安徽省铜陵市第一中学下册圆周运动达标检测卷(Word版 含解析)
安徽铜陵市第一中学下册期末精选同步单元检测(Word版 含答案)
安徽铜陵市第一中学下册期末精选同步单元检测(Word版含答案)一、第五章抛体运动易错题培优(难)1.如图所示,半径为R的半球形碗竖直固定,直径AB水平,一质量为m的小球(可视为质点)由直径AB上的某点以初速度v0水平抛出,小球落进碗内与内壁碰撞,碰撞时速度大小为2gR,结果小球刚好能回到抛出点,设碰撞过程中不损失机械能,重力加速度为g,则初速度v0大小应为()A.gR B.2gR C.3gR D.2gR【答案】C【解析】小球欲回到抛出点,与弧面的碰撞必须是垂直弧面的碰撞,即速度方向沿弧AB的半径方向.设碰撞点和O的连线与水平夹角α,抛出点和碰撞点连线与水平夹角为β,如图,则由21sin2y gt Rα==,得2sinRtgα=,竖直方向的分速度为2sinyv gt gRα==,水平方向的分速度为22(2)(2sin)42sinv gR gR gR gRαα=-=-,又00tan yv gtv vα==,而20012tan2gt gtv t vβ==,所以tan2tanαβ=,物体沿水平方向的位移为2cosx Rα=,又0x v t=,联立以上的方程可得3v gR=,C正确.2.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则橡皮运动的速度A .大小和方向均不变B .大小不变,方向改变C .大小改变,方向不变D .大小和方向均改变 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】橡皮参与了水平向右和竖直向上的分运动,如图所示,两个方向的分运动都是匀速直线运动,v x 和v y 恒定,则v 合恒定,则橡皮运动的速度大小和方向都不变,A 项正确.3.一阶梯如图所示,其中每级台阶的高度和宽度都是0.4m ,一小球以水平速度v 飞出,欲打在第四台阶上,则v 的取值范围是( )A 6m/s 22m/s v <<B .22m/s 3.5m/s v <≤C 2m/s 6m/s v <<D 6m/s 23m/s v <<【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】若小球打在第四级台阶的边缘上高度4h d =,根据2112h gt =,得 1880.4s 0.32s 10d t g ⨯=== 水平位移14x d = 则平抛的最大速度111xvt===若小球打在第三级台阶的边缘上,高度3h d=,根据2212h gt=,得2t==水平位移23x d=,则平抛运动的最小速度222xvt===所以速度范围v<<故A正确。
安徽省铜陵市第一中学下册抛体运动达标检测卷(Word版 含解析)
故选AD。
12.如图所示,将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的小环,小环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放,当小环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处),下列说法正确的是
D.0~6s内物体一直做曲线运动
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.0~4s内,在x方向做匀速运动,在y方向做匀加速运动,因此物体做匀变速曲线运动运动,A错误;
B.由图象与时间轴围成的面积等于物体的位移,4~6s内,在x方向物体的位移为2m,在y方向物体的位移为4m,物体位移为
B正确;
C.0~4s内,在x方向物体的位移为4m,在y方向物体的位移为12m,物体位移为
垂直击中O点,有:
,则
即小球从F点抛出,有可能垂直击中C点.故D正确.
9.高度为d的仓库起火,现需要利用仓库前方固定在地面上的消防水炮给它灭火。如图所示,水炮与仓库的距离为d,出水口的横截面积为S。喷水方向可自由调节,功率也可以变化,火势最猛的那层楼窗户上、下边缘离地高度分别为0.75d和0.25d,(要使火火效果最好)要求水喷入时的方向与窗户面垂直,已知水炮的效率为η,水的密度为ρ,重力加速度为g,不计空气阻力,忽略水炮离地高度。下列说法正确的是( )
C.将球的运动分解成垂直于斜面和平行于斜面可得,球在垂直斜面方向的初速度和加速度分别为
,
当球离斜面距离最远时,球垂直于斜面的分速度为零,球距离斜面的最远距离
A球在竖直方向下降的距离是C球的三倍,则A球离斜面最远距离是C球的三倍,故C项正确;
D.三球水平抛出,最终落在斜面上,则
高一下册圆周运动单元综合测试(Word版 含答案)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图所示,有一可绕竖直中心轴转动的水平足够大圆盘,上面放置劲度系数为k 的弹簧,弹簧的一端固定于轴O 上,另一端连接质量为m 的小物块A (可视为质点),物块与圆盘间的动摩擦因数为μ,开始时弹簧未发生形变,长度为L ,若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g ,物块A 始终与圆盘一起转动。
则( )A .当圆盘角速度缓慢地增加,物块受到摩擦力有可能背离圆心B .当圆盘角速度增加到足够大,弹簧将伸长C gLμ D .当弹簧的伸长量为x mg kxmLμ+【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB .开始时弹簧未发生形变,物块受到指向圆心的静摩擦力提供圆周运动的向心力;随着圆盘角速度缓慢地增加,当角速度增加到足够大时,物块将做离心运动,受到摩擦力为指向圆心的滑动摩擦力,弹簧将伸长。
在物块与圆盘没有发生滑动的过程中,物块只能有背离圆心的趋势,摩擦力不可能背离圆心,选项A 错误,B 正确;C .设圆盘的角速度为ω0时,物块将开始滑动,此时由最大静摩擦力提供物体所需要的向心力,有20mg mL μω=解得0gLμω=选项C 正确;D .当弹簧的伸长量为x 时,物块受到的摩擦力和弹簧的弹力的合力提供向心力,则有2mg kx m x L μω+=+()解得mg kxm x L μω+=+()选项D 错误。
故选BC 。
2.如图所示,叠放在水平转台上的物体 A 、B 及物体 C 能随转台一起以角速度 ω 匀速转动,A ,B ,C 的质量分别为 3m ,2m ,m ,A 与 B 、B 和 C 与转台间的动摩擦因数都为 μ ,A 和B 、C 离转台中心的距离分别为 r 、1.5r 。
设最大静摩擦力等于 滑动摩擦力,下列说法正确的是(重力加速度为 g )( )A .B 对 A 的摩擦力一定为 3μmg B .B 对 A 的摩擦力一定为 3m ω2rC .转台的角速度需要满足grμωD .转台的角速度需要满足23grμω 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB .对A 受力分析,受重力、支持力以及B 对A 的静摩擦力,静摩擦力提供向心力,有()()233f m r m g ωμ=故A 错误,B 正确;CD .由于A 、AB 整体、C 受到的静摩擦力均提供向心力,故对A 有()()233m r m g ωμ对AB 整体有()()23232m m r m m g ωμ++对物体C 有()21.52m r mg ωμ解得grμω故C 错误, D 正确。
高一物理下册圆周运动单元综合测试(Word版 含答案)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图所示,小球A 可视为质点,装置静止时轻质细线AB 水平,轻质细线AC 与竖直方向的夹角37θ︒=,已知小球的质量为m ,细线AC 长L ,B 点距C 点的水平和竖直距离相等。
装置BO 'O 能以任意角速度绕竖直轴O 'O 转动,且小球始终在BO 'O 平面内,那么在ω从零缓慢增大的过程中( )(g 取10m/s 2,sin370.6︒=,cos370.8︒=)A .两细线张力均增大B .细线AB 中张力先变小,后为零,再增大C .细线AC 中张力先不变,后增大D .当AB 中张力为零时,角速度可能为54g L【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】AB .当静止时,受力分析如图所示由平衡条件得T AB =mg tan37°=0.75mg T AC =cos37mg=1.25mg若AB 中的拉力为0,当ω最小时绳AC 与竖直方向夹角θ1=37°,受力分析如图mg tan θ1=m (l sinθ1)ωmin 2得ωmin 54g l当ω最大时,由几何关系可知,绳AC 与竖直方向夹角θ2=53°mg tan θ2=mωmax 2l sin θ2得ωmax =53g l所以ω取值范围为54g l ≤ω≤53g l绳子AB 的拉力都是0。
由以上的分析可知,开始时AB 是拉力不为0,当转速在54g l ≤ω≤53gl时,AB 的拉力为0,角速度再增大时,AB 的拉力又会增大,故A 错误;B 正确;C .当绳子AC 与竖直方向之间的夹角不变时,AC 绳子的拉力在竖直方向的分力始终等于重力,所以绳子的拉力绳子等于1.25mg ;当转速大于54gl后,绳子与竖直方向之间的夹角增大,拉力开始增大;当转速大于53gl后,绳子与竖直方向之间的夹角不变,AC 上竖直方向的拉力不变,水平方向的拉力增大,则AC 的拉力继续增大;故C 正确; D .由开始时的分析可知,当ω取值范围为54g l ≤ω≤53g l时,绳子AB 的拉力都是0,故D 正确。
