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1、章末检测试卷（二）（时间:90分钟总分值:100分）一、单项选择题（此题共13小题，每题3分，共39分）（2020镇江一中高一期末）如图1所示，洗衣机的脱水桶把湿衣服甩干利用了（）A.自由落体运动B.离心运动C.平抛运动D.匀速直线运动答案B解析 水滴依附的附着力是一定的，当水滴做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴 做离心运动而被甩掉，故利用了离心运动，应选B.1. （2021 浙江金丽衢十二校期中）拍苍蝇与物理有关.市场出售的苍蝇拍，拍柄长约30 cm, 拍头是长12 cm,宽10 cm的长方形.这种拍的使用效果往往不好，拍头打向苍蝇，尚未打 到，苍蝇就飞了.有人将拍柄增长到60 cm
2、,结果一打一个准，其原因最有可能的是（）A.拍头打苍蝇的力变大了B.拍头的转动周期变大了C.拍头的线速度变大了D.拍头的角速度变大了答案C解析 要想打到苍蝇，必须提高线速度，由于苍蝇拍质量很小，故可以认为人使用时角速度 一定，根据公式0 =提高拍头的转动半径后，会提高线速度.应选C.2. （2021 浙江杭州市余杭中学高一月考）近几年各学校流行跑操.在通过圆形弯道时每一列的 连线沿着跑道；每一排的连线是一条直线且必须与跑道垂直；在跑操过程中，每位同学之间该同学采用的实验方法为.A.等效替代法 B.控制变量法C.理想化模型法（2）改变线速度大小0,屡次测量，该同学测出了五组R。数据，如下表所示:
3、。/(ms-1)1.01.52.02.53.0F/N0.882.003.505.507.90该同学对数据分析后，在图乙坐标纸上描出了五个点.作出尸一方图线；假设圆柱体运动半径r=0.2m,由作出的方一户的图线可得圆柱体的质量机=kg.（结 果保存两位有效数字） 答案（1）B（2分）（2）如下图（2分）0.18（3 分）18.（7分）（2021 浙江杭州市期末）如图18甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径 不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动，在圆形卡纸的旁边垂直 安装一个改装了的电火花计时器，它的打点时间间隔为，实验步骤如下：A.使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接
4、触B.启动电动机，使圆形卡纸转动起来C.接通电火花计时器的电源，使它工作起来D.关闭电动机，撤除电火花计时器，研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示）如测出个点对应的圆心角。弧度，那么可写出角速度口的表达式，代入数据，得出的测量 值.要得到角速度。的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是.A.秒表B.螺旋测微器C.圆规D.量角器写出的表达式：.为了防止在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的 同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动，那么卡纸上打下的点 的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示，这对测量结果有影响吗？ （选填“是”或
5、“否”）.答案（1）D（2分）9是N个点对应的圆心角，7是电火花计时器的打点时间 间隔（3分）（3）否（2分）解析（1）要测出角速度，需要测量点跟点间的角度，需要的器材是量角器，应选D.（2）根据=詈，那么CO =（N二1YT，。是N个点对应的圆心角，7是电火花计时器的打点时间间 隔.（3）由于点跟点之间的角度没变化，那么对测量角速度无影响，即测量结果将不变.19. （9分）（2021 浙江杭州市高一期中）图19甲是摩托车赛车运动中的一段水平弯道，路面也 水平.我们将其视为如图乙所示的一段赛道：赛道由对称的两段半圆弧轨道相切组成，其中 曲线A5C为赛道中心线，曲线为赛道一侧边缘线，曲线A2&C
