内容正文:
章末双测·梯度评价(二)|匀速圆周运动
(本试卷满分:100分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.曲线运动在生活中随处可见,关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是( )
A.若物体做圆周运动,则所受合力的大小一定不变,方向时刻改变
B.若物体做平抛运动,则速度方向最终竖直向下
C.斜抛运动是匀变速曲线运动,在任意相等的时间内速度的变化相同
D.斜抛运动是匀变速曲线运动,物体在某一点的速度方向,可能与它受到的合力方向相反
解析:选C 若物体做匀速圆周运动,则所受合力的大小一定不变,方向时刻改变,若物体做变速圆周运动,合力的大小和方向一定变化,A错误;若物体做平抛运动,则速度方向沿着切线方向,速度方向逐渐接近竖直向下,但最终不能达到竖直向下,B错误;斜抛运动的加速度是重力加速度,是匀变速曲线运动,在任意相等的时间内速度的变化相同,C正确;斜抛运动是匀变速曲线运动,物体在某一点的速度方向一定沿切线方向,重力方向竖直向下,速度方向不可能与它受到的合力方向相反,D错误。
2.如图所示,在盛满水的试管中装有一个小蜡块,小蜡块所受浮力略大于重力,当用手握住A端让试管在竖直平面内左右快速摆动时,关于蜡块的运动,以下说法正确的是( )
A.与试管保持相对静止
B.向B端运动,可以到达B端
C.向A端运动,可以到达A端
D.无法确定
解析:选C 试管快速摆动,试管中的水和浸在水中的蜡块都有做离心运动的趋势(尽管试管不是做完整的圆周运动,且运动的方向也不断变化,但并不影响问题的实质),但因为蜡块的密度小于水的密度,蜡块被水挤压向下运动。只要摆动速度足够大且时间足够长,蜡块就能一直运动到手握的A端,故C正确。
3.在地球表面上,除了两极以外,任何物体都要随地球的自转而做匀速圆周运动,如图所示,当同一物体先后位于a和b两地时,下列表述正确的是( )
A.该物体在a、b两地所受向心力都指向地心
B.该物体在a、b两地时角速度一样大
C.该物体在a地时线速度较大
D.该物体在b地时的向心加速度较小
解析:选B 物体在a、b两地绕地轴转动,向心力的方向指向地轴,故A错误;根据题意可知,该物体在a、b两地时角速度一样大,由题图可知,物体在b地时运动半径大于在a地时运动半径,由公式v=ωr可知,该物体在b地时线速度较大,由公式an=ω2r可知,该物体在b地时的向心加速度较大,故C、D错误,B正确。
4.关于下列各图所描述的情境,说法正确的是( )
A.图甲中,传动装置转动过程中a、b两点的角速度大小相等
B.图乙中,无论用多大的力打击,A、B两钢球总是同时落地
C.图丙中,汽车通过拱形桥顶端的速度越大,汽车对桥面的压力就越大
D.图丁中,火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道,内外轨对火车都有侧压力
解析:选B 题图甲中,传动装置转动过程中a、b两点在两齿轮的边缘,线速度大小相等,角速度大小不相等,A错误;题图乙中,由平抛运动的规律可知,无论用多大的力打击,A、B两钢球总是同时落地,B正确;题图丙中,由牛顿第二定律可得mg-FN=m,FN=mg-m,汽车通过拱形桥顶端的速度越大,桥面对汽车的支持力就越小,由牛顿第三定律可知,汽车对桥面的压力就越小,C错误;题图丁中,当火车以规定速度经过外轨高于内轨的弯道时,火车的重力与斜轨道的支持力的合力恰好等于向心力,内外轨对火车均无侧压力,若火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时,火车有做离心运动的趋势,则外轨对火车有侧压力,D错误。
5.如图为车牌自动识别系统的直杆道闸,离地面高为1 m的细直杆可绕O点在竖直面内匀速转动。汽车从自动识别线ab处到达直杆处的时间为3.3 s,自动识别系统的反应时间为0.3 s;汽车可看成高1.6 m的长方体,其左侧面底边在aa′直线上,且O点到汽车左侧面的距离为0.6 m,要使汽车安全通过道闸,直杆转动的角速度至少为( )
A. rad/s B. rad/s
C. rad/s D. rad/s
解析:选D 由题意可知,横杆转动的时间为t=3.3 s-0.3 s=3 s,在3 s的时间内,横杆上距离O点0.6 m的点(即a′点的正上方)至少要抬高的高度为h=1.6 m-1 m=0.6 m,则在此时间内横杆至少要转过的角度为θ=,直杆转动的角速度至少为ω== rad/s,故选D。
6.如图所示是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器,球P和Q可以在光滑杆上无摩擦地滑动,两球之间用一条轻绳连接(图中未画出),mP=2mQ,当整个装置以角速度ω匀速旋转时,两球离转轴的距离保持不变,则此时( )
A.两球受到的向心力大小相等
B.P球受到的向心力大于Q球受到的向心力
C.两球均受到重力、支持力和向心力三个力的作