物理高一下册 圆周运动综合测试卷(word含答案)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图所示,在水平圆盘上放有质量分别为m 、m 、2m 的可视为质点的三个物体A 、B 、C ,圆盘可绕垂直圆盘的中心轴OO '转动.三个物体与圆盘的动摩擦因数均为0.1μ=,最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力.三个物体与轴O 共线且OA =OB =BC =r =0.2 m ,现将三个物体用轻质细线相连,保持细线伸直且恰无张力.若圆盘从静止开始转动,角速度极其缓慢地增大,已知重力加速度为g =10 m/s 2,则对于这个过程,下列说法正确的是( )A .A 、B 两个物体同时达到最大静摩擦力 B .B 、C 两个物体的静摩擦力先增大后不变 C .当5/rad s ω>时整体会发生滑动D 2/5/rad s rad s ω<<时,在ω增大的过程中B 、C 间的拉力不断增大 【答案】BC 【解析】ABC 、当圆盘转速增大时,由静摩擦力提供向心力.三个物体的角速度相等,由2F m r ω=可知,因为C 的半径最大,质量最大,故C 所需要的向心力增加最快,最先达到最大静摩擦力,此时2122C mg m r μω= ,计算得出:112.5/20.4grad s rμω=== ,当C 的摩擦力达到最大静摩擦力之后,BC 开始提供拉力,B 的摩擦力增大,达最大静摩擦力后,AB 之间绳开始有力的作用,随着角速度增大,A 的摩擦力将减小到零然后反向增大,当A 与B 的摩擦力也达到最大时,且BC 的拉力大于AB 整体的摩擦力时物体将会出现相对滑动,此时A 与B 还受到绳的拉力,对C可得:22222T mg m r μω+= ,对AB 整体可得:2T mg μ= ,计算得出:2grμω=当15/0.2grad s rμω>== 时整体会发生滑动,故A 错误,BC 正确; D 、 2.5rad/s 5rad/s?ω<<时,在ω增大的过程中B 、C 间的拉力逐渐增大,故D 错误; 故选BC2.两个质量分别为2m 和m 的小木块a 和b (可视为质点)放在水平圆盘上,a 与转轴OO ’的距离为L ,b 与转轴的距离为2L ,a 、b 之间用强度足够大的轻绳相连,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,开始时轻绳刚好伸直但无张力,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )A .a 、b 所受的摩擦力始终相等B .b 比a 先达到最大静摩擦力C .当2kgLω=a 刚要开始滑动 D .当23kgLω=b 所受摩擦力的大小为kmg 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB .木块随圆盘一起转动,静摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律可知,木块受到的静摩擦力f =mω2r ,则当圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动时,木块b 的最大静摩擦力先达到最大值;在木块b 的摩擦力没有达到最大值前,静摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律可知,f=mω2r ,a 和b 的质量分别是2m 和m ,而a 与转轴OO ′为L ,b 与转轴OO ′为2L ,所以结果a 和b 受到的摩擦力是相等的;当b 受到的静摩擦力达到最大后,b 受到的摩擦力与绳子的拉力合力提供向心力,即kmg +F =mω2•2L ①而a 受力为f′-F =2mω2L ②联立①②得f′=4mω2L -kmg综合得出,a 、b 受到的摩擦力不是始终相等,故A 错误,B 正确; C .当a 刚要滑动时,有2kmg+kmg =2mω2L +mω2•2L解得34kgLω=选项C 错误;D. 当b 恰好达到最大静摩擦时202kmg m r ω=⋅解得02kgLω=因为32432kg kg kgL L L >>,则23kgLω=时,b 所受摩擦力达到最大值,大小为kmg ,选项D 正确。
高一物理下册 圆周运动达标检测(Word版 含解析)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图所示,水平圆盘可绕竖直轴转动,圆盘上放有小物体A 、B 、C ,质量分别为m 、2m 、3m ,A 叠放在B 上,C 、B 离圆心O 距离分别为2r 、3r 。
C 、B 之间用细线相连,圆盘静止时细线刚好伸直无张力。
已知C 、B 与圆盘间动摩擦因数为μ,A 、B 间摩擦因数为3μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g ,现让圆盘从静止缓慢加速,则( )A .当23grμω=时,A 、B 即将开始滑动 B .当2grμω=32mgμ C .当grμω=C 受到圆盘的摩擦力为0D .当25grμω=C 将做离心运动 【答案】BC 【解析】 【详解】A. 当A 开始滑动时有:2033A f mg m r μω==⋅⋅解得:0grμω=当23ggrrμμω=<AB 未发生相对滑动,选项A 错误;B. 当2ggrrμμω=<时,以AB 为整体,根据2F mr ω向=可知 29332F m r mg ωμ⋅⋅=向= B 与转盘之间的最大静摩擦力为:23Bm f m m g mg μμ=+=()所以有:Bm F f >向此时细线有张力,设细线的拉力为T , 对AB 有:2333mg T m r μω+=⋅⋅对C 有:232C f T m r ω+=⋅⋅解得32mg T μ=,32C mgf μ= 选项B 正确;C. 当ω=时,AB 需要的向心力为:2339AB Bm F m r mg T f ωμ'⋅⋅=+==解得此时细线的拉力96Bm T mg f mg μμ'-== C 需要的向心力为:2326C F m r mg ωμ⋅⋅==C 受到细线的拉力恰好等于需要的向心力,所以圆盘对C 的摩擦力一定等于0,选项C 正确;D. 当ω=C 有: 212325C f T m r mg ωμ+=⋅⋅=剪断细线,则1235C Cm f mg f mg μμ=<= 所以C 与转盘之间的静摩擦力大于需要的向心力,则C 仍然做匀速圆周运动。
物理高一下册 圆周运动单元达标训练题(Word版 含答案)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图所示,用一根长为l =1m 的细线,一端系一质量为m =1kg 的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ=30°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为T ,取g=10m/s 2。
则下列说法正确的是( )A .当ω=2rad/s 时,T 3+1)NB .当ω=2rad/s 时,T =4NC .当ω=4rad/s 时,T =16ND .当ω=4rad/s 时,细绳与竖直方向间夹角大于45° 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】当小球对圆锥面恰好没有压力时,设角速度为0ω,则有cos T mg θ=20sin sin T m l θωθ=解得0532rad/s 3ω= AB .当02rad/s<ωω=,小球紧贴圆锥面,则cos sin T N mg θθ+=2sin cos sin T N m l θθωθ-=代入数据整理得(531)N T =A 正确,B 错误;CD .当04rad/s>ωω=,小球离开锥面,设绳子与竖直方向夹角为α,则cos T mg α= 2sin sin T m l αωα=解得16N T =,o 5arccos 458α=>CD 正确。
故选ACD 。
2.如图所示,水平圆盘可绕竖直轴转动,圆盘上放有小物体A 、B 、C ,质量分别为m 、2m 、3m ,A 叠放在B 上,C 、B 离圆心O 距离分别为2r 、3r 。
C 、B 之间用细线相连,圆盘静止时细线刚好伸直无张力。
已知C 、B 与圆盘间动摩擦因数为μ,A 、B 间摩擦因数为3μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g ,现让圆盘从静止缓慢加速,则( )A .当23grμω=时,A 、B 即将开始滑动 B .当2grμω=32mgμ C .当grμω=C 受到圆盘的摩擦力为0D .当25grμω=C 将做离心运动 【答案】BC 【解析】 【详解】A. 当A 开始滑动时有:2033A f mg m r μω==⋅⋅解得:0grμω=当23ggrrμμω=<AB 未发生相对滑动,选项A 错误;B. 当2ggrrμμω=<时,以AB 为整体,根据2F mr ω向=可知29332F m r mg ωμ⋅⋅=向= B 与转盘之间的最大静摩擦力为:23Bm f m m g mg μμ=+=()所以有:Bm F f >向此时细线有张力,设细线的拉力为T , 对AB 有:2333mg T m r μω+=⋅⋅对C 有:232C f T m r ω+=⋅⋅解得32mg T μ=,32C mgf μ= 选项B 正确;C. 当ω=时,AB 需要的向心力为:2339AB Bm F m r mg T f ωμ'⋅⋅=+==解得此时细线的拉力96Bm T mg f mg μμ'-== C 需要的向心力为:2326C F m r mg ωμ⋅⋅==C 受到细线的拉力恰好等于需要的向心力,所以圆盘对C 的摩擦力一定等于0,选项C 正确;D. 当ω=C 有: 212325C f T m r mg ωμ+=⋅⋅=剪断细线,则1235C Cm f mg f mg μμ=<= 所以C 与转盘之间的静摩擦力大于需要的向心力,则C 仍然做匀速圆周运动。
高一物理下册 圆周运动单元综合测试(Word版 含答案)
一、第六章圆周运动易错题培优(难)1.如图所示,水平的木板B托着木块A一起在竖直平面内做圆心为O的匀速圆周运动,Oa水平,从最高点b沿顺时针方向运动到a点的过程中()A.B对A的支持力越来越大B.B对A的支持力越来越小C.B对A的摩擦力越来越小D.B对A的摩擦力越来越大【答案】AD【解析】【分析】【详解】由于始终做匀速圆周运动,合力指向圆心,合力大小不变,从最高点b沿顺时针方向运动到a点的过程中,合力的水平分量越来越大,竖直向下的分量越来越小,而合力由重力,支持力和摩擦力提供,因此对A进行受力分析可知,A受到的摩擦力越来越大,B对A的支持力越来越大,因此AD正确,BC错误。
故选AD。
2.如图甲所示,半径为R、内壁光滑的圆形细管竖直放置,一可看成质点的小球在圆管内做圆周运动,当其运动到最高点A时,小球受到的弹力F与其过A点速度平方(即v2)的关系如图乙所示。
