第3章 圆周运动-【高考领航】2023-2024学年高中物理必修第二册同步核心辅导与测评课时作业（鲁科版）

第3章　达标检测卷 (满分：100分) 一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。第1～6小题只有一个选项正确，第7～10小题有多个选项正确，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 1．关于向心力和向心加速度的说法中正确的是(　　) A．做匀速圆周运动的物体其向心力是恒定不变的 B．向心力不改变做圆周运动物体的线速度的大小 C．做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力 D．向心加速度时刻指向圆心，方向不变 解析：匀速圆周运动的物体其向心力方向始终指向圆心，方向一直在改变，故A错误；因为向心力始终指向圆心，与线速度垂直，所以向心力不改变做圆周运动物体的线速度的大小，故B正确；如果物体做变速圆周运动，则物体所受各力的合力并不指向圆心，因为合力的一个分力提供向心力，另一个分力沿切线改变速度大小，故C错误；向心加速度时刻指向圆心，方向始终改变，故D错误。 答案：B 2．如图所示为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视示意图。已知学员在A点位置，教练员在B点位置，A点的转弯半径为5．0 m，B点的转弯半径为4．0 m，学员和教练员(均可视为质点)(　　 ) A．运动周期之比为5∶4 B．运动角速度之比为4∶5 C．向心加速度大小之比为4∶5 D．运动线速度大小之比为5∶4 解析：学员和教练员都绕同一点O做圆周运动，则运动周期和运动角速度相等，选项A、B错误；根据a＝ω2r可知，因学员和教练员做圆周运动的半径之比为5∶4，则向心加速度大小之比为5∶4，选项C错误；根据v＝ωr可知，因学员和教练员做圆周运动的半径之比为5∶4，则线速度大小之比为5∶4，选项D正确。故选D。 答案：D 3．如图所示，线段OA＝2OB，两个小球质量满足mB＝2mA，当它们绕O点在光滑的水平面上以相同的角速度转动时，两线段拉力FAB∶FOB为(　　 ) A．3∶2　　　　　　　 B．2∶3 C．1∶2 D．2∶1 解析：对A球由牛顿第二定律可得FBA＝mAω2ROA 对B球由牛顿第二定律可得FOB－FAB＝mBω2ROB， FAB＝FBA 代入数据解得FAB∶FOB＝1∶2，故选C。 答案：C 4．鹰在高空中盘旋时，垂直于翼面的升力和其重力的合力提供向心力，如图所示。当翼面与水平面成θ角并以速率v匀速水平盘旋时的半径为(　　) A．R＝ B．R＝ C．R＝ D．R＝ 解析：鹰在高空中盘旋时，对其受力分析，如图所示。 根据翼面的升力和其重力的合力提供向心力，得mgtan θ＝m，化简得R＝，故B正确。 答案：B 5．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°，g取10 m/s2。则ω的最大值是(　　) A． rad/s B． rad/s C．1．0 rad/s D．0．5 rad/s 解析：当小物体转动到最低点时为临界点，由牛顿第二定律知，μmgcos 30°－mgsin 30°＝mω2r，解得ω＝1．0 rad/s，故选项C正确。 答案：C 6．在游乐园乘坐如图所示的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动，下列说法正确的是(　　) A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去 B．人在最高点时对座位仍可能产生压力，但压力一定小于mg C．人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等 D．人在最低点时对座位的压力大于mg 解析：过山车上人经最高点及最低点，受力如图， 在最高点，由mg＋N＝m 可得N＝m① 在最低点，由N′－mg＝m 可得N′＝m② 由支持力(等于压力)表达式分析知：当v1较大时，最高点无保险带也不会掉下，且还可能会对轨道有压力，大小因v1而定，所以A、B均错误；上、下两处向心力大小不等，向心加速度大小也不等(变速率)，所以C错误；又由②式知最低点N′＞mg，所以D正确。 答案：D 7．如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做完整的圆周运动，重力加速度为g。则下列说法正确的是(　　 ) A．小球在圆周最高点时所受向心力一定为小球重力 B．小球在最高点时绳子的拉力不可能为零 C．小球在最低点时绳子的拉力一定大于小球重力 D．小球在最高点的速率至少为 解析：小球在圆周最高点时，向心力可能等于重力，也可能等于重力与绳子的拉力的合力，取决于小球的瞬时速度的大小，故A错误；小球在圆周最高点时，若只有重力提供向心力，则拉力为零，故B错误；小球在最低点时具有向上的向心加速度，合力一定向上，则拉力一定大于重力，故C正确；当小球刚好到达最高点时，仅有重力提供向心力，则有＝mg，解得v＝，故