6、2为赛道另一侧边缘线,Ri = 8m, R2 = 22m.赛车及人总质量为2=200kg,赛车与赛道的最大径向静摩擦力为车重 的0.96倍.赛车可看成质点.假设赛车沿曲线ABC匀速率行驶.（g=10m/s2）图19求其最大向心加速度大小；求其所能到达的最大速率.答案（l）9.6m/s2 （2）12 m/s解析（1）赛车沿曲线ABC匀速率行驶，当径向摩擦力最大时向心加速度最大，故由牛顿第 二定律可知：Rm = Wm（2分）可得;Ffm 0.96/7?m m9.6 m/s2（2 分）（2）赛车沿曲线ABC匀速率行驶，其半径由题图中关系可得：R3 = R1+&=15m（2分）当径向摩擦力最大时速率最
7、大，即：0.96m正（2分） 解得 vm= 12 m/s（l 分）（10分X2020郑州一中高一下期中）如图20是马戏团上演的飞车节目，圆轨道半径为R. 表演者骑着车在圆轨道内做圆周运动.表演者和车的总质量均为机，当乙车以荻 的速度经过轨道最高点5时，甲车以。2=审小的速度经过最低点A忽略其他因素影响，重 力加速度为g,求：图20乙在最高点B时所受轨道的弹力大小；（2）甲在最低点人时所受轨道的弹力大小.答案（l）mg （2）7根g解析（1）乙在最高点的速度。i痫，故受轨道弹力方向向下（2分）由牛顿第二定律得：曲+2?=加-后（2分）解得：见=吆（2分）甲在最低点A时，由牛顿第二定律得： V?2
8、FAmg=irr（2 分）解得：Fa = 72g.（2分）21.（10分）如图21所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度口转 动，盘面上离转轴距离2.5 m处有一质量m=0.4 kg的小物体与圆盘始终保持相对静止，物体 与盘面间的动摩擦因数为坐,（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为30。, g 取 10 m/s2.求:图21（1）当角速度=。时小物体所受的摩擦力的大小；（2）角速度的最大值为多少；当角速度为最大值时，小物体运动到与圆心等高位置A时小物体所受的摩擦力的大小.答案（1）2N （2）1 rad/s （3）小 N解析（1）当圆盘不转动时，小物体受
9、力平衡，那么有R=zgsin 30。=0.4义102r（2 分）解得=1 rad/s.（2分）当小物体转到与圆心等高的位置时，重力沿盘面的分力与摩擦力的合力提供向心力； 向心力尸=加G2r=0.4X1X2.5N=1N; （2分）摩擦力 Ff=yj产+（mgsm 8）2=3+（0.4X 10X0.51N. （2 分）22. （12分）“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材.做该项运动时，健身 者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地 上.现将太极球简化成如图22甲所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱 离板而做匀速圆周运动，且在运
10、动到图中的A、B、C、。位置时球与板间无相对运动趋势, A为圆周的最高点，。为最低点，3、。与圆心。等高，设球的重力为1N,不计拍的重力,求:4321一一一1 一.一一!_一_.L-1I1111tan 01234 F/N乙图22（1）健身者在C处所需施加的力比在A处大多少；设在A处时健身者需施加的力为R当球运动到8、。位置时，板与水平方向需有一定的 夹角仇请在图乙中作出tan。一方的关系图像.答案（1）2 N （2）见解析图乙解析（1）设球运动的线速度大小为0,半径为R,V2那么在A处时F+ mg=frr（2分）v在。处时 P mg=irr（2 分） 联立得小/=尸 -F=2mg=2N. （2