设细管内径略大于小球直径,则下列说法正确的是()A.当地的重力加速度大小为R bB.该小球的质量为a b RC.当v2=2b时,小球在圆管的最高点受到的弹力大小为a D.当0≤v2<b时,小球在A点对圆管的弹力方向竖直向上【答案】BC【解析】 【分析】 【详解】AB .在最高点,根据牛顿第二定律2mv mg F R-= 整理得2mv F mg R=- 由乙图斜率、截距可知a mg =, m a R b=整理得a m Rb =,b g R= A 错误,B 正确;C .由乙图的对称性可知,当v 2=2b 时F a =-即小球在圆管的最高点受到的弹力大小为a ,方向竖直向下,C 正确; D .当0≤v 2<b 时,小球在A 点对圆管的弹力方向竖直向下,D 错误。
故选BC 。
3.高铁项目的建设加速了国民经济了发展,铁路转弯处的弯道半径r 是根据高速列车的速度决定的。
弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h 的设计与r 和速率v 有关。
下列说法正确的是( )A .r 一定的情况下,预设列车速度越大,设计的内外轨高度差h 就应该越小B .h 一定的情况下,预设列车速度越大,设计的转弯半径r 就应该越大C .r 、h 一定,高速列车在弯道处行驶时,速度越小越安全D .高速列车在弯道处行驶时,速度太小或太大会对都会对轨道产生很大的侧向压力 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】如图所示,两轨道间距离为L 恒定,外轨比内轨高h ,两轨道最高点连线与水平方向的夹角为θ。
人教版高一物理下册 圆周运动达标检测卷(Word版 含解析)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图所示,用一根长为l =1m 的细线,一端系一质量为m =1kg 的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ=30°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为T ,取g=10m/s 2。
则下列说法正确的是( )A .当ω=2rad/s 时,T 3+1)NB .当ω=2rad/s 时,T =4NC .当ω=4rad/s 时,T =16ND .当ω=4rad/s 时,细绳与竖直方向间夹角大于45° 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】当小球对圆锥面恰好没有压力时,设角速度为0ω,则有cos T mg θ=20sin sin T m l θωθ=解得0532rad/s 3ω= AB .当02rad/s<ωω=,小球紧贴圆锥面,则cos sin T N mg θθ+=2sin cos sin T N m l θθωθ-=代入数据整理得(531)N T =A 正确,B 错误;CD .当04rad/s>ωω=,小球离开锥面,设绳子与竖直方向夹角为α,则cos T mg α= 2sin sin T m l αωα=解得16N T =,o 5arccos 458α=>CD 正确。
故选ACD 。
2.如图所示,有一可绕竖直中心轴转动的水平足够大圆盘,上面放置劲度系数为k 的弹簧,弹簧的一端固定于轴O 上,另一端连接质量为m 的小物块A (可视为质点),物块与圆盘间的动摩擦因数为μ,开始时弹簧未发生形变,长度为L ,若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g ,物块A 始终与圆盘一起转动。
则( )A .当圆盘角速度缓慢地增加,物块受到摩擦力有可能背离圆心B .当圆盘角速度增加到足够大,弹簧将伸长C gLμ D .当弹簧的伸长量为x mg kxmLμ+【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB .开始时弹簧未发生形变,物块受到指向圆心的静摩擦力提供圆周运动的向心力;随着圆盘角速度缓慢地增加,当角速度增加到足够大时,物块将做离心运动,受到摩擦力为指向圆心的滑动摩擦力,弹簧将伸长。
高一物理下册圆周运动综合测试卷(word含答案)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图所示,有一可绕竖直中心轴转动的水平足够大圆盘,上面放置劲度系数为k 的弹簧,弹簧的一端固定于轴O 上,另一端连接质量为m 的小物块A (可视为质点),物块与圆盘间的动摩擦因数为μ,开始时弹簧未发生形变,长度为L ,若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g ,物块A 始终与圆盘一起转动。
则( )A .当圆盘角速度缓慢地增加,物块受到摩擦力有可能背离圆心B .当圆盘角速度增加到足够大,弹簧将伸长C gLμ D .当弹簧的伸长量为x mg kxmLμ+【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB .开始时弹簧未发生形变,物块受到指向圆心的静摩擦力提供圆周运动的向心力;随着圆盘角速度缓慢地增加,当角速度增加到足够大时,物块将做离心运动,受到摩擦力为指向圆心的滑动摩擦力,弹簧将伸长。
在物块与圆盘没有发生滑动的过程中,物块只能有背离圆心的趋势,摩擦力不可能背离圆心,选项A 错误,B 正确;C .设圆盘的角速度为ω0时,物块将开始滑动,此时由最大静摩擦力提供物体所需要的向心力,有20mg mL μω=解得0gLμω=选项C 正确;D .当弹簧的伸长量为x 时,物块受到的摩擦力和弹簧的弹力的合力提供向心力,则有2mg kx m x L μω+=+()解得mg kxm x L μω+=+()选项D 错误。
故选BC 。
2.如图,质量为m 的物块,沿着半径为R 的半球形金属壳内壁滑下,半球形金属壳竖直放置,开口向上,滑到最低点时速度大小为v ,若物体与球壳之间的摩擦因数为μ,则物体在最低点时,下列说法正确的是( )A .滑块对轨道的压力为2v mg m R+B .受到的摩擦力为2v m RμC .受到的摩擦力为μmgD .受到的合力方向斜向左上方【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A .根据牛顿第二定律2N v F mg m R-=根据牛顿第三定律可知对轨道的压力大小2NN v F F mg m R'==+ A 正确;BC .物块受到的摩擦力2N ()v f F mg m Rμμ==+BC 错误;D .水平方向合力向左,竖直方向合力向上,因此物块受到的合力方向斜向左上方,D 正确。
高一下册圆周运动单元综合测试(Word版 含答案)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图所示,用一根长为l =1m 的细线,一端系一质量为m =1kg 的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ=30°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为T ,取g=10m/s 2。
则下列说法正确的是( )A .当ω=2rad/s 时,T 3+1)NB .当ω=2rad/s 时,T =4NC .当ω=4rad/s 时,T =16ND .当ω=4rad/s 时,细绳与竖直方向间夹角大于45° 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】当小球对圆锥面恰好没有压力时,设角速度为0ω,则有cos T mg θ=20sin sin T m l θωθ=解得0532rad/s 3ω= AB .当02rad/s<ωω=,小球紧贴圆锥面,则cos sin T N mg θθ+=2sin cos sin T N m l θθωθ-=代入数据整理得(531)N T =A 正确,B 错误;CD .当04rad/s>ωω=,小球离开锥面,设绳子与竖直方向夹角为α,则cos T mg α= 2sin sin T m l αωα=解得16N T =,o 5arccos 458α=>CD 正确。
故选ACD 。
2.两个质量分别为2m 和m 的小木块a 和b (可视为质点)放在水平圆盘上,a 与转轴OO ’的距离为L ,b 与转轴的距离为2L ,a 、b 之间用强度足够大的轻绳相连,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,开始时轻绳刚好伸直但无张力,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )A .a 、b 所受的摩擦力始终相等B .b 比a 先达到最大静摩擦力C .当2kgLω=a 刚要开始滑动 D .当23kgLω=b 所受摩擦力的大小为kmg 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】AB .木块随圆盘一起转动,静摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律可知,木块受到的静摩擦力f =mω2r ,则当圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动时,木块b 的最大静摩擦力先达到最大值;在木块b 的摩擦力没有达到最大值前,静摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律可知,f=mω2r ,a 和b 的质量分别是2m 和m ,而a 与转轴OO ′为L ,b 与转轴OO ′为2L ,所以结果a 和b 受到的摩擦力是相等的;当b 受到的静摩擦力达到最大后,b 受到的摩擦力与绳子的拉力合力提供向心力,即kmg +F =mω2•2L ①而a 受力为f′-F =2mω2L ②联立①②得f′=4mω2L -kmg综合得出,a 、b 受到的摩擦力不是始终相等,故A 错误,B 正确; C .当a 刚要滑动时,有2kmg+kmg =2mω2L +mω2•2L解得34kgLω=选项C 错误;D. 当b 恰好达到最大静摩擦时202kmg m r ω=⋅解得02kgLω=因为32432kg kg kgL L L >>,则23kgLω=时,b 所受摩擦力达到最大值,大小为kmg ,选项D 正确。
