2017-2018学年高中物理阶段验收评估(二)匀速圆周运动教科版必修2

1、阶段验收评估（二）匀速圆周运动（时间：50 分钟满分：100 分）一、选择题（本题共 8 小题，每小题 7 分，共 56 分。15 小题只有一个选项符合题目 要求，68 小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得7 分，选对但不全的得 4 分，有选错的得 0 分）1 市场上出售的苍蝇拍，把手长50 cm 的明显比 30 cm 的使用效果好，这是因为使用把手长的拍子打苍蝇时（）A. 苍蝇看不见苍蝇拍子而易被打B. 由于拍子转动角速度大而易打到苍蝇C. 由于拍子转动线速度大而易打到苍蝇D. 无法确定解析：选 C 拍苍蝇时手腕转动角速度有限，把手长则拍子线速度大易打到苍蝇。2.精彩的 Fi赛事相信你不

2、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（）图1zA. 仍然沿着汽车行驶的弯道运动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ID.上述情况都有可能VkA解析：选 C 后轮脱离后沿前进的方向做离心运动，故选Co3.水平放置的平板表面有一个圆形浅槽，如图 2所示。一只小球在水平槽内滚动直至停下，在此过程中（）2A. 小球受四个力，合力方向指向圆心B. 小球受三个力，合力方向指向圆心C. 槽对小球的总作用力提供小球做圆周运动的向心力D. 槽对小

3、球弹力的水平分力提供小球做圆周运动的向心力解析：选 D 对小球进行受力分析，小球受到重力、槽对小球的支持力和摩擦力3 个力图 23的作用，所以 A 错误；其中重力和支持力在竖直面内，而摩擦力是在水平面内的， 持力的合力作为向心力指向圆心，但再加上摩擦力三个力的合力就不指向圆心了,B C 错误，选项 D 正确。4. 一箱土豆在转盘上随转盘以角速度3做匀速圆周运动，其中一个处于中间位置的土豆质量为m它到转轴的距离为R,则其他土豆对该土豆的作用力为（A. mgC.nig2+吊34氏D.nig2-4氏解析：选 C 设其他土豆对该土豆的作用力为F,则该土豆受到重力F作用。由于该土豆做匀速圆周运动，所以这

4、两个力的合力提供该土豆做匀速圆周运动的向心力，如图所示。根据直角三角形的关系得而F向=mo2R,所以F=pmg2+m4R, C 正确。5.如图 3 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的拉力就小，故 D 正确。6.如图 4 所示，拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍，A和B是前轮和后轮边缘上的点,重力和支所以选项F=mg2+F向2,正确的是（A.B.C.D.A的速度比B的大A与B的向心加速度大小相等悬挂A B的缆绳与竖直方向的夹角相等悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小解析：选 DA、B两个座椅具有相同的角速度。根据公式:v=3r,A的运动半径小，A的速度就小，故 A

5、 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,合力提供向心力，则得：mgan0=mo2r,受力如图，由绳子的拉力与重力的2则得 tan0=丄,A的半径r较小,g3相等,可知A与竖直方向夹角0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mg和在旋转圆盘上。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,04若车行进时车轮没有打滑，则（）图 4A. 两轮转动的周期相等B.前轮和后轮的角速度之比为2 : 1C.A点和B点的线速度大小之比为 1 : 2D.A点和B点的向心加速度大小之比为 2 : 1解析：选 BD 根据v=3r

6、和VA=VB,可知A B两点的角速度之比为 2 ： 1;故 B 正确; 据3=年和前轮与后轮的角速度之比 2 ： 1,求得两轮的转动周期为 1 : 2,故 A 错误；A2B分别为同一传动装置前轮和后轮边缘上的一点，所以VA=VB，故 C 错误；由a=+，可知,向心加速度与半径成反比，则A与B点的向心加速度之比为 2 : 1，故 D 正确。7.如图 5 所示， 天车下吊着两个质量都是m的工件A和B,系A的吊绳较短，系B的吊 绳较长，若天车匀速运动到某处突然停止， 则该时刻两吊绳所受拉力FA、FB及两工件的加速 度aA与aB的大小关系是（）图 5A.FAFBB.aAaB解析：选 AD 天车突然停止

