高中物理必修二-第五章曲线运动--阶段检测D

1《曲线运动》阶段检测(D)（命题范围：圆周运动）编者：韩玉超注意事项：本试卷包括第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共计100分，考试时间90分钟。第I卷（选择题共42分）一、本题共14小题；每小题3分，共计42分。在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确，全部选对得3分；选对但不全得2分；有错选或不答的得0分.1．小狗拉着雪橇在雪地上做匀速圆周运动，O为圆心。设小狗对雪橇的牵引力沿水平方向，下面各图中能正确表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的图是（）A．B．C．D．2．一杂技演员骑摩托车沿一竖直圆形轨道做特技表演，如图所示。若车的速率恒为v，人与车的总质量为m，轨道半径为r。下列说法正确的是()A．摩托车通过最高点C时，轨道受到的压力可能等于mgB．摩托车通过最低点A时，轨道受到的压力可能等于mgC．摩托车通过A、C两点时，轨道受到的压力完全相同D．摩托车通过B、D两点时，轨道受到的压力完全相同3．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是（）A．物体所受弹力增大，摩擦力也增大了B．物体所受弹力增大，摩擦力减小了C．物体所受弹力和摩擦力都减小了D．物体所受弹力增大，摩擦力不变源网OFFfOFFfOFFfOFFfOABDC24．如图为表演杂技“飞车走壁”的示意图.演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰,做匀速圆周运动.图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托,在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹.不考虑车轮受到的侧向摩擦,下列说法中正确的是（）A．在a轨道上运动时角速度较大B．在a轨道上运动时线速度较大C．在a轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大D．在a轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较大5．如图所示，静止在地球上的物体都要随地球一起转动，下列说法正确的是（）A．它们的运动周期都是相同的B．它们的线速度都是相同的C．它们的线速度大小都是相同的D．它们的角速度是不同的6．一小球被细线拴着做匀速圆周运动，其半径为R，向心加速度为a，则（）A．小球相对于圆心的位移不变B．小球的线速度为RaC．小球在时间t内通过的路程s=Rta/D．小球做圆周运动的周期T=2πaR/7．如图是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器，球P和Q可以在光滑杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，mP=2mQ，当整个装置以ω匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，则此时（）A．两球受到的向心力大小相等B．P球受到的向心力大于Q球受到的向心力C．rP一定等于2QrD．当ω增大时，P球将向外运动ab38．甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1∶2，转动半径之比为1∶2，在相等时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们所受外力的合力之比为（）A．1∶4B．2∶3C．4∶9D．9∶169．右图为一种早期的自行车，这种不带链条传动的自行车前轮的直径很大，这样的设计在当时主要是为了（）A.提高速度B.提高稳定性C.骑行方便D.减小阻力10．图示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2。已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是：()A．从动轮做顺时针转动B．从动轮做逆时针转动C．从动轮的转速为21rrnD．从动轮的转速为12rrn11．在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低。如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看作是做半径为R的圆周运动。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摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时的车速应等于()A．LgRhB．dgRhC．hgRLD．hgRdhdL412．如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO'转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块A到OO'轴的距离为物块B到OO'轴距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是（）A．B受到的静摩擦力一直增大B．B受到的静摩擦力是先增大后减小C．A受到的静摩擦力是先增大后减小D．A受到的合外力一直在增大13．如图所示,一个匀速转动的半径为r的水平的圆盘上放着两个小木块M和N,木块M放在圆盘的边缘处,木块N放在离圆心r31的地方,它们都随圆盘一起运动,比较两木块的线速度和角速度,下列说法正确的是（）A.