安徽铜陵市第一中学下册圆周运动同步单元检测(Word版 含答案)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图所示,小球A 可视为质点,装置静止时轻质细线AB 水平,轻质细线AC 与竖直方向的夹角37θ︒=,已知小球的质量为m ,细线AC 长L ,B 点距C 点的水平和竖直距离相等。
装置BO 'O 能以任意角速度绕竖直轴O 'O 转动,且小球始终在BO 'O 平面内,那么在ω从零缓慢增大的过程中( )(g 取10m/s 2,sin370.6︒=,cos370.8︒=)A .两细线张力均增大B .细线AB 中张力先变小,后为零,再增大C .细线AC 中张力先不变,后增大D .当AB 中张力为零时,角速度可能为54g L【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】AB .当静止时,受力分析如图所示由平衡条件得T AB =mg tan37°=0.75mg T AC =cos37mg=1.25mg若AB 中的拉力为0,当ω最小时绳AC 与竖直方向夹角θ1=37°,受力分析如图mg tan θ1=m (l sinθ1)ωmin 2得ωmin 54g l当ω最大时,由几何关系可知,绳AC 与竖直方向夹角θ2=53°mg tan θ2=mωmax 2l sin θ2得ωmax =53g l所以ω取值范围为54g l ≤ω≤53g l绳子AB 的拉力都是0。
由以上的分析可知,开始时AB 是拉力不为0,当转速在54g l ≤ω≤53gl时,AB 的拉力为0,角速度再增大时,AB 的拉力又会增大,故A 错误;B 正确;C .当绳子AC 与竖直方向之间的夹角不变时,AC 绳子的拉力在竖直方向的分力始终等于重力,所以绳子的拉力绳子等于1.25mg ;当转速大于54gl后,绳子与竖直方向之间的夹角增大,拉力开始增大;当转速大于53gl后,绳子与竖直方向之间的夹角不变,AC 上竖直方向的拉力不变,水平方向的拉力增大,则AC 的拉力继续增大;故C 正确; D .由开始时的分析可知,当ω取值范围为54g l ≤ω≤53g l时,绳子AB 的拉力都是0,故D 正确。
高一下册物理 圆周运动达标检测(Word版 含解析)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图,质量为m 的物块,沿着半径为R 的半球形金属壳内壁滑下,半球形金属壳竖直放置,开口向上,滑到最低点时速度大小为v ,若物体与球壳之间的摩擦因数为μ,则物体在最低点时,下列说法正确的是( )A .滑块对轨道的压力为2v mg m R+B .受到的摩擦力为2v m RμC .受到的摩擦力为μmgD .受到的合力方向斜向左上方【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A .根据牛顿第二定律2N v F mg m R-=根据牛顿第三定律可知对轨道的压力大小2NN v F F mg m R'==+ A 正确;BC .物块受到的摩擦力2N ()v f F mg m Rμμ==+BC 错误;D .水平方向合力向左,竖直方向合力向上,因此物块受到的合力方向斜向左上方,D 正确。
故选AD 。
2.如图所示,在水平圆盘上沿半径方向放置用细线相连的质量均为m 的A 、B 两个物块(可视为质点)。
A 和B 距轴心O 的距离分别为r A =R ,r B =2R ,且A 、B 与转盘之间的最大静摩擦力都是f m ,两物块A 和B 随着圆盘转动时,始终与圆盘保持相对静止。
则在圆盘转动的角速度从0缓慢增大的过程中,下列说法正确的是( )A .B 所受合力一直等于A 所受合力 B .A 受到的摩擦力一直指向圆心C .B 受到的摩擦力先增大后不变D .A 、B 两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度ωm = 2mf mR【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】当圆盘角速度比较小时,由静摩擦力提供向心力。
两个物块的角速度相等,由2F m r ω=可知半径大的物块B 所受的合力大,需要的向心力增加快,最先达到最大静摩擦力,之后保持不变。
当B 的摩擦力达到最大静摩擦力之后,细线开始提供拉力,根据2m 2T f m R ω+=⋅2A T f m R ω+=可知随着角速度增大,细线的拉力T 增大,A 的摩擦力A f 将减小到零然后反向增大,当A 的摩擦力反向增大到最大,即A m =f f -时,解得m2f mRω=角速度再继续增大,整体会发生滑动。
安徽省铜陵一中高一物理下学期期末试卷(含解析)
安徽省铜陵一中2015-2016学年高一(下)期末物理试卷一、单选题(每小题4分,15题共60分)1.下列说法中正确的是()A.做曲线运动物体的速度方向一定发生变化B.速度方向发生变化的运动一定是曲线运动C.速度变化的运动一定是曲线运动D.加速度变化的运动一定是曲线运动2.在同一高处有两个小球同时开始运动,一个以水平抛出,另一个自由落下,在它们运动过程中的每一时刻,有()A.加速度不同,速度相同B.加速度不同,速度不同C.下落的高度相同,位移不同D.下落的高度不同,位移不同3.一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小,下图中A、B、C、D 分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,正确的是哪个?()A.B.C.D.4.关于匀速圆周运动的向心加速度,下列说法正确的是()A.大小不变,方向变化B.大小变化,方向不变C.大小、方向都变化D.大小、方向都不变5.同一辆汽车以同样大小的速度先后开上平直的桥和凸形桥,在桥的中央处有()A.车对两种桥面的压力一样大B.车对平直桥面的压力大C.车对凸形桥面的压力大D.无法判断6.洗衣机的脱水筒在转动时有一衣物附的筒壁上,如图所示,则此时()A.衣物受到重力、筒壁和弹力和摩擦力的作用B.衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的C.筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而减小D.筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而增大7.银河系中有两颗行星绕某恒星运行,从天文望远镜中观察到它们的运转周期之比为27:1,则它们的轨道半径的比为()A.3:1 B.9:1 C.27:1 D.1:9 8.一个物体做匀速圆周运动,关于其向心加速度的方向,下列说法中正确的是()A.与线速度方向相同B.与线速度方向相反C.指向圆心D.背离圆心9.甲、乙、丙三个物体,甲放在广州,乙放在上海,丙放在北京.当它们随地球一起转动时,则()A.甲的角速度最大、乙的线速度最小B.丙的角速度最小、甲的线速度最大C.三个物体的角速度、周期和线速度都相等D.三个物体的角速度、周期一样,丙的线速度最小10.下列几种情况下力F都对物体做了功:①水平推力F推着质量为m的物体在光滑水平面上前进了s②水平推力F推着质量为2m的物体在粗糙水平面上前进了s③沿倾角为θ的光滑斜面的推力F将质量为m的物体向上推了s.下列说法中正确的()A.③做功最多B.②做功最多C.①②③做功都相等D.不能确定11.关于功率下列说法正确的是()A.据P=可知,机器做功越多,其功率越大B.据P=Fv可知,汽车牵引力一定与速度成反比C.据P=可知,只要知道时间t内机器所做的功,可求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D.据P=Fv可知,发动机功率一定时,交通工具的牵引力与运动速度成反比12.在下列物体运动中,机械能守恒的是()A.加速向上运动的运载火箭B.被匀速吊起的集装箱C.光滑曲面上自由运动的物体D.在粗糙水平面上运动的物体13.有关万有引力的说法中,正确的有()A.物体落到地面上,说明地球对物体有引力,物体对地球没有引力B.中的G是比例常数,适用于任何两个物体之间,它没有单位C.万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的D.地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮,受到的都是地球引力14.如图所示,桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高H处自由落下,不计空气阻力,以地面为参考平面,则小球落到地面前瞬间的机械能为()A.0 B.mgh C.mgH D.mg(H+h)15.一个实心铁球与一实心木球质量相等,将它们放在同一水平地面上,下列结论中正确的是(选地面为参考平面)()A.铁球的重力势能大于木球的重力势能B.铁球的重力势能等于木球的重力势能C.铁球的重力势能小于木球的重力势能D.上述三种情况都有可能二、计算题(每题10分,共40分,各题中g均取10m/s2)16.质量为25kg的小孩坐在秋千上,小孩离系绳子的横梁2.5m.如果秋千摆到最低点时,小孩运动速度的大小是5m/s,她对秋千的压力是多大?17.平抛一个小球,当抛出1秒后,小球落地,且速度方向与水平成45°角,不计空气阻力,求:(1)初速度;(2)开始抛出距地面的高度;(3)水平射程.18.一位质量m=60kg的滑雪运动员从高h=10m的斜坡自由下滑.如果运动员在下滑过程中受到的阻力F=50N,斜坡的倾角θ=30°,运动员滑至坡底的过程中,所受的几个力所做的功各是多少?这些力所做的总功是多少?19.运动员把质量是500g的足球踢出后、某人观察它在空中的飞行情况,估计上升的最大高度是10m,在最高点的速度是20m/s.请你根据这个估计,计算运动员踢球时对足球做的功.2015-2016学年安徽省铜陵一中高一(下)期末物理试卷参考答案与试题解析一、单选题(每小题4分,15题共60分)1.下列说法中正确的是()A.做曲线运动物体的速度方向一定发生变化B.速度方向发生变化的运动一定是曲线运动C.速度变化的运动一定是曲线运动D.加速度变化的运动一定是曲线运动【考点】物体做曲线运动的条件.