7、后，工件A、B由于惯性而做圆周运动，在最低点两工件的2 2VV线速度大小相同，则有a=f，由于 5aB, D 正确。对工件Fmg= mr，即F=mg2V+mr，结合rAFB,A 正确。8.如图 6 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0O的距离为I,b与转轴的距离为 21。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。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用3表示圆盘转动的角速度。下列说法正确的是（）qa b5解析：选 AC 木块相对圆盘不滑动时有Ff 静=mw2r,a、b半径不同，所需的向心力不同，所受摩擦力不同，B 错误。当a恰好滑

8、动时，有kmg= mtooa2|,二、计算题（共 3 小题，共 44 分，解答时应写出必要文字说明、方程式和演算步骤，有 區JJ数值的要注明单位）9. （12 分）如图 7 所示，医学上常用离心分离机加速血液的沉淀，其“下沉”的加速度可见离心沉淀比重力沉淀快得多。A.b一定比a先开始滑动B.a、b所受的摩擦力始终相等C.D.2k|g时，a所受摩擦力的大小为kmg=mw2l= |kmgD 错误。3Ff 静可这样表示：a=1-加w2,而普通方法靠“重力沉淀”产生的加速度为a1-0pg,式子中p0、P分别为液体密度和液体中固体颗粒的密度,r表示试管中心到转轴的距离,若距离r= 0.2 m，离心机转速

9、n= 3 000 r/mi n ，求a:a。（n2g=10 m/s2)解析：（1）比较两个加速度a和a可知：只要rwg，即w力沉淀快。丄、3 000(2)由角速度w= 2nn= 2nx -rad/s = 100nrad/s 。则旦=甘乩拽I讥a g1022 000。b开始滑动的临界角速度理可得w0a=得，b恰好滑动时w0b=2，故 A、C 正确。a相对圆盘未滑动,nj图 7（1）当满足什么条件时，“离心沉淀”比“重力沉淀”快？3为转轴角速度，由以上信息回答g,离心沉淀就比重611. (17 分)如图 9 所示，在质量为M的电动机上，装有质量为m的偏心轮，偏心轮转10. (15 分)如图 8 所

10、示，将一根光滑的细金属棒折成“V形，顶角为20，其对称轴竖直，在其中一边套上一个质量为(1)若固定“V形细金属棒，小金属环P从距离顶点0为x的A点处由静止自由滑下,则小金属环由静止下滑至顶点O需多长时间?(2)若小金属环P随“V形细金属棒绕其对称轴以每秒n转匀速转动时，则小金属环离对称轴的距离为多少?解析：(1)小金属环在下滑过程中，在重力和金属棒对它的支持力作用下做初速度为零的匀加速直线运动，设小金属环沿棒运动的加速度为a,滑至0点所需时间为t，由牛顿第二定律得：mgcos0=ma由运动学公式得：1.2x=尹以上两式联立解得:2x(2)小金属环随“ V形细金属棒绕其对称轴做匀速圆周运动所需的向心力由重力和金属棒对它的支持力的合力提供，如图所示，设小金属环离对称轴的距离为r,由牛顿第二定律和向心力公式得mgcot0 =m32r又3= 2nngcot04n2n2gcot04n2n2答案：(1)3(2)2 000联立解得o7动的角速度为3，当偏心轮重心在转轴正上方时，电动机对地面的压力刚好为零，则偏心 轮重心离转轴的距离多大？在转动过程中，电动机对地面的最大压力多大？解析：设偏心轮的重心距转轴的距离为r,偏心轮等效为用一长为r的细杆固定质量为m偏心轮的质量)的质点绕转轴转动。偏心轮的重心在正上方时，由题意知此时偏心轮对电 动机向上的作用力大小F=Mg根据牛顿第三定律