高中物理鲁科版4第五章光的干涉衍射偏振

第二章圆周运动综合测试(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得3分，选错或不答的得0分)1．如图所示，某公园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒，若轨道半径为R，人体受重力为mg，要使乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力，则过山车在最高点时的速度大小为()A．0 \r(gR)\r(2gR) \r(3gR)2．下列现象中，为了避免发生离心运动发生的是()A．汽车拐弯时要减速 B．制作棉花糖C．洗衣机甩干衣物 D．制作无缝钢管3．在下面所介绍的各种情况中，将出现超重现象的是()①荡秋千经过最低点的小孩②汽车过凸形桥③汽车过凹形桥④在绕地球做匀速圆周运动的飞船中的仪器A．①② B．①③C．①④ D．③④4．甲、乙两物体分别做匀速圆周运动，如果它们转动的半径之比为1∶5，线速度之比为3∶2，则下列说法中正确的是()A．甲、乙两物体的角速度之比是2∶15B．甲、乙两物体的角速度之比是10∶3C．甲、乙两物体的周期之比是2∶15D．甲、乙两物体的周期之比是10∶35．一个物体做匀速圆周运动，向心加速度为2m/s2.A．向心加速度描述了瞬时速度(线速度)大小变化的快慢B．向心加速度描述了瞬时速度(线速度)变化的方向C．该物体经过1s时间速度大小的变化量为2mD．该物体经过1s时间速度变化量的大小为2m6．下面关于匀速圆周运动的说法正确的是()A．匀速圆周运动是一种匀速运动B．匀速圆周运动是一种线速度和角速度都不断改变的运动C．匀速圆周运动是一种线速度和加速度都不断改变的运动D．匀速圆周运动是一种匀变速运动7．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>vbC．ωa＝ωb D．ωa<ωb8.如图所示，O、O′为两个皮带轮，O轮的半径为r，O′轮的半径为R，且R>r，M点为O轮边缘上的一点，N点为O′轮上的任意一点，当皮带轮转动时，(设转动过程中不打滑)则()A．M点的向心加速度一定大于N点的向心加速度B．M点的向心加速度一定等于N点的向心加速度C．M点的向心加速度可能小于N点的向心加速度D．M点的向心加速度可能等于N点的向心加速度9．如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的eq\f(3,4)，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，刚好不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为()A．15m/s B．20m/sC．25m/s D．30m/s10．(2023·福州高一检测)小明撑一雨伞站在水平地面上，伞面边缘点所围圆形的半径为R，现将雨伞绕竖直伞杆以角速度ω匀速旋转，伞边缘上的水滴落到地面，落点形成一半径为r的圆形，当地重力加速度的大小为g，根据以上数据可推知伞边缘距地面的高度应为()\f(g（r2－R2）,2ω2R2) \f(g（r2－R2）,2ω2r2)\f(g（r－R）2,2ω2R2) \f(gr2,2ω2R2)二、多项选择题(本大题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)11．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ω增大后，下列说法正确的是()A．物体所受弹力增大 B．物体所受弹力减小C．物体所受摩擦力减小 D．物体所受摩擦力不变12．(2023·玉溪高一检测)如图所示，皮带传动装置中，右边两轮连在一起共轴转动，图中三轮半径分别为r1＝3r，r2＝2r，r3＝4r；A、B、C三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑．向心加速度分别为a1、a2、a3，则下列比例关系正确的是()\f(a1,a2)＝eq\f(3,2) \f(a1,a2)＝eq\f(2,3)\f(a2,a3)＝eq\f(2,1) \f(a2,a3)＝eq\f(1,2)13．一只质量为m的老鹰，以速率v在水平面内做半径为r的匀速圆周运动，则关于老鹰的向心加速度的说法正确的是()A．大小为eq\f(v2,r) B．大小为g－eq\f(v2,r)C．方向在水平面内 D．方向在竖直面内14.如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使它做圆周运动．点a、b分别表示轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是()A．a处为拉力，b处为拉力B．a处为拉力，b处为推力C．a处为推力，b处为拉力D．a处为推力，b处为推力三、非选择题(本题共4小题，共46分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位)15．(8分)如图所示，质量为m的物体，沿半径为r的圆轨道自A点滑下，A与圆心O等高，滑至B点(B点在O点正下方)时的速度为v，已知物体与轨道间的动摩擦因数为μ，求物体在B点所受的摩擦力．16．(12分)原长为L的轻弹簧一端固定一小铁块，另一端连接在竖直轴OO′上，小铁块放在水平圆盘上，若圆盘静止，把弹簧拉长后将小铁块放在圆盘上，使小铁块能保持静止的弹簧的最大长度为eq\f(5L,4).现将弹簧长度拉长到eq\f(6L,5)后，把小铁块放在圆盘上，在这种情况下，圆盘绕中心轴OO′以一定角速度匀速转动，如图所示．已知小铁块的质量为m，为使小铁块不在圆盘上滑动，圆盘转动的角速度ω最大不得超过多少？17．(12分)如图所示，B物体放在光滑的水平地面上，在水平力F的作用下由静止开始运动，B物体的质量为m，同时A物体在竖直面内由M点开始做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动．求满足使A、B速度相同的力F的取值．18．(14分)如图所示，一个小球质量为m，在半径为R的光滑管内的顶部A点水平飞出，恰好又从管口B点射入管内，则：(1)小球在A点对上侧管壁有弹力作用还是对下侧管壁有弹力作用？作用力多大(此题的重力加速度为g)?(2)若要使小球对上侧管壁弹力大小等于重力，则小球在A点的速度应为多少？答案1C2A3B4C5D6C7C8A9B10A11AD12BD13AC14AB15物体由A滑到B的过程中，受到重力、轨道的弹力及摩擦力的作用做圆周运动，在B点物体的受力情况如图所示，其中弹力FN与重力G＝mg的合力提供物体做圆周运动的向心力；由牛顿第二定律有FN－mg＝eq\f(mv2,r)，可求得FN＝mg＋eq\f(mv2,r)，则滑动摩擦力为Ff＝μFN＝μmeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g＋\f(v2,r))).答案：μmeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g＋\f(v2,r)))16以小铁块为研究对象，圆盘静止时：设铁块受到的最大静摩擦力为fmax，由平衡条件得fmax＝eq\f(kL,4).圆盘转动的角速度ω最大时，铁块受到的摩擦力fmax与弹簧的拉力kx的合力提供向心力，由牛顿第二定律得kx＋fmax＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(6L,5)))ωeq\o\al(2,max).又因为x＝eq\f(L,5)，解以上三式得角速度的最大值ωmax＝eq\r(\f(3k,8m)).答案：eq\r(\f(3k,8m))17由题意可知：当A从M点运动到最低点时t＝nT＋eq\f(3,4)T(n＝0，1，2，…)，线速度v＝ωr.对于B(初速度为0)：v＝at＝eq\f(F,m)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(nT＋\f(3,4)T))＝eq\f(F,m)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))eq\f(2π,ω)，解得：F＝eq\f(2mω2r,π（4n＋3）)(n＝0，1，2，…)．答案：eq\f(2mω2r,π（4n＋3）)(n＝0，1，2，…)18(1)从A运动到B，小球做平抛运动，则有R＝vAt，R＝eq\f(1,2)gt2，得vA＝eq\r(\f(Rg,2)).若小球对上、下管壁均无压力，则mg＝eq\f(mv2,R)，v＝eq\r(Rg)，因为vA<eq\r(Rg)，所以管对小球有向上的作用力则mg－N1＝eq\f(mve