11、分）（2）在A处时健身者需施加的力为F,球做匀速圆周运动的向心力/向= b+mg（l分） 在3处球不受摩擦力作用，受力分析如图甲所示，F 向 F+mg ,、那么 tan 6=一=-=F+1.（3 分）mg mg7作出的tan夕一厂的关系图像如图乙所示.（2分）的间距保持不变.如图3为某中学某班学生以整齐的步伐通过圆形弯道时的情形，此时此刻图3图3A.同一列的学生的线速度相同B.同一列的学生受到的向心力相同C.同一排外圈的学生比内圈的学生线速度更大D.同一排的学生受到的向心加速度相同答案C解析 通过圆形弯道，由于同一列的学生的线速度方向不同，所以线速度不同，A错误；通 过圆形弯道，向心力指向圆心
12、，同一列的学生受到的向心力的方向不同，B错误；各位学生 以整齐的步伐通过圆形弯道时，因每一排的连线是一条直线，且与跑道垂直，相当于共轴转 动，所以全班同学的角速度相同，根据。=口乙 由同一排外圈的学生比内圈的学生转动半径 大,同一排外圈的学生比内圈的学生线速度更大，C正确；根据q=一2,同一排的学生的转 动半径不同，同一排的学生受到的向心加速度不相同，D错误.4.（2020全国卷I）如图4, 一同学表演荡秋千.秋千的两根绳长均为10 m,该同学和秋 千踏板的总质量约为50 kg.绳的质量忽略不计.当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大 小为8 m/s,此时每根绳子平均承受的拉力约为（ ）图4图
13、4B. 400 ND. 800NA. 200 NC. 600N答案B 解析 取该同学与踏板为研究对象，设每根绳子中的平均拉力为凡 到达最低点时，受力如 图所示.2 mv 由牛顿第二定律知：2Fmg= 代入数据得尸=405 N,选项B正确.5. （2020.台州市模拟）如图5所示，长为L的细绳一端固定在。点，另一端拴住一个小球.在21O点的正下方与。点相距华的地方有一枚与竖直平面垂直的钉子A把球拉起使细绳在水平方向伸直，由静止开始释放,在细绳碰到钉子后的瞬间（细绳没有断），以下说法中正确的选项是（）XV图5A.小球的向心加速度突然增大到原来的3倍B.小球的线速度突然增大到原来的3倍C.小球的角速
14、度突然增大到原来的1.5倍D.小球的向心力突然增大到原来的1.5倍答案AL解析 细绳碰到钉子的瞬间，线速度不变，B错误；圆周运动的半径由L变为？由。=一知，增大到原来的3倍，A正确；根据知角速度增大到原来的3倍，C错误；细绳碰,一、TT到钉子前瞬间小球的向心力方向1 =”，碰后瞬间向心力尸向2=匚=3/向1, D错误.36.如图6所示的皮带传动装置中，皮带与轮之间不打滑，两轮半径分别为R和八且R=3r, A、8分别为两轮边缘上的点，那么皮带运动过程中，关于A、B两点，以下说法正确的选项是（）A.向心加速度大小之比: aB= : 3B.角速度之比a :3=3 ： 1C.线速度大小之比办：迎=1
15、： 3D.在相同的时间内通过的路程之比为“ ：sb=3 ： 1答案A解析 由于两轮为皮带传动，A、8线速度大小相等，由由=7可知，%与成反比，所以向、V.心加速度大小之比qa ：珈=1 ： 3,故A正确，C错误；由0=西知，切与r成反比，所以角速度之比A ：8=1 ： 3,故B错误；由于A、3的线速度大小相等，在相同的时间内 通过的弧长即路程相等，所以“：班=1：1,故D错误.7 . （2020临沂一中模拟）如图7所示为一种叫作“魔盘”的娱乐设施，当转盘很慢时，人会随 着“魔盘” 一起转动，当“魔盘”转动到一定速度时，人会“贴”在“魔盘”竖直壁上，而 不会滑下.假设魔盘半径为一,人与魔盘竖直壁