【分析】物体运动轨迹是曲线的运动,称为“曲线运动”.当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上,物体就是在做曲线运动.【解答】解:A、既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动,故A正确;B、速度方向发生变化的运动,其运动的轨迹可能是直线,如竖直上抛运动上升的过程和下降的过程分析相反,故B错误;C、物体做曲线运动的条件是受到的合力与速度的方向不在同一条直线上,速度变化的运动不一定是曲线运动,如匀加速直线运动,故C错误;D、物体做曲线运动的条件是受到的合力与速度的方向不在同一条直线上,加速度变化的运动一定是曲线运动,如弹簧振子的运动.故D错误;故选:A.2.在同一高处有两个小球同时开始运动,一个以水平抛出,另一个自由落下,在它们运动过程中的每一时刻,有()A.加速度不同,速度相同B.加速度不同,速度不同C.下落的高度相同,位移不同D.下落的高度不同,位移不同【考点】平抛运动;速度;自由落体运动.【分析】水平抛出的小球做的是平抛运动,解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向匀速运动和竖直方向自由落体运动去研究.自由落下的做的是自由落体运动.根据运动特点解决问题.【解答】解:一个水平抛出,另一个自由落下,在同一高度有两个小球同时开始运动,平抛运动可看成水平方向做匀速运动与竖直方向做自由落体运动,由于它们均只受重力作用,所以它们的加速度相同,下落的高度相同.由于一个有水平初速度,所以它们的速度与位移不同.故ABD错误;C正确;故选:C.3.一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐减小,下图中A、B、C、D 分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,正确的是哪个?()A.B.C.D.【考点】向心力.【分析】汽车在水平的公路上转弯,所做的运动为曲线运动,故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的;又是做减速运动,故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相反,分析这两个力的合力,即可看出那个图象时对的.【解答】解:汽车从M点运动到N,曲线运动,必有些力提供向心力,向心力是指向圆心的;汽车同时减速,所以沿切向方向有与速度相反的合力;向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°,所以选项ABD错误,选项C正确.故选:C4.关于匀速圆周运动的向心加速度,下列说法正确的是()A.大小不变,方向变化B.大小变化,方向不变C.大小、方向都变化D.大小、方向都不变【考点】向心加速度.【分析】物体做匀速圆周运动时,合外力提供向心力,加速度大小不变,但是方向指向圆心,时刻发生变化,因此根据向心加速度的特点可正确解答本题.【解答】解:向心力加速度大小,由于v的大小不变,故向心加速度的大小不变.向心加速度的方向始终指向圆心,和线速度的方向垂直,不改变线速度的大小只是改变线速度的方向,所以加速度方向时刻改变,故BCD错误,A正确.故选:A.5.同一辆汽车以同样大小的速度先后开上平直的桥和凸形桥,在桥的中央处有()A.车对两种桥面的压力一样大B.车对平直桥面的压力大C.车对凸形桥面的压力大D.无法判断【考点】向心力.【分析】汽车在平直的桥上做匀速直线运动时,重力和支持力二力平衡;汽车以一定的速度通过凸形桥时,合力提供向心力,重力大于支持力.【解答】解:设汽车的质量为m,当开上平直的桥时,由于做匀速直线运动,故压力等于重力,即N1=mg当汽车以一定的速度通过凸形桥时,受重力和向上的支持力,合力等于向心力,故mg﹣N2=m故N2<mg因而N1>N2而汽车对桥的压力等于桥对车的支持力,所以车对平直桥面的压力大,故B正确.故选:B6.洗衣机的脱水筒在转动时有一衣物附的筒壁上,如图所示,则此时()A.衣物受到重力、筒壁和弹力和摩擦力的作用B.衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由摩擦力提供的C.筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而减小D.筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而增大【考点】向心力;物体的弹性和弹力.【分析】衣物附在筒壁上在水平面内做圆周运动,靠合力提供向心力,在水平方向上的合力提供向心力,竖直方向合力为零.根据牛顿第二定律进行分析.【解答】解:AB、衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用,靠筒壁的弹力提供向心力.故A正确,B错误.CD、在竖直方向上,衣服所受的重力和摩擦力平衡,弹力提供向心力,当转速增大,向心力增大,弹力增大,但摩擦力不变.故C、D错误.故选:A.7.银河系中有两颗行星绕某恒星运行,从天文望远镜中观察到它们的运转周期之比为27:1,则它们的轨道半径的比为()A.3:1 B.9:1 C.27:1 D.1:9【考点】万有引力定律及其应用.【分析】要求轨道半径之比,由于已知运动周期之比,故可以利用万有引力提供向心力(F=m R)来求解.向【解答】解:行星在绕恒星做圆周运动时恒星对行星的引力提供圆周运动的向心力故有=m R所以R=故==故选B.8.一个物体做匀速圆周运动,关于其向心加速度的方向,下列说法中正确的是()A.与线速度方向相同B.与线速度方向相反C.指向圆心D.背离圆心【考点】向心力;牛顿第二定律.【分析】物体做匀速圆周运动时,合外力提供向心力,加速度大小不变,但是方向指向圆心,时刻发生变化,因此根据向心加速度的特点可正确解答本题.【解答】解:物体做匀速圆周运动时,其向心加速度的方向始终指向圆心,线速度沿圆周运动的切线,所以向心加速度的方向总和线速度的方向垂直,故C正确,ABD错误.故选:C.9.甲、乙、丙三个物体,甲放在广州,乙放在上海,丙放在北京.当它们随地球一起转动时,则()A.甲的角速度最大、乙的线速度最小B.丙的角速度最小、甲的线速度最大C.三个物体的角速度、周期和线速度都相等D.三个物体的角速度、周期一样,丙的线速度最小【考点】线速度、角速度和周期、转速.【分析】随地球一起转动的物体周期相同,角速度相同,由线速度和角速度的关系v=ωr 比较线速度的大小.【解答】解:甲、乙、丙三个物体,甲放在广州,乙放在上海,丙放在北京,它们随地球一起转动时它们的周期相同,角速度相同,甲的半径最大,丙的半径最小,由线速度和角速度的关系v=ωr知甲的线速度最大,丙的线速度最小,故ABC错误,D正确;故选:D.10.下列几种情况下力F都对物体做了功:①水平推力F推着质量为m的物体在光滑水平面上前进了s②水平推力F推着质量为2m的物体在粗糙水平面上前进了s③沿倾角为θ的光滑斜面的推力F将质量为m的物体向上推了s.下列说法中正确的()A.③做功最多B.②做功最多C.①②③做功都相等D.不能确定【考点】功的计算.【分析】根据题意明确力及位移的方向关系,再由功的公式可确定F是否做功,并确定做功的多少.【解答】解:①力作用在物体上,物体发生了位移,故力对物体做了功;做功量W1=Fs;②有力有位移,故F做功;W2=FS;③在力的方向上发生了位移,故力F做功;做功量W3=Fs;故三种情况下做功相等;故选:C.11.关于功率下列说法正确的是()A.据P=可知,机器做功越多,其功率越大B.据P=Fv可知,汽车牵引力一定与速度成反比C.据P=可知,只要知道时间t内机器所做的功,可求得这段时间内任一时刻机器做功的功率D.据P=Fv可知,发动机功率一定时,交通工具的牵引力与运动速度成反比【考点】功率、平均功率和瞬时功率.【分析】功率是单位时间内所做的功,表示做功快慢的物理量.由功率公式P=可知:功率大小是由做功多少与做功时间共同决定的.【解答】解:A、由功率公式P=可知,在相同时间内,做功多的机器,功率一定大,选项A缺少“相同时间”这一条件.故A错误.B、D、根据 P=Fv可知,发动机功率一定时,交通工具的牵引力与速度成反比,故B错误,D正确.C、公式P=求的是这段时间内的平均功率,不能求瞬时功率,故C错误.故选:D.12.在下列物体运动中,机械能守恒的是()A.加速向上运动的运载火箭B.被匀速吊起的集装箱C.光滑曲面上自由运动的物体D.在粗糙水平面上运动的物体【考点】机械能守恒定律.【分析】物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹簧的弹力做功,机械能等于势能与动能之和,根据机械能守恒条件和机械能的概念进行判断.【解答】解:A、加速向上运动的运载火箭,动能和重力势能都增加,两者之和即机械能必定增加,故A错误.B、被匀速吊起的集装箱动能不变,而重力势能增加,两者总和即机械能必定增加,故B错误.C、光滑曲面上自由运动的物体,曲面对物体的支持力不做功,只有重力对物体做功,其机械能守恒,故C正确.D、在粗糙水平面上运动的物体做减速运动,重力势能不变,而动能减少,两者总和即机械能必定减小,故D错误.故选:C13.有关万有引力的说法中,正确的有()A.物体落到地面上,说明地球对物体有引力,物体对地球没有引力B.中的G是比例常数,适用于任何两个物体之间,它没有单位C.万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的D.地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮,受到的都是地球引力【考点】万有引力定律及其应用;万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定.【分析】A、物体间力的作用是相互的;B、根据牛顿的万有引力定律,由m,r,F三个物理量的单位推导出G的单位.;C、牛顿发现了万有引力定律;D、任何物体间存在的相互吸引力是万有引力.【解答】解:A、物体间力的作用是相互的,物体落到地面上,地球对物体有引力,物体对地球也存在引力,故A错误;B、国际单位制中质量m、距离r、力F的单位分别是:kg、m、N,根据牛顿的万有引力定律,得到G的单位是Nm2/s2.