2020-2021学年4 生活中的圆周运动当堂达标检测题

这是一份2020-2021学年4 生活中的圆周运动当堂达标检测题，共15页。试卷主要包含了2m的轻质细绳系于中心轴上等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年人教版（2019）必修第二册6.4生活中的圆周运动 课时作业19（含解析）  1．一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥筒固定，有质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则（　　）A．A球的角速度必大于B球的角速度B．A球的线速度必小于B球的线速度C．A球运动的周期必大于B球运动的周期D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力2．冰面对滑冰运动员的最大摩擦力为其重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，若仅依靠摩擦力来提供向心力而不冲出圆形滑道，其运动的速度应满足（ ）A．B．C．D．3．如图所示，在光滑杆上穿着两个小球，其质量关系是m1=2m2，用细线把两小球连起来，当盘架匀速转动时两小球刚好能与杆保持无相对滑动，此时两小球到转轴的距离之比r1:r2为（    ）A．1：1 B． C．2：1 D．1：24．铁路转弯处外轨应略高于内轨，火车必须按规定的速度行驶，则转弯时（　　）A．火车所需向心力沿水平方向指向弯道内侧B．弯道半径越大，火车所需向心力越大C．火车的速度若小于规定速度，火车将做离心运动D．火车若要提速行驶，弯道的坡度应适当减小5．如图所示，两根轻细线上端固定在S点，下端分别连一小铁球A、B，使两者恰好在同一水平面内做匀速圆周运动，的高度为H，不计空气阻力，下列说法中正确的是（    ）A．小球做匀速圆周运动时，受到重力、细线拉力和向心力作用B．如果两个小球的质量相等，则两条细线受到的拉力相等C．A、B作圆周运动的角速度均为D．球A运动的周期小于球B运动的周期6．如图所示，质量为m的小球在竖直圆形轨道内侧运动，当小球以速率v经过最高点时对轨道的压力为零，若某次小球运动到最高点对轨道的压力为mg，则此时小球的速度大小为（　　）A．0 B．v C．v D．2v7．小明同学在学习中勤于思考，并且善于动手，在学习了圆周运动知识后，他自制了一个玩具，如图所示，用长为r的细杆粘住一个质量为m的小球，使之绕另一端O在竖直平面内做圆周运动，小球运动到最高点时的速度v=，在这点时（　　）A．小球对细杆的拉力是B．小球对细杆的压力是C．小球对细杆的拉力是mgD．小球对细杆的压力是mg8．洗衣机的甩干筒在旋转时有衣服附在筒壁上，则此时（　　）A．衣服受重力，筒壁的弹力和摩擦力，及向心力作用B．衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的摩擦力提供C．加快脱水筒转动的角速度，脱水效果会更好D．靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好9．航母飞行甲板前端上翘，水平部分与上翘部分通过一段圆弧平滑连接，如图所示，D为圆弧最低点，圆弧半径为R. 战斗机以速度v越过D点时A．战斗机起落架受到重力、支持力、向心力的作用B．战斗机处于超重状态C．战斗机起落架对地面的压力等于轰炸机的重力D．R越小，v越小，飞机起落架受的作用力越小10．如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是（   ）A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来B．人在最高点时对座位不可能产生压力C．人在最低点时对座位的压力等于mgD．人在最低点时对座位的压力大于mg11．如图所示，质量的小物体放在长直的水平地面上，水平细线一端连接小物体，另一端绕在半径的薄圆筒上。时刻，圆筒由静止开始绕竖直的中心轴转动，其角速度随时间的变化规律如图乙所示，小物体和水平面间的动摩擦因数，重力加速度取，则（　　）A．小物体的速度随时间的变化关系满足B．细线的拉力大小为C．细线拉力的瞬时功率满足D．在内，细线拉力对小物体做的功为12．A、B两物体都做匀速圆周运动，，，经过1秒钟，A转过圆心角，B转过了圆心角，则A物体的向心力与B的向心力之比为（　　）A．1：4 B．2：3 C．4：9 D．9：16 13．如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法正确的是（    ）A．小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B．小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C．小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力D．若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为14．如图所示，一绕竖直中心轴旋转的圆形平面上有A、B两个物体叠放在一起，A的质量为m，B的质量M=4m，A用一长为L=0.2m的轻质细绳系于中心轴上（长度不随旋转而改变），已知AB间的摩擦因素μ1=0.5，B与圆形平面间的动摩擦因素μ2=0.3，将旋转角速度从0开始缓慢增大，下列说法中正确的是（　　）（g取10m/s2）A．当圆形平面的角速度为rad/s时，细绳开始出现拉力B．当圆形平面的角速度为10rad/s时，B开始相对平面滑动C．圆形平面开始转动的瞬间绳即有拉力D．当圆形平面的角速度为5rad/s时，B开始相对平面滑动15．如图所示，一小球在细绳作用下在水平面内做匀速圆周运动，小球质量为m，细绳的长度为L，细绳与竖直方向的夹角为，不计空气阻力作用，则下列说法正确的是（　　）A．小球共受到重力、拉力两个力作用B．小球的向心加速度大小为C．小球受到的拉力大小为D．小球受到的拉力大小为 