16、间的动摩擦因数为，重力加速度为g,在人“贴” 在“魔盘”竖直壁上，随“魔盘” 一起运动过程中，以下说法正确的选项是（ ）A.人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用8 .如果转速变大，人与器壁之间的摩擦力变大C.如果转速变大，人与器壁之间的弹力不变D. “魔盘”的转速一定不小于会保答案D解析 人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力，向心力由弹力提供，故A错误.人 在竖直方向受到重力和摩擦力，二力平衡，那么知转速变大时，人与器壁之间的摩擦力不变， 故B错误.如果转速变大，由/=/G2知，人与器壁之间的弹力变大，故C错误.人“贴” 在魔盘上时，有机gWFfmax, FN=mr（2
17、7r/2）2,又尸*=外，解得转速2点故“魔 盘”的转速一定不小于白故D正确.Z7l J W.（2021 浙江省绍兴市高一期中）在较大的平直木板上相隔一定距离钉个钉子将三合板弯曲成 拱桥形卡入钉子内形成拱形桥，三合板上外表事先铺上一层牛仔布以增加摩擦，玩具车可以 沿桥面运动.把这套系统放在电子秤上做实验，如图8所示，以下说法正确的选项是（）A.玩具车匀速上坡过程中处于超重状态B.玩具车匀速上坡过程中电子秤示数逐渐变小C.玩具车静止在拱桥顶端时电子秤示数最小D.玩具车运动通过拱桥顶端时电子秤示数最大答案B解析 玩具车匀速上坡过程中，向心加速度指向圆心，斜向下，处于失重状态，故A错误； 玩具车匀速
18、上坡过程中，处于失重状态，因为匀速率，故向心加速度大小不变，但在桥顶时， 向心力沿竖直方向，竖直方向加速度最大，故此时桥对车支持力最小，小于总重力，所以玩 具车匀速上坡过程中电子杆示数逐渐变小，故B正确，D错误；玩具车静止在拱桥顶端时， 电子称示数等于总重力，不是最小，故C错误.8 .轻质细杆04长为0.5m, A端有一质量为2 kg的小球，小球以。点为圆心，在竖直平面 内做圆周运动，如图9所示，小球通过最高点时的速度为2 m/s, g MX 10 m/s2,那么此时轻杆 0A 将（ ）图9A.受到4 N的拉力B.受到4 N的压力C.受到36 N的拉力D.受到36 N的压力答案B解析 小球到达
19、最高点时，受重力和杆的弹力，先假设为向下的弹力，由牛顿第二定律得方浮22,+根g=L,解得尸=加一一/叫=2X万1N2X 10 N=4 N2（r+Lsin ）, D 正确.11 .如图11所示，两个相同材料制成的靠摩擦传动的轮A和轮8水平放置（两轮不打滑），两 轮半径以=20，当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止，假设将 小木块放在3轮上，欲使木块相对B轮静止，那么木块距B轮转轴的最大距离为（）A，B.y C.y D. m答案cV解析 当主动轮A匀速转动时，A、B两轮边缘上的线速度大小相等，由/得如=?=丝=K COB V_ 以rB，.因A、8材料相同，故木块与A、8间的
20、动摩擦因数相同，由于小木块恰能在A轮边缘上相对静止，那么由静摩擦力提供的向心力到达最大值Ffm,得= W/以，设木块放在8轮上恰 能相对静止时距B轮转轴的最大距离为匕 那么向心力由最大静摩擦力提供，故Rm = 2G/r,联立解得尸=（詈户以=?=果故C正确. COB 4212 .用一根细线一端系一可视为质点的小球，另一端固定在一光滑圆锥顶上，如图12所示, 设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为3线的张力为Fr,那么Ft随序变化的图像是ABCD答案c解析 设细线长为圆锥面与竖直方向夹角为仇 当口=0时，小球静止，受重力吆、支 持力产n和细线的拉力Ft而平衡，FT=/ngcos9W0,所以A、
21、B错误；增大时，Ft增大，Fn减小,当Fn=O时，角速度为go.当gVo时，由牛顿第二定律得，Frsin FnCOS 0=mco2Lsin 0, Frcos O+Nsin 0=mg, 解得 Ft=mc92Lsin20+/ngcos 6;当/m）时，小球离开圆锥面，细线与竖直方向夹角变大，设为由 由牛顿第二定律得 F?sin =mco2Lsin 0,所以 Fry=mLco2,可知臼一2图线的斜率变大，所以C正确，D错误.13 .用如图13甲所示的装置研究平抛运动，每次将质量为根的小球从半径为R的四分之一 圆弧形轨道不同位置由静止释放，在圆弧形轨道最低点水平局部装有压力传感器，由其测出 小球对轨道
