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章末综合检测(三)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分.1~6小题为单项选择题,7~10小题为多项选择题.)
1.做匀速圆周运动的物体,在运动过程中保持不变的物理量是( )
A.角速度
B.线速度
C.加速度
D.合外力
解析:匀速圆周运动过程中,角速度不变;线速度大小不变,方向改变;向心加速度大小不变,方向始终指向圆心;合外力提供向心力,大小不变,方向始终指向圆心.故选A.
答案:A
2.在下面介绍的各种情况中,将出现超重现象的是( )
①荡秋千经过最低点的小孩 ②汽车过拱形桥 ③汽车过凹形路面 ④绕地球做匀速圆周运动的飞船中的仪器
A.①②
B.①③
C.①④
D.③④
解析:①③中的小孩、汽车的加速度都竖直向上,所以处于超重状态,而②④中的汽车、飞船中的仪器处于失重状态.
答案:B
3.如图所示,相同材料制成的A、B两轮水平放置,它们靠轮边缘间的摩擦转动,两轮半径RA=2RB,当主动轮A匀速转动时,在A轮边缘放置的小木块P恰能与轮保持相对静止.若将小木块放在B轮上,欲使木块相对B轮也静止,则木块距B轮转轴的最大距离为( )
A.
B.RB
C.
D.
解析:根据题设条件,两轮边缘线速度相等,可知2ωA=ωB,在A轮边缘放置的小木块P恰能与轮保持相对静止,有F向=mω.x,又有RA=2RB,解得x=RA.若将小木块放在B轮上,欲使木块相对B轮也静止,令木块P与B轮转轴的最大距离为x,应有F向=mω
答案:A
4.飞机俯冲拉起时,飞行员处于超重状态,此时座位对飞行员的支持力大于所受的重力,这种现象叫过荷.过荷过重会造成飞行员大脑贫血,四肢沉重,暂时失明,甚至昏厥.受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重力的支持力影响.取g=10 m/s2,则当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲拉起的速度大小为100 m/s时,圆弧轨道的最小半径为( )
A.100 m
B.111 m
C.125 m
D.250 m
解析:由题意知9mg-mg=m,代入数据解得R=125 m,故选C.
答案:C
5.如图所示为两级皮带传动装置,转动时皮带均不打滑,中间两个轮子是固定在一起的,轮1的半径和轮2的半径相同,轮3的半径和轮4的半径相同且为轮1和轮2半径的一半,则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比( )
A.线速度之比为1∶4
B.角速度之比为4∶1
C.向心加速度之比为8∶1
D.向心加速度之比为1∶8
解析:由题意知2va=2v3=v2=vc,其中v2、v3为轮2和轮3边缘的线速度,所以va∶vc=1∶2,A错.设轮4的半径为r,则aa=,B错.
===ac,即aa∶ac=1∶8,C错,D对.===
答案:D
6.如图所示,叠放在水平转台上的小物体A、B与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与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ,B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,以下说法中正确的是( )
A.B对A的摩擦力一定为3μmg
B.C与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力
C.要使物体与转台不发生相对滑动,转台的角速度一定满足ω≤
D.要使物体与转台不发生相对滑动,转台的角速度一定满足ω≤
解析:以A物体为研究对象,由B对A的静摩擦力f1提供向心力,根据牛顿第二定律有f1=(3m)ω2r≤μ(3m)g,选项A错误;以C物体为研究对象,由转台对C的静摩擦力f2提供向心力,由于A与C转动的角速度相同,有f2=m×1.5rω2<(3m)ω2r,即C与转台间的摩擦力小于A与B间的摩擦力,选项B错误;以A、B整体为研究对象,有(3m+2m)ω2r≤μ(3m+2m)g,以物体A为研究对象,有(3m)ω2r≤μ(3m)g,以物体C为研究对象,有m×1.5rω2≤μmg,解得ω≤ ,选项C正确,D错误.[来源:Z&xx&k.Com],故要使物体与转台不发生相对滑动,转台的角速度一定满足ω≤
答案:C
7.如图所示,质量为m的物体,沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下,半球形金属壳竖直固定放置,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动摩擦因数为μ,则物体在最低点时,下列说法正确的是( )
A.受到的向心力为mg+m
B.受到的摩擦力为μm
C.受到的摩擦力为μ(mg+m)
D.受到的合力方向斜向左上方
解析:物体在最低点做圆周运动,则有F向=N-mg=m),选项A、B错误,C正确.水平方向受到向左的摩擦力,竖直方向受到的合力向上,故物体所受到的合力斜向左上方,D正确.,故物体受到的滑动摩擦力为Ff=μN=μ(mg+m,解得N=mg+m
答案:CD
8.如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固