿第二定律得F＋mg＝meq \f(v2,r)，解得F＝meq \f(v2,r)－mg＝2×eq \f(22,0.5) N－2×10 N＝－4 Nm)，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用一根长为L(Lβ，α＝60°，此时物块A受到的摩擦力恰好为零．重力加速度为g，则( )
图11
A．转台转动的角速度大小为eq \r(\f(2g,R))
B．B受到的摩擦力可能为零
C．B受到沿容器壁向上的摩擦力
D．若ω增大，在B滑动之前，B受到的摩擦力增大
答案 AD
解析 对物块A受力分析，因为此时物块A受到的摩擦力恰好为零，
则有mgtan 60°＝mω2Rsin 60°，
解得ω＝eq \r(\f(g,Rcs 60°))＝eq \r(\f(2g,R))，选项A正确；
同理可求当B所受到的摩擦力为0时，ωB＝eq \r(\f(g,Rcs β))