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必修第二册综合检测卷(一)
[时间:90分钟 满分:100分]
一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中,只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.如图所示为某赛车经过圆弧形弯道减速时的情景,则有关该赛车的受力与运动性质分析,下列说法正确的是( A )
A.赛车做非匀变速曲线运动
B.赛车受到的合力方向与速度方向相反
C.赛车做匀变速曲线运动
D.赛车运动所需的向心力就是合力
【解析】赛车沿圆弧形弯道减速时速度的方向与加速度的方向都是变化的,可知赛车做非匀变速曲线运动,故A正确,C错误;赛车沿圆弧形弯道减速时,具有指向圆心方向的向心加速度以及与速度方向相反的加速度,合加速度的方向一定不是与赛车速度的方向相反,所以赛车受到的合力方向与速度方向一定不是相反的,故B错误;赛车沿圆弧形弯道减速时,向心力提供指向圆心方向的向心加速度,与赛车运动方向相反的阻力提供与赛车速度方向相反的加速度,所以赛车运动所需的向心力只是合力的一部分,故D错误。
2.无动力翼装飞行是一种专业的极限滑翔运动。某翼装飞行者在某次飞行过程中,在同一竖直面内从A到B滑出了一段圆弧,如图所示。关于该段运动,下列说法正确的是( B )
A.飞行者速度始终不变
B.飞行者所受合外力始终不为零
C.在A处,空气对飞行者没有作用力
D.在B处,空气对飞行者没有作用力
【解析】飞行者运动的速度方向不断发生变化,因此速度是改变的,故A错误;飞行者做曲线运动,需要不断改变运动方向,其所受合力不为零,故B正确;若飞行者不受空气的作用力,则仅受到重力的作用,其合力指向曲线的凸侧,不符合曲线运动的规律,故C、D错误。
3.物体在几个水平恒力作用下在水平面上做匀速直线运动,若突然撤去与速度方向垂直的一个力F,它将做( D )
A.匀速圆周运动 B.匀加速直线运动
C.匀减速直线运动 D.匀变速曲线运动
【解析】物体做匀速直线运动时,受力平衡,若运动过程中沿与速度方向垂直的一个力突然消失,则其余各力的合力方向仍然与速度方向垂直,只不过与撤去的力的方向相反,所以物体一定做匀变速曲线运动,D正确。
4.如图所示,质量为m的物体静止在水平光滑的平台上,系在物体上的水平绳子跨过光滑的定滑轮,由地面上的人以速度v0水平向右匀速拉动,设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向的夹角θ=37°处,在此过程中人的拉力对物体所做的功为(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)( B )
A.mv B.mv
C.mv D.mv
【解析】将人的速度分解为沿绳子方向和垂直绳子方向,沿绳子方向的分速度大小等于物体的速度大小,则v物=v0cos 37°,根据动能定理有W=mv=mv,故选B。
5.洗手后我们往往都有“甩水”的动作,如图所示是摄像机拍摄甩水视频后制作的频闪画面,A、B、C是甩手动作最后3帧照片指尖的位置。最后3帧照片中,指尖先以肘关节M为圆心做圆周运动,到接近B的最后时刻,指尖以腕关节N为圆心做圆周运动。测得A、B之间的距离约为24 cm,相邻两帧之间的时间间隔为0.04 s,则指尖( D )
A.在B点的速度约为3 m/s
B.在B点的角速度约为10 rad/s
C.在AB段的向心加速度约为36 m/s2
D.在BC段的向心加速度约为300 m/s2
【解析】从帧A到帧B的时间间隔是t=0.04 s,帧A指尖到帧B指尖之间的实际距离为L=24 cm,由题意知其弧长与弦长近似相等,根据线速度的定义有vB===6 m/s,人手臂NB长约12 cm,MB长约40 cm,角速度ω==15 rad/s,故A、B错误;在AB段,a==90 m/s2,故C错误;在BC段的向心加速度约为a′==300 m/s2,故D正确。
6.如图所示,一辆质量为2×103 kg的汽车通过拱形桥最高点的速率为3 m/s,桥面最高点的圆弧半径为20 m,取重力加速度大小g=10 m/s2,则汽车在通过拱形桥最高点时对桥面的压力大小为( B )
A.2×104 N B.1.91×104 N
C.1.1×104 N D.9×103 N
【解析】根据牛顿第三定律,汽车对桥的压力大小等于桥对汽车的支持力大小,对汽车受力分析,受重力和支持力,由于汽车做圆周运动,故竖直方向上的合力提供向心力,有mg-FN=m,解得FN=mg-m=1.91×104 N,故选B。
7.2019年11月11日出现了难得一见的“水星凌日”现象。水星轨道在地球轨道内侧,某些特殊时刻,地球、水星、太阳会在一条直线上,这时从地球上可以看到水星就像一个小黑点一样在太阳表面缓慢移动,天文学称之为“水星凌日”。在地球上每经过N年就会看到“水星凌日”现象。通过位于贵州的“中国天眼”F