两木块的线速相等B.两木块的角速度相等C.M的线速度是N的线速度的两倍D.M的角速度是N的角速度的两倍14．无极变速可以在变速范围内任意连续地变换速度，性能优于传统的档位变速器，很多种高档汽车都应用无极变速。如图所示是截锥式无极变速模型示意图，两个锥轮之间有一个滚动轮，主动轮、滚动轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动。当位于主动轮和从动轮之间的滚动轮从左向右移动时，从动轮转速增加。当滚动轮位于主动轮直径D1、从动轮直径D2的位置时，主动轮转速n1、从动轮转速n2的关系是()A．2121DDnnB．2112DDnnC．222112DDnnD．2112DDnnCDABOO'主动轮从动轮5《曲线运动》阶段检测(D)（命题范围：圆周运动）题号一二三总分19202122得分第I卷答案表题号1234567891011121314答案第II卷（非选择题共58分）注意事项：1．第II卷共4页，用钢笔或圆珠笔直接答在试卷上。2．答卷前将密封线内的项目填写清楚。二、填空题：本题共4小题，每小题4分，共16分。把答案填在题中横线上或按题目要求作图。15．如图所示，压路机后轮半径是前轮半径的3倍，A、B分别为前轮和后轮边缘上的一点，C为后轮上的一点，它离后轮轴心的距离是后轮半径的一半，则A、B、C三点的角速度之比为＝∶∶CBA___________，线速度之比为＝∶∶CBAvvv___________，向心加速度之比为＝∶∶CBAaaa_____________16．如图所示，两根细线把两个相同的小球悬于同一点，并使两球在同一水平面内做匀速圆周运动，其中小球1的转动半径较大，则两小球转动的角速度大小关系为ω1__________ω2，两根线中拉力大小关系为T1_________T2，（填“＞”“＜”或“=”)617.如图所示，某圆筒绕中心轴线沿顺时针方向做匀速圆周运动，筒壁上有两个位于同一圆平面内的小孔A、B，A、B与轴的垂直连线之间的夹角为θ，一质点（质量不计）在某时刻沿A孔所在直径方向匀速射入圆筒，恰从B孔穿出，若质点匀速运动的速度为v，圆筒半径为R．则，圆筒转动的角速度为____________。18.如图所示，在轮B上固定一同轴小轮A，轮B通过皮带带动轮C，皮带和两轮之间没有滑动，A、B、C三轮的半径依次为r1、r2和r3。绕在A轮上的绳子，一端固定在A轮边缘上，另一端系有重物P，当重物P以速率v匀速下落时，C轮转动的角速度为_____。三、计算题：本大题共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。19．(10分)如图所示，水平转盘上放一小木块。转速为60rad/min时，木块离轴8cm恰好与转盘无相对滑动，当转速增加到120rad/min时，为使小木块刚好与转盘保持相对静止，那么木块应放在离轴多远的地方?720．（10分）如图所示，小球Q在竖直平面内做匀速圆周运动，当Q球转到图示位置时，有另一小球P在距圆周最高点为h处开始自由下落，要使两球在圆周最高点相碰，则Q球的角速度ω应满足什么条件？21．（10分）如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.75mg．求A、B两球落地点间的距离．COBA822．（12分）如图所示，轻杆长2l，中点装在水平轴O点，两端分别固定着小球A和B，A球质量为m,B球质量为2m，两者一起在竖直平面内绕O轴做圆周运动。（1）若A球在最高点时，杆A端恰好不受力，求此时O轴的受力大小和方向；（2）若B球到最高点时的速度等于第（1）小题中A球到达最高点时的速度，则B球运动到最高点时，O轴的受力大小和方向又如何？（3）在杆的转速逐渐变化的过程中，能否出现O轴不受力的情况？若不能，请说明理由；若能，则求出此时A、B球的速度大小。《曲线运动》阶段检测(D)（命题范围：圆周运动）参考答案1．C高考2．A3．D4．B5．A6．BD7．AC8．C9．A10．BC11．B12．D13．B14．B15．3∶1∶1、2∶2∶1、6∶2∶116．=17．vRn2)12(（n＝１，2，3，…）18．312rrvr19．2cm920．解析:设P球自由落体到圆周最高点的时间为t，由自由落体可得21gt2=h求得t=gh2Q球由图示位置转至最高点的时间也是t，但做匀速圆周运动，周期为T，有t=(4n+1)4T(n=0，1，2，3……)两式联立再由T=π2得(4n+1)π2=gh2所以ω=2π(4n+1)hg2(n=0，1，2，3……)答案ω=2π(4n+1)hg2，(n=0，1，2，3……)21．解析:两个小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力，离开轨道后两球均做平抛运动，A、B两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差．对A球：3mg+mg=mRvA2vA=gR4对B球：mg－0.75mg=mRvB2vB=gR41sA=vAt=vAgR4=4RsB=vBt=vBgR4=R（2分）∴sA－sB=3R22．解析：(1)A在最高点时，对A有mg=mlv2，对B有TOB-2mg=2mlv2，可得TOB=4mg。根据牛顿第三定律，O轴所受有力大小为4mg，方向竖直向下（2）B在最高点时，对B有2mg+T′OB=2mlv2，代入（1）中的v，可得T′OB=0；对A有T′OA-mg=mlv2,T′OA=2mg。根据牛顿第三定律，O轴所受的力的大小为2mg，方向竖直向下（3）要使O轴不受力，据B的质量大于A的质量，可判断B球应在最高点。对B有T′′10OB+2mg=2mlv2，对A有T′′OA-mg=mlv2。轴O不受力时，T′′OA=T′′OB,可得v′=gl3