单元检测卷(四) 第二章 匀速圆周运动(B)-【学习帮】2022-2023学年高一新教材物理必修第二册夺冠金考卷(教科版)

第 80 页 = 3 2L ,对小球 A,水平方向上,根据牛顿第二定律F sin θ= mv 2 r ,联立解得v= 3gL 2 【答案】(1)60°;(2) 3gL2 18.【解析】 (1)两人的角速度相同,转速相同,根据角速度与转速关系 ω =2πn=2π× 45 60 rad/s=1.5π rad/s (2)由公式v=ωr可得隋文静触地冰鞋做圆周运动的半径为 r= v ω = 6 1.5π m= 4 π m (3)他们各自做如图所示的圆周运动,他们的角速度相同,设男 运动员做圆周运动的半径为r1,女运动员做圆周运动的半径为 r2,根据v=ωr可得男、女运动员做圆周运动的半径之比为 r1 r2 = v1 v2 = 3.5 4.9= 5 7 【答案】(1)1.5π rad/s;(2)4π m;(3)57 第二章 匀速圆周运动(B) 1.B 【解析】做匀速圆周运动的物体,速度大小不变,方向一直在 变化,为变速运动。物体不是处于平衡状态,受到的合外力大小 不变,方向在变,为变力,A、C、D错误,B正确。 2.A 【解析】时针角速度ω= 2π 12×3600 rad/ s 分针角速度ω'= 2π 1×3600 rad/ s=12ω,选A。 3.A 【解析】a、b和c三点在同一个陀螺上绕同一轴线做匀速圆周 运动,它们的角速度相等,A正确,C错误;根据v=ωr可知a 和 b的线速度大小相等,且都大于c的 线速度,BD错误。 4.A 【解析】小齿轮A 和大齿轮B 边缘的线速度相等,根据v = ωr,可知小齿轮A 和大齿轮B 的角速度大小之比为 ωA ωB = rB rA = 3 1 ,A正确;小齿轮A 和后轮C 是同轴转动,角速度相等,B错 误;小齿轮A 和后轮C 角速度相等,根据v=ωr可知小齿轮A 和 后轮C边 缘的线速度之比为 vA vC = rA rC = 1 9 ,由于小齿轮A 和大 齿轮B 边缘的线速度相等,可知大齿轮B 边缘和后轮C 边 缘各 点的线速度大小之比为1:9,C错误; 根据a= v2 r ,由于小齿轮A 和大齿轮B 边缘的线速度相等,可知 大齿轮B 边缘和小齿轮A 边缘各点的向心加速度大小之比为 aB aA = rA rB = 1 3 ,D错误。 5.A 【解析】全班同学绕同一个圆心转动,则角速度相 同,选 项 A正确;同一排学生的转动半径不同,根据v =ωr 可知,线速度 不相同,选项B错误;同一列学生的线速度大小相同,但是方向 不同,选项C错误;根据F = mv 2 r 同一列的学生由于质量不一 定相同,则受到的向心力大小不相同,况且向心力的方向也不相 同,选项D错误。 6.D 【解析】根据两球在竖直方向受力平衡得 NA = mg cos α ,NB = mg cos β ,可得A、B两球所受支持力的大小之比为 NA NB = cos 37° cos 53° = 0.8 0.6= 4 3 ,A错误;根据牛顿第二定律知,A、B 两球受到的合力 提供向心力,得二者所受向心力的大小之比为FnA FnB = mgtan α mgtan β = 4 3 3 4 = 16 9 ,B错误;设球与O点的连线与竖直线OC间的夹角为θ, 则Fn = mgtan θ= mv 2 r = mr4π 2 T2 ,r=R sin θ,联立可得周 期 及 速 率 的 表 达 式 为 T = 4π2Rcos θ g , v = gR sin θ·tan θ,则 有 TA TB = cos 53° cos 37° = 3 2 ,vA vB = sin 53°tan 53° sin 37°tan 37° = 8 33 ,C错误,D正确。 7.A 【解析】火车经过弯道处车轮与轨道间应没 有相互挤压时速度大小最为适宜,此时重力和 支持力的合力提供向心力 mgtan θ= mv 2 R ,得v = gRtan θ,BCD错 误,A正确。 8.B 【解析】A、B、C 三个物体的角速度相同,设 角速度为ω,则三个物体受到的静摩擦力大小 分别为fA = mAω2rA ,fB = mBω2rB = 1 2 mAω2rA ,fC = mCω2rC = 1 3 mAω2•2rA = 2 3 mAω2rA ,所以 物体A受到的摩擦力最大,物体B受到的摩擦力最小,A正确, 不符合题意,B错误,符合题意;根据向心加速度a =ω2r,ω 相 同,C 的半径r最大,则物体C 的 向心加速度最大,故C正确,不 符合题意;三个物体受到的最大静摩擦力分别为fAm =μ