内容正文:
大单元限时评估卷(三)(B卷)
(时间:90分钟 分值:100分)
试卷考查范围
主要命题点
第3章 圆周运动
第4章 万有引力定律及航天
第5章 科学进步无止境
1.匀速圆周运动快慢的描述
2.向心力和向心加速度
3.万有引力定律及应用
4.卫星的发射及运动规律
5.相对论中的时空观
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.关于做圆周运动物体的向心加速度的方向,下列说法正确的是( )
A. 与线速度方向始终相同
B. 与线速度方向始终相反
C. 始终指向圆心
D. 始终保持不变
C 向心加速度的方向与线速度方向垂直,始终指向圆心,A、B错误,C正确;做匀速圆周运动物体的向心加速度的大小不变,方向时刻变化,D错误。
2.汽车在水平地面上转弯时,与地面间的摩擦力已达到最大,当汽车速率增为原来的2倍时,则汽车转弯的轨道半径必须( )
A. 减为原来的
B. 减为原来的
C. 增为原来的2倍
D. 增为原来的4倍
D 汽车在水平地面上转弯,向心力由静摩擦力提供。设汽车质量为m,汽车与地面间的动摩擦因数为μ,汽车的转弯半径为r,则μmg=m,故r∝v2,故速率增大到原来的2倍时,转弯半径必须增大到原来的4倍,D正确。
3.在较大的平直木板上相隔一定距离钉几个钉子,将三合板弯曲成拱桥形卡入钉子内形成拱形桥,三合板上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦,这样玩具车就可以在桥面上跑起来了。把这套系统放在电子秤上做实验,关于实验中电子秤的示数下列说法正确的是( )
A. 玩具车静止在拱桥顶端时的示数小一些
B. 玩具车运动通过拱桥顶端时的示数大一些
C. 玩具车运动通过拱桥顶端时处于超重状态
D. 玩具车运动通过拱桥顶端时速度越大(未离开拱桥),示数越小
D 设质量为m的玩具车以速度v经过半径为R的拱桥桥顶,则车受到的支持力N=mg-m,故玩具车的速度v越大,车对拱桥的压力越小,电子秤示数就越小,选项A、B错误,D正确;玩具车运动通过拱桥顶端时,具有向下的向心加速度,所以处于失重状态,选项C错误。
4.自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分,且半径RB=4RA、RC=8RA,如图所示。当自行车正常骑行时,A、B、C三轮边缘的向心加速度的大小之比aA∶aB∶aC等于( )
A. 1∶1∶8 B. 4∶1∶4
C. 4∶1∶32 D. 1∶2∶4
C A、C角速度相等,由a=Rω2可知aA∶aC=1∶8。A、B线速度相等,由a=可知,aA∶aB=4∶1,所以aA∶aB∶aC=4∶1∶32,选项C正确。
5.如图所示,在光滑轨道上,小球滚下经过圆弧部分的最高点时,恰好不脱离轨道,此时小球受到的作用力是( )
A. 重力、弹力和向心力
B. 重力和弹力
C. 重力和向心力
D. 重力
D 小球运动到最高点时,若恰好不脱离轨道,则小球与轨道间作用力为零,小球只受重力作用,由重力充当向心力。综上所述,D选项正确。
6.“静止”在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内的气象数据发回地面,为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料。设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍,下列说法正确的是( )
A. 同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的倍
B. 同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转的速度的倍
C. 同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的 倍
D. 同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的 倍
C 同步卫星绕地球做圆周运动,由万有引力提供向心力,则G=ma=m=mrω2=mr,得同步卫星的运行速度v=,又第一宇宙速度v1=,所以==,故A错误,C正确;a=,g=,所以==,故D错误;同步卫星与地球自转的角速度相同,则v=rω,v自=Rω,所以==n,故B错误。
7.如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动,盘面上离转轴距离2.5 m处有一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(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°,取g=10 m/s2。则ω的最大值是( )
A. rad/s B. rad/s
C. 1.0 rad/s D. 5 rad/s
C 物体随圆盘做圆周运动,运动到最低点时最容易滑动,因此物体在最低点且刚好要滑动时的转动角速度为最大值,这时,根据牛顿第二定律可知,μmg·cos 30°-mgsin 30°=mrω2,求得ω=1.0 rad/s,C正确,A、B、D错误。
8.设某人在以速度为0.5c运动的飞船上,打开一个光源,则下列说法正确的是( )
A. 飞船正前方地面上的观察者看到这一光速为1.5c
B. 飞船正后方地面上的观察者看到这一光速为0.5c
C