故B错误;C、牛顿经过观察、实验与思考总结出了万有引力定律,故C正确;D、地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮,受到的都是地球引力,故D正确;故选CD.14.如图所示,桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高H处自由落下,不计空气阻力,以地面为参考平面,则小球落到地面前瞬间的机械能为()A.0 B.mgh C.mgH D.mg(H+h)【考点】机械能守恒定律.【分析】小球落到地面瞬间重力势能为0,但动能不知道,机械能不好直接确定.但最高点时速度为零,动能为零,机械能很快求出,根据小球下落过程中机械能守恒,落地时与刚下落时机械能相等,就能求出小球落到地面前的瞬间的机械能.【解答】解:以地面为参考平面,小球在最高点时机械能为:E=mg(H+h)小球下落过程中机械能守恒,则小球落到地面前瞬间的机械能等于它在最高点时的机械能,即E′=E=mg(H+h).故ABC错误,D正确.故选:D.15.一个实心铁球与一实心木球质量相等,将它们放在同一水平地面上,下列结论中正确的是(选地面为参考平面)()A.铁球的重力势能大于木球的重力势能B.铁球的重力势能等于木球的重力势能C.铁球的重力势能小于木球的重力势能D.上述三种情况都有可能【考点】机械能守恒定律.【分析】实心铁球与实心木球质量相等,由于铁球的密度大,故体积小,重心的高度低,根据E p=mgh判断重力势能的大小即可.【解答】解:一个实心铁球与一实心木球质量相等,将它们放在同一水平地面上,重心在球心位置;由于铁球的密度大,故体积小,重心的高度低;根据E p=mgh,铁球的重力势能小;故选:C.二、计算题(每题10分,共40分,各题中g均取10m/s2)16.质量为25kg的小孩坐在秋千上,小孩离系绳子的横梁2.5m.如果秋千摆到最低点时,小孩运动速度的大小是5m/s,她对秋千的压力是多大?【考点】向心力;牛顿第二定律.【分析】以小孩为研究对象,分析受力.小孩受到重力和秋千板的支持力,由这两个力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律求出支持力,再由牛顿第三定律研究他对秋千板的压力.【解答】解:以小孩为研究对象,分析受力,作出力图,如图.根据牛顿第二定律得:F N﹣mg=m得到:F N=mg+m=25(10+)N=500N根据牛顿第三定律得,小孩对秋千板的压力是500N.答:她对秋千的压力是500N.17.平抛一个小球,当抛出1秒后,小球落地,且速度方向与水平成45°角,不计空气阻力,求:(1)初速度;(2)开始抛出距地面的高度;(3)水平射程.【考点】平抛运动.【分析】(1)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据平行四边形定则和竖直方向上的运动规律,求出初速度.(2)根据时间,由h=求开始抛出距地面的高度.(3)根据运动的时间和初速度求出水平射程.【解答】解:(1)1s后小球竖直分速度 v y=gt=10×1m/s=10m/s;根据平行四边形定则可知,初速度 v0=v y=10m/s(2)小球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,则开始抛出距地面的高度 h==m=5m(3)小球在水平方向做匀速直线运动,则水平射程为 x=v0t=10×1m=10m答:(1)初速度是10m/s;(2)开始抛出距地面的高度是5m;(3)水平射程是10m.18.一位质量m=60kg的滑雪运动员从高h=10m的斜坡自由下滑.如果运动员在下滑过程中受到的阻力F=50N,斜坡的倾角θ=30°,运动员滑至坡底的过程中,所受的几个力所做的功各是多少?这些力所做的总功是多少?【考点】动能定理的应用.【分析】分析物体受力情况,及各力做功情况,再由功的公式可求得重力及阻力所做的功,则可求得总功.【解答】解:物体受重力、支持力及阻力的作用;重力做功W G=mgh=60×10×10=6000J;阻力做功W f=﹣fL=﹣f=﹣50×2×10=﹣1000J;支持力和运动方向相互垂直,故支持力不做功;合外力做功W=W G+W f=6000﹣1000=5000J;答:重力做功6000J,支持力做功为零,阻力做功为﹣1000J,合力做功5000J.19.运动员把质量是500g的足球踢出后、某人观察它在空中的飞行情况,估计上升的最大高度是10m,在最高点的速度是20m/s.请你根据这个估计,计算运动员踢球时对足球做的功.【考点】动能定理.【分析】根据动能定理求运动员对足球做的功.【解答】解:运动员对足球做的功为W,根据动能定理得:解得,W=150J.答:运动员对足球做的功是150J.。
2022届安徽省铜陵市高一(下)物理期末监测模拟试题含解析
2022届安徽省铜陵市高一(下)物理期末监测模拟试题一、单项选择题:本题共6小题,每小题5分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.(本题9分)如图所示,在匀速转动的水平圆盘边缘处轻放一个小物块,小物块随着圆盘做匀速圆周运动,对小物块之后情况说法正确的是A.小物块仅受到重力和支持力的作用B.小物块受到重力、支持力和向心力的作用C.小物块受到的摩擦力产生了向心加速度D.小物块受到的摩擦力一定指向圆盘外侧2.如图所示,自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样,它们的边缘有三个点A、B、C。
在自行车匀速骑行时,下列说法正确的是A.A、B两点的角速度大小相等B.B、C两点的线速度大小相等C.A点的向心加速度小于B点的向心加速度D.C点的向心加速度小于B点的向心加速度3.如图所示,一条小船过河,河水流速为v1,船在静水中速度为v2,船头方向与河岸垂直,关于小船的运动,以下说法正确的是()A.小船做匀加速直线运动B.小船做匀速直线运动C.小船做匀加速曲线运动D.小船做变加速曲线运动4.(本题9分)某同学将一篮球斜向上投向对面竖直墙上,球正好垂直于墙面砸到墙上的P点,然后以等大的速度被弹回。
已知球被弹回后落回抛出点,抛出点到P点的竖直高度和水平距离均为1.25m。
不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。
则球砸到墙面上时的速度大小为A .2.5m/sB .1.25m/sC .1 m/sD .0.8m/s5. (本题9分)如图,x 轴在水平地面内,y 轴沿竖直方向。
图中画出了从y 轴上沿x 轴正向抛出的三个小球a 、b 和c 的运动轨迹,其中b 和c 是从同一点抛出的,不计空气阻力,则( )A .a 的飞行时间比b 的长B .b 和c 的飞行时间相同C .a 的水平速度比b 的小D .b 的初速度比c 的小6.下列有关运动的说法正确的是( )A .图甲A 球在水平面内做匀速圆周运动,A 球角速度越大则偏离竖直方向的θ角越小B .图乙质量为m 的小球到达最高点时对上管壁的压力大小为3mg ,则此时小球的速度大小为2grC .图丙皮带轮上b 点的加速度大于a 点的加速度D .图丙皮带轮上c 点的线速度等于d 点的线速度 二、多项选择题:本题共6小题,每小题5分,共30分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分7.如图所示是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置.当太阳光照射到小车上方的光电板时,光电板中产生的电流经电动机带动小车前进.若小车在平直的公路上以初速度v 0开始加速行驶,经过时间t ,前进了距离L ,达到最大速度v max ,设此过程中电动机功率恒为额定功率P ,受到的阻力恒为f ,则此过程中电动机所做的功为( )A .max ftv B .0ftv C .02max v v ft+ D .2201122max mv fL mv +- 8.如图所示,小球从B 点由静止释放,摆到最低点C 的时间为1t ,从C 点向右摆到最高点的时间为2t .摆动过程中,如果摆角始终小于5°,不计空气阻力。
人教版物理高一下册 圆周运动达标检测(Word版 含解析)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图,质量为m 的物块,沿着半径为R 的半球形金属壳内壁滑下,半球形金属壳竖直放置,开口向上,滑到最低点时速度大小为v ,若物体与球壳之间的摩擦因数为μ,则物体在最低点时,下列说法正确的是( )A .滑块对轨道的压力为2v mg m R+B .受到的摩擦力为2v m RμC .受到的摩擦力为μmgD .受到的合力方向斜向左上方【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A .根据牛顿第二定律2N v F mg m R-=根据牛顿第三定律可知对轨道的压力大小2NN v F F mg m R'==+ A 正确;BC .物块受到的摩擦力2N ()v f F mg m Rμμ==+BC 错误;D .水平方向合力向左,竖直方向合力向上,因此物块受到的合力方向斜向左上方,D 正确。
故选AD 。
2.如图所示,一个竖直放置半径为R 的光滑圆管,圆管内径很小,有一小球在圆管内做圆周运动,下列叙述中正确的是( )A .小球在最高点时速度v gRB.小球在最高点时速度v由零逐渐增大,圆管壁对小球的弹力先逐渐减小,后逐渐增大C.当小球在水平直径上方运动时,小球对圆管内壁一定有压力D.当小球在水平直径下方运动时,小球对圆管外壁一定有压力【答案】BD【解析】【分析】【详解】A.小球恰好通过最高点时,小球在最高点的速度为零,选项A错误;B.在最高点时,若v gR<,轨道对小球的作用力方向向上,有2vmg N mR-=可知速度越大,管壁对球的作用力越小;若v gR>,轨道对小球的作用力方向向下,有2vN mg mR+=可知速度越大,管壁对球的弹力越大。
选项B正确;C.当小球在水平直径上方运动,恰好通过最高点时,小球对圆管内外壁均无作用力,选项C错误;D.当小球在水平直径下方运动时,小球受竖直向下的重力,要有指向圆心的向心力,则小球对圆管外壁一定有压力作用,选项D正确。
