第2章 匀速圆周运动 章末检测卷(二)（课时作业）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理必修第二册同步导学案（教科版）

章末检测卷(二) (时间：90分钟　满分：100分) 一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24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．如图所示，将红、绿两种颜色的石子放在水平圆盘上，距圆盘中心的距离不同，有r红＜r绿。圆盘在电机带动下由静止开始转动，直至稳定时，两石子与圆盘一起做匀速圆周运动。两石子做匀速圆周运动时，变化的物理量是(　　) A．线速度　　　　　　 B．速率 C．角速度 D．周期 解析：由于做匀速圆周运动时，线速度、速率、角速度、周期大小都不变，但线速度是矢量，运动过程中方向时刻改变，因此线速度是变化的，故A正确，B、C、D错误。 答案：A 2．下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是(　　) A．汽车通过凹形路面的最低点时，车对路面的压力小于汽车的重力 B．绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴处于平衡状态 C．杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受重力作用 D．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压 解析：在凹形路面的最低点，根据牛顿第二定律得FN－mg＝m，可知路面对车的支持力大于车的重力，则车对路面的压力大于汽车的重力，故A错误；绕地球做圆周运动的航天器中的液滴处于完全失重状态，合力不为零，不是平衡状态，故B错误；当“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，但仍然受重力作用，故C错误；火车转弯靠重力和支持力的合力提供向心力，弯道处设计成外轨高内轨低，目的是减轻轮缘与外轨的挤压，故D正确。 答案：D 3．如图所示，自行车的大齿轮通过链条带动小齿轮转动时，大、小齿轮边缘上与链条接触的A、B两点绕轴做圆周运动。在描述A、B两点做圆周运动的下列物理量中，大小相等的是(　　) A．周期 B．线速度 C．向心加速度 D．角速度 解析：同缘传动线速度大小相等，同轴传动角速度相等，由图可知A、B两点边缘点为同缘传动，故线速度大小相等，由于A的半径与B的半径不相等，根据角速度ω＝及向心加速度a＝知A和B的角速度及向心加速度不同，而根据周期T＝可知，A和B的周期也不相同，故A、C、D错误，B正确。 答案：B 4．质量为m的汽车通过拱形桥上最高点时，对桥面的压力大小为重力的一半。设桥面的圆弧半径为R，重力加速度为g，则此时汽车的速度为(　　) A．0 B. C. D. 解析：以汽车为研究对象，在桥的最高点，由牛顿第二定律得 mg－N＝m 其中桥面对汽车的支持力等于汽车对桥面的压力即N＝mg 解得v＝，故B正确，A、C、D错误。 答案：B 5.如图所示为一皮带传动装置，右轮半径为r，a为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若传动过程中皮带不打滑，则(　　) A．a点和c点的周期之比为2∶1 B．b点和d点的线速度之比为4∶1 C．a点和c点的向心加速度之比为1∶2 D．b点和d点的向心加速度之比为1∶4 解析：a点与c点是同缘传动，线速度大小相等，rc＝2ra，根据公式v＝r可知，a点和c点的周期之比为1∶2，故A错误；b、d为共轴的轮子上的两点，ωb＝ωd，rd＝4rb，根据公式v＝rω可知，b点和d点的线速度之比为1∶4，故B错误；a点与c点的线速度大小相等，rc＝2ra，根据公式a＝可知，a点和c点的向心加速度之比为2∶1，故C错误；b、d两点为共轴的轮子上的两点，ωb＝ωd，rd＝4rb，根据公式a＝rω2可知，b点和d点的向心加速度之比为1∶4，故D正确。 答案：D 6．如图所示，地球可以看成一个巨大的拱形桥，桥面半径R＝6 400 km，地面上行驶的汽车中驾驶员的重力G＝800 N，在汽车不离开地面的前提下，下列分析中正确的是(　　) A．汽车的速度越大，则汽车对地面的压力也越大 B．不论汽车的行驶速度如何，驾驶员对座椅的压力大小都等于800 N C．只要汽车行驶，驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力 D．如果某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零，则此时驾驶员会有超重的感觉 解析：汽车的重力和地面对汽车的支持力的合力提供汽车做圆周运动所需向心力，则有mg－N＝m，重力是一定的，v越大，则N越小，故A项错误；只要汽车行驶，驾驶员的一部分重力就会用于提供驾驶员做圆周运动所需的向心力，结合牛顿第三定律可知驾驶员对座椅的压力大小小于其自身的重力，故B项错误，C项正确；如果速度增大到使汽车对地面的压力为零，说明汽车和驾驶员的重力全部用于提供做圆周运动所需的向心力，处于完全失重状态，此时驾驶员会有失重的感觉，故D项错误。 答案：C 7．如图所示，半径为L的圆管轨道竖直放置，管内壁光滑，管内有一个质量为m的小球做圆周运