22、压力的大小E斜面与水平地面之间的夹角9=45。，实验时获得小球在斜面上 的不同水平射程x,最后作出了如图乙所示的尸一x图像，g取lOmH,那么由图可求得圆弧形 轨道的半径/?为（）A. 0.125 mB. 0.25 mC. 0.50 mD. 1.0 m答案B 解析 设小球水平抛出时的速度为oo,轨道对小球的支持力大小为Fn,由牛顿第二定律得FN-mg一呼, 由牛顿第三定律得：Fn=F由平抛运动规律有，小球的水平射程X=0o，,小球的竖直位移y=gt2,由几何关系有y=xtan 9, 联立可得F=g+2怒 X，结合题图乙，可知吆=5.0N,将图像中（0.5111/0.0?4）代入可得宠=0.25
23、 111, B正确，A、C、D错误. 二、多项选择题（此题共3小题，每题2分，共6分）. （2020绵阳一中高一检测）如图14所示，一小球用细绳悬挂于。点，将其拉离竖直位置一 个角度后释放，那么小球以。点为圆心做圆周运动，运动中提供小球所需向心力的是（）A.绳的拉力B.重力和绳拉力的合力C.重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力D.绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力答案CD解析 如下图，对小球进行受力分析，它受重力和绳子拉力的作用，向心力是指向圆心方 向的合力.因此，可以说是小球所受合力沿绳方向的分力，也可以说是各力沿绳方向的分力 的合力，选项C、D正确.14 . （2019江苏卷）如图15所示，摩天
24、轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.座舱的质量为2,运动半径为R,角速度大小为，重力加速度为g,那么座舱（）图15A.运动周期为当CDB.线速度的大小为RC.受摩天轮作用力的大小始终为加gD.所受合力的大小始终为加2r答案BD 解析 由题意可知座舱运动周期为7=,线速度大小为v = coR,受到的合力大小为F= mco2R,选项B、D正确，A错误；座舱做匀速圆周运动受到的向心力（即合力）大小不变，方向时刻变化，故座舱受摩天轮的作用力大小时刻在改变，不可能始终为吆，选项C错误.16.如图16所示，半径为R的半球形容器固定在水平转台上，转台绕过容器球心。的竖直 轴线以角速度匀速转动.质量相同的
25、小物块4、8随容器转动且相对器壁静止，A、5和球 心0点连线与竖直方向的夹角分别为a和仇uB，。= 60。，此时物块A受到的摩擦力恰好 为零.重力加速度为g,那么（A.转台转动的角速度大小为B. B受到的摩擦力可能为零B受到沿容器壁向上的摩擦力D.假设增大，在B滑动之前，8受到的摩擦力增大答案AD解析 对物块A受力分析，因为此时物块4受到的摩擦力恰好为零，那么有 mgtan 60 = mco2/?sin 60,解得=市，选项A正确；同理可求当B所受到的摩擦力为零时，a）B= yj屋s所以A受到的静摩擦力 为零时，B有沿容器壁向上滑动的趋势，即5受到沿容器壁向下的摩擦力，选项B、C错误; 3所受摩擦力沿容器壁向下，假设口增大，那么所需的向心力变大，8受到的摩擦力一定增大， 选项D正确.三、非选择题（此题共6小题，共55分）17.（7分）如图17甲所示是某同学探究做圆周运动的物体的质量、向心力、轨道半径及线速 度关系的实验装置，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动.力传感器测量向心力F 速度传感器测量圆柱体的线速度大小该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探 究向心力方与线速度大小。的关系.圆柱体甲速度望专感器