人教版物理高一下册 圆周运动达标检测(Word版 含解析)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图,质量为m 的物块,沿着半径为R 的半球形金属壳内壁滑下,半球形金属壳竖直放置,开口向上,滑到最低点时速度大小为v ,若物体与球壳之间的摩擦因数为μ,则物体在最低点时,下列说法正确的是( )A .滑块对轨道的压力为2v mg m R+B .受到的摩擦力为2v m RμC .受到的摩擦力为μmgD .受到的合力方向斜向左上方【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A .根据牛顿第二定律2N v F mg m R-=根据牛顿第三定律可知对轨道的压力大小2NN v F F mg m R'==+ A 正确;BC .物块受到的摩擦力2N ()v f F mg m Rμμ==+BC 错误;D .水平方向合力向左,竖直方向合力向上,因此物块受到的合力方向斜向左上方,D 正确。
故选AD 。
2.如图所示,水平的木板B 托着木块A 一起在竖直平面内做圆心为O 的匀速圆周运动,Oa 水平,从最高点b 沿顺时针方向运动到a 点的过程中( )A .B 对A 的支持力越来越大 B .B 对A 的支持力越来越小C .B 对A 的摩擦力越来越小D .B 对A 的摩擦力越来越大 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】由于始终做匀速圆周运动,合力指向圆心,合力大小不变,从最高点b 沿顺时针方向运动到a 点的过程中,合力的水平分量越来越大,竖直向下的分量越来越小,而合力由重力,支持力和摩擦力提供,因此对A 进行受力分析可知,A 受到的摩擦力越来越大,B 对A 的支持力越来越大,因此AD 正确,BC 错误。
故选AD 。
3.如图所示,内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,两个质量相同的小球A 和B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动,则( )A .球A 的周期一定大于球B 的周期 B .球A 的角速度一定大于球B 的角速度C .球A 的线速度一定大于球B 的线速度D .球A 对筒壁的压力一定大于球B 对筒壁的压力 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】ABC .对小球受力分析,小球受到重力和支持力,它们的合力提供向心力,如图:根据牛顿第二定律,有22tan v F mg m mr rθω===解得tan v gr θ=tan g rθω=A 的半径大,则A 的线速度大,角速度小根据2Tπω=知A 球的周期大,选项AC 正确,B 错误; D .因为支持力cos mg N θ=知球A 对筒壁的压力一定等于球B 对筒壁的压力,选项D 错误。
高一下册圆周运动单元测试与练习(word解析版)
一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图所示,小球A 可视为质点,装置静止时轻质细线AB 水平,轻质细线AC 与竖直方向的夹角37θ︒=,已知小球的质量为m ,细线AC 长L ,B 点距C 点的水平和竖直距离相等。
装置BO 'O 能以任意角速度绕竖直轴O 'O 转动,且小球始终在BO 'O 平面内,那么在ω从零缓慢增大的过程中( )(g 取10m/s 2,sin370.6︒=,cos370.8︒=)A .两细线张力均增大B .细线AB 中张力先变小,后为零,再增大C .细线AC 中张力先不变,后增大D .当AB 中张力为零时,角速度可能为54g L【答案】BCD 【解析】 【分析】 【详解】AB .当静止时,受力分析如图所示由平衡条件得T AB =mg tan37°=0.75mg T AC =cos37mg=1.25mg若AB 中的拉力为0,当ω最小时绳AC 与竖直方向夹角θ1=37°,受力分析如图mg tan θ1=m (l sinθ1)ωmin 2得ωmin 54g l当ω最大时,由几何关系可知,绳AC 与竖直方向夹角θ2=53°mg tan θ2=mωmax 2l sin θ2得ωmax =53g l所以ω取值范围为54g l ≤ω≤53g l绳子AB 的拉力都是0。
由以上的分析可知,开始时AB 是拉力不为0,当转速在54g l ≤ω≤53gl时,AB 的拉力为0,角速度再增大时,AB 的拉力又会增大,故A 错误;B 正确;C .当绳子AC 与竖直方向之间的夹角不变时,AC 绳子的拉力在竖直方向的分力始终等于重力,所以绳子的拉力绳子等于1.25mg ;当转速大于54gl后,绳子与竖直方向之间的夹角增大,拉力开始增大;当转速大于53gl后,绳子与竖直方向之间的夹角不变,AC 上竖直方向的拉力不变,水平方向的拉力增大,则AC 的拉力继续增大;故C 正确; D .由开始时的分析可知,当ω取值范围为54g l ≤ω≤53g l时,绳子AB 的拉力都是0,故D 正确。
2022-2023学年安徽省铜陵市第一中学高一下学期4月期中教学质量监测物理试题
2022-2023学年安徽省铜陵市第一中学高一下学期4月期中教学质量监测物理试题1.关于曲线运动,下列说法中正确的是()A.做曲线运动的物体速度大小一定变化B.做曲线运动的物体所受力的合力一定变化C.做曲线运动的物体相等时间内速度变化量可能相同D.做曲线运动的物体某时刻合力与速度可能共线2. 2012年,天文学家首次在太阳系外找到一个和地球尺寸大体相同的系外行星P,这个行星围绕某恒星Q做匀速圆周运动。
测得P的公转周期为T,公转轨道半径为r。
已知引力常量为G,则()A.恒星Q的质量约为B.行星P的质量约为C.以7.9 km/s的速度从地球发射的探测器可以到达该行星表面D.以11.2 km/s的速度从地球发射的探测器可以到达该行星表面3.如图所示,不可伸长的轻绳绕过光滑定滑轮C与质量为m的物体A连接,A放在倾角为θ的光滑斜面上,绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接。
现BC连线恰好水平,从当前位置开始B以速度v0匀速下滑。
设绳子的张力为,在此过程中,下列说法正确的是()A.物体A做减速运动B.物体A做匀速运动C.可能小于D.一定大于4.如图所示,下列有关生活中圆周运动实例分析,其中说法正确的是()A.甲图中,汽车通过凹形桥的最低点时,速度不能超过B.乙图中,“水流星”匀速转动过程中,在最低处水对桶底的压力最大C.丙图中,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D.丁图中,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,则在A、B两位置小球向心加速度不相等5.冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统,质量比约为7∶1,同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动,由此可知,冥王星绕O点运动的A.轨道半径约为卡戎的B.角速度大小约为卡戎的C.线速度大小约为卡戎的7倍D.向心力大小约为卡戎的7倍6.如图所示,小物体位于半径为R的半球顶端,若给小物体以水平初速度v0时,小物体对球顶恰好无压力,则下列说法正确的是()A.物体开始沿球面下滑B.物体的初速度为v0 =C.物体落地时的水平位移为R D.物体着地时速度方向与地面成45°7.一个质量为的物体做自由落体运动,经历时间,重力加速度为,则下列说法正确的是()A.时间内重力对物体做功为B.时间内重力的平均功率为C.时刻与时刻重力的瞬时功率之比为D.前时间内与后时间内重力的平均功率之比为8.随着人们生活水平的提高,打高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐、如图所示,假设甲、乙、丙三位运动员从同一点沿不同方向斜向上击出的高尔夫球分别落在水平地面上不同位置A、B、C,三条路径的最高点在同一水平面内,不计空气阻力的影响,则()A.甲击出的高尔夫球落地的速率最大B.甲击出的高尔夫球在空中运动时间最长C.三个高尔夫球飞到最高点时速度相同D.三个高尔夫球击出的初速度水平分量不相等9.如图所示,卫星还末发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,卫星绕地球做匀速圆周运动且离地面高度为,卫星是地球同步卫星,则()A.的线速度小于第一宇宙速度B.的向心加速度就是重力加速度C.的向心加速度比的向心加速度大D.与地球中心的连线在相等时间内扫过的面积相等10.如图所示的水平圆盘上有一原长为l0的轻质弹簧,弹簧的一端固定于圆心处,另一端与质量为m的滑块相连,滑块与圆盘之间的动摩擦因数为μ,初始时,滑块与圆心之间的距离为l且保持静止。
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一、第六章 圆周运动易错题培优(难)1.如图所示,用一根长为l =1m 的细线,一端系一质量为m =1kg 的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角θ=30°,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时,细线的张力为T ,取g=10m/s 2。
则下列说法正确的是( )A .当ω=2rad/s 时,T 3+1)NB .当ω=2rad/s 时,T =4NC .当ω=4rad/s 时,T =16ND .当ω=4rad/s 时,细绳与竖直方向间夹角大于45° 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】当小球对圆锥面恰好没有压力时,设角速度为0ω,则有cos T mg θ=20sin sin T m l θωθ=解得0532rad/s 3ω= AB .当02rad/s<ωω=,小球紧贴圆锥面,则cos sin T N mg θθ+=2sin cos sin T N m l θθωθ-=代入数据整理得(531)N T =A 正确,B 错误;CD .当04rad/s>ωω=,小球离开锥面,设绳子与竖直方向夹角为α,则cos T mg α= 2sin sin T m l αωα=解得16N T =,o 5arccos 458α=>CD 正确。