参考答案1．C【详解】ABC．以小球为研究对象，对小球受力分析，小球受力如图所示，则小球受到的合力提供向心力小球的质量和地面夹角 都相等，由于 所以A球的角速度小于B球的角速度，A球的线速度大于B球的线速度，A球的周期大于B球的周期，故AB错误；C正确；D．根据受力分析可知由于质量和夹角都相等，所以AB受到的支持力相等，根据牛顿第三定律可知AB对筒壁的压力也相等，故选项D错误。故选C。2．C【详解】滑冰运动员转弯时， 由得则安全速度，故C正确，ABD错误；故选C．3．D【详解】两小球所受的绳子的拉力提供向心力，所以向心力相等，角速度又相等，则有解得故选A。【点睛】两小球所受的绳子的拉力提供向心力，向心力大小相等，角速度相等，根据向心力公式求出两小球到转轴的距离之比。4．A【详解】铁路转弯处外轨应略高于内轨，火车按规定的速度行驶在此处时，对其进行受力分析，受重力和轨道的支持力，合力提供向心力，如图所示A．火车所需向心力指向轨道所在的圆的圆心，即为沿水平方向指向弯道内侧，A正确；B、设内外轨的连线与水平方向的夹角为θ，合力提供向心力，有向心力大小取决于角度θ，与半径大小无关，B错误；C、火车的速度若小于规定速度，由公式，可知需要的向心力小于重力和支持力的合力，此时火车对内轨有挤压，但火车并不做离心运动，C错误；D、火车若要提速行驶，由公式可知需要的向心力会增大，结合可知，应适当的最大角度θ，即弯道的坡度应适当增加，D错误。故选A5．C【详解】A．向心力是效果力，则小球做匀速圆周运动时，受到重力、细线拉力两个力的作用，故A错误；BC．对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，则有由于两绳与竖直方和夹角不同，所以两条细线受到的拉力不相等，小球做匀速圆周运动则有由几何关系有解得故B错误，C正确；D．由于两球的角速度相同，由可知，两球的周期也相同，故D错误。故选C。6．C【详解】当小球在最高点对轨道的压力为零当小球在最高点对轨道的压力为 ，则根据牛顿第三定律，小球受到的力大小为解得小球的速度大小故选C。7．B【详解】根据牛顿第二定律代入数据解得可知细杆对小球表现为支持力，所以小球对细杆表现为压力，大小为，故B正确，ACD错误。8．C【详解】A．向心力是效果力，不是物体的受力，衣服受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力作用，故A错误；B．由衣服受力可知，衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供，故B错误；C．加快脱水筒转动的角速度使水滴因做圆周运动所需的向心力增大，由于水滴依附的附着力是一定的，则增大向心力，会使更多水滴被甩出去，故C正确；D．中心的衣服，R比较小，角速度ω一样，所以向心力小，脱水效果差，故D错误。故选C。9．B【详解】A．战斗机起落架受到重力、支持力，其合力提供向心力，故A错误；B．战斗机以速度v越过D点时，具有向上的加速度，处于超重状态，故B正确；C．由于具有向上的加速度，处于超重状态，故战斗机起落架对地面的压力大于战斗机的重力，故C错误；D．在D点，根据牛顿第二定律得解得R越小，v越小，飞机起落架承受的作用力不一定越小，与比值有关，故D错误．10．D【详解】A．在最高点只要速度够大，则人对桌椅产生一个向上的作用力，既是没有安全带人也不会掉下去，A错误；B．在最高点人对桌椅产生压力，则解得故只要速度满足人在最高点时对座位可能产生大小为mg的压力，B错误；CD．人在最低点受到座椅的支持力，重力，两力的合力充当向心力，即解得故C错误，D正确；故选D。【名师点睛】关键是知道在分析圆周运动时，特别是在竖直面上的圆周运动，一定要注意两个特别位置，最高点和最低点，明确物体在这两个点的向心力来源，然后根据牛顿第二定律列式分析解题，11．C【详解】A.据图像可知，圆筒做匀加速转动，角速度随时间变化的关系式为：圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同，根据得：故选项A错误；B.物体运动的加速度根据牛顿第二定律得：，解得：故选项B错误；C.细线拉力的瞬时功率故选项C正确；D.物体在内运动的位移：在内，细线拉力做的功为：故选项D错误。故选C。12．C【详解】根据可知根据 可得A物体的向心力与B的向心力之比为故选C。13．CD【详解】在最高点，若向心力完全由重力提供，即球和细绳之间没有相互作用力，此时有解得，此时小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，若，则小球对细绳有拉力，若，则小球不能在竖直平面内做圆周运动，所以在最高点，充当向心力的不一定是重力，在最低点，细绳的拉力和重力的合力充当向心力，故有即则小球过最低点时细绳的拉力一定大于小球重力，故AB错误，CD正确。故选CD。14．AD【详解】当角速度较小时，A、B随圆形水平面运动时的向心力由静摩擦力提供，即圆形平面开始转动的瞬间，细绳拉力为0，假设没有细绳，当A与B间的摩擦达最大静摩擦力时，A将开始滑动，则有得将AB看成整体，当B与圆形平面间的摩擦达最大静摩擦力时，B将开始滑动，则有得当圆形水平面角速度大于，A、B间摩擦力方向改变，即A受到B的摩擦力方向背离圆心，此时细绳出现拉力，当A、B间摩擦力达最大静摩擦力时对B有得此时B相对圆形水平面开始滑动故选AD。15．ABC【详解】AB．小球受重力和拉力两个力作用，靠两个力的合力提供向心力，根据平行四边形定则知，向心力的大小Fn=mgtanθ则向心加速度故AB正确；CD．根据小球在竖直方向上平衡得Fcosθ=mg解得拉力为F=故C正确，D错误.故选ABC。