故选ACD 。
2.如图所示,可视为质点的、质量为m 的小球,在半径为R 的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,下列有关说法中正确的是( )A .小球能够到达最高点时的最小速度为0B gRC 5gR 为6mgD .如果小球在最高点时的速度大小为gR ,则此时小球对管道的外壁的作用力为3mg 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】A .圆形管道内壁能支撑小球,小球能够通过最高点时的最小速度为0,选项A 正确,B 错误;C .设最低点时管道对小球的弹力大小为F ,方向竖直向上。
由牛顿第二定律得2v F mg m R-=将5v gR =代入解得60F mg =>,方向竖直向上根据牛顿第三定律得知小球对管道的弹力方向竖直向下,即小球对管道的外壁有作用力为6mg ,选项C 正确;D .小球在最高点时,重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律有2v F mg m R'+=将2v gR =30F mg '=>,方向竖直向下根据牛顿第三定律知球对管道的外壁的作用力为3mg ,选项D 正确。
故选ACD 。
3.如图所示,在水平圆盘上沿半径方向放置用细线相连的质量均为m 的A 、B 两个物块(可视为质点)。
A 和B 距轴心O 的距离分别为r A =R ,r B =2R ,且A 、B 与转盘之间的最大静摩擦力都是f m ,两物块A 和B 随着圆盘转动时,始终与圆盘保持相对静止。
则在圆盘转动的角速度从0缓慢增大的过程中,下列说法正确的是( )A .B 所受合力一直等于A 所受合力 B .A 受到的摩擦力一直指向圆心C .B 受到的摩擦力先增大后不变D .A 、B 两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度ωm =2mf mR【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】当圆盘角速度比较小时,由静摩擦力提供向心力。
两个物块的角速度相等,由2F m r ω=可知半径大的物块B 所受的合力大,需要的向心力增加快,最先达到最大静摩擦力,之后保持不变。
当B 的摩擦力达到最大静摩擦力之后,细线开始提供拉力,根据2m 2T f m R ω+=⋅2A T f m R ω+=可知随着角速度增大,细线的拉力T 增大,A 的摩擦力A f 将减小到零然后反向增大,当A 的摩擦力反向增大到最大,即A m =f f -时,解得m2f mRω=角速度再继续增大,整体会发生滑动。
由以上分析,可知AB 错误,CD 正确。
故选CD 。
4.如图所示,一个边长满足3:4:5的斜面体沿半径方向固定在一水平转盘上,一木块静止在斜面上,斜面和木块之间的动摩擦系数μ=0.5。
若木块能保持在离转盘中心的水平距离为40cm 处相对转盘不动,g =10m/s 2,则转盘转动角速度ω的可能值为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )A .1rad/sB .3rad/sC .4rad/sD .9rad/s【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】根据题意可知,斜面体的倾角满足3tan 0.54θμ=>= 即重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力,所以角速度为零时,木块不能静止在斜面上;当转动的角速度较小时,木块所受的摩擦力沿斜面向上,当木块恰要向下滑动时11cos sin N f mg θθ+= 2111sin cos N f m r θθω-=又因为滑动摩擦力满足11f N μ=联立解得1522rad/s 11ω=当转动角速度变大,木块恰要向上滑动时22cos sin N f mg θθ=+2222sin cos N f m r θθω+=又因为滑动摩擦力满足22f N μ=联立解得252rad/s ω=综上所述,圆盘转动的角速度满足522rad/s 2rad/s 52rad/s 7rad/s 11ω≈≤≤≈ 故AD 错误,BC 正确。
故选BC 。
5.如图甲所示,半径为R 、内壁光滑的圆形细管竖直放置,一可看成质点的小球在圆管内做圆周运动,当其运动到最高点A 时,小球受到的弹力F 与其过A 点速度平方(即v 2)的关系如图乙所示。
设细管内径略大于小球直径,则下列说法正确的是( )A .当地的重力加速度大小为R bB .该小球的质量为a bR C .当v 2=2b 时,小球在圆管的最高点受到的弹力大小为a D .当0≤v 2<b 时,小球在A 点对圆管的弹力方向竖直向上 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB .在最高点,根据牛顿第二定律2mv mg F R-= 整理得2mv F mg R=- 由乙图斜率、截距可知a mg =, m a R b=整理得a m Rb =,b g R= A 错误,B 正确;C .由乙图的对称性可知,当v 2=2b 时F a =-即小球在圆管的最高点受到的弹力大小为a ,方向竖直向下,C 正确; D .当0≤v 2<b 时,小球在A 点对圆管的弹力方向竖直向下,D 错误。
故选BC 。
6.高铁项目的建设加速了国民经济了发展,铁路转弯处的弯道半径r 是根据高速列车的速度决定的。
弯道处要求外轨比内轨高,其内外轨高度差h 的设计与r 和速率v 有关。
下列说法正确的是( )A .r 一定的情况下,预设列车速度越大,设计的内外轨高度差h 就应该越小B .h 一定的情况下,预设列车速度越大,设计的转弯半径r 就应该越大C .r 、h 一定,高速列车在弯道处行驶时,速度越小越安全D .高速列车在弯道处行驶时,速度太小或太大会对都会对轨道产生很大的侧向压力 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】如图所示,两轨道间距离为L 恒定,外轨比内轨高h ,两轨道最高点连线与水平方向的夹角为θ。
当列车在轨道上行驶时,利用自身重力和轨道对列车的支持力的合力来提供向心力,有2=tan h v F mg mg m L rθ==向A . r 一定的情况下,预设列车速度越大,设计的内外轨高度差h 就应该越大,A 错误;B .h 一定的情况下,预设列车速度越大,设计的转弯半径r 就应该越大,B 正确;C .r 、h 一定,高速列车在弯道处行驶时,速度越小时,列车行驶需要的向心力过小,而为列车提供的合力过大,也会造成危险,C 错误;D .高速列车在弯道处行驶时,向心力刚好有列车自身重力和轨道的支持力提供时,列车对轨道无侧压力,速度太小内轨向外有侧压力,速度太大外轨向内有侧压力,D 正确。
故选BD 。
7.如图所示,质量相等的A 、B 两个小球悬于同一悬点O ,且在O 点下方垂直距离h =1m 处的同一水平面内做匀速圆周运动,悬线长L 1=3m ,L 2=2m ,则A 、B 两小球( )A .周期之比T 1:T 2=2:3B .角速度之比ω1:ω2=1:1C .线速度之比v 1:v 283D .向心加速度之比a 1:a 2=8:3【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB .小球做圆周运动所需要的向心力由重力mg 和悬线拉力F 的合力提供,设悬线与竖直方向的夹角为θ。
对任意一球受力分析,由牛顿第二定律有: 在竖直方向有F cosθ-mg =0…①在水平方向有224sin sin F m L Tπθθ= …②由①②得2T = 分析题意可知,连接两小球的悬线的悬点距两小球运动平面的距离为h =L cosθ,相等,所以周期相等T 1:T 2=1:1角速度2Tπω=则角速度之比ω1:ω2=1:1故A 错误,B 正确; C .根据合力提供向心力得2tan tan v mg mh θθ= 解得tan v =根据几何关系可知1tan hθ==2tan hθ==故线速度之比12v v =:故C 正确;D .向心加速度a=vω,则向心加速度之比等于线速度之比为12a a =:故D 错误。
故选BC 。
8.如图所示,两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动,其中O 、O ′分别为两轮盘的轴心,已知两个轮盘的半径比r 甲∶r 乙=3∶1,且在正常工作时两轮盘不打滑。
两个同种材料制成的完全相同的滑块A 、B 放置在轮盘上,两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同,两滑块距离轴心O 、O ′的间距R A =2R B ,两滑块的质量之比为m A ∶m B =9∶2.若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来,且转速逐渐增加,则下列叙述正确的是( )A .滑块A 和B 在与轮盘相对静止时,线速度之比v A ∶v B =2∶3 B .滑块A 和B 在与轮盘相对静止时,向心加速度的比值a A ∶a B =2∶9C .转速增加后滑块B 先发生滑动D .转速增加后两滑块一起发生滑动 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】A .假设轮盘乙的半径为r ,因r 甲∶r 乙=3∶1,所以轮盘甲的半径为3r 。
由题意可知两轮盘边缘的线速度v 大小相等,由v =ωr 可得:3:1ωω=甲乙滑块A 和B 在与轮盘相对静止时,线速度之比::2:3A B v v R R ωω==A B 甲乙选项A 正确;B .滑块A 和B 在与轮盘相对静止时,根据2a R ω=得A 、B 的向心加速度之比为22:29A B A B a a R R ωω==甲乙::选项B 正确;CD .根据题意可得物块的最大静摩擦力分别为A A f m g μ=B B f m g μ=最大静摩擦力之比为A B A B f f m m =::转动中所受的静摩擦力之比为4.5A B A A B B A B f f m a m a m m ''==:::综上分析可得滑块B 先达到最大静摩擦力,先开始滑动,选项C 正确,D 错误。