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单元检测卷(二)
第二章 圆周运动
1.一质点以一定的速度通过P点时,开始受到一个与速度方向垂直的恒力F的作用,则此后该质点的运动轨迹可能是图中的
A.a B.b
C.c D.d
√
轨迹a表面物体做圆周运动,圆周运动需要向心力,而向心力总是指向圆心,方向不断改变,而题目中的力是恒力,A错误;质点受到一个与速度方向垂直的恒力F的作用,一定做类平抛运动,B正确;受到一个与速度方向垂直的恒力F的作用,质点不可能做直线运动,C错误;d轨迹类似斜上抛运动的轨迹,质点受到一个与速度方向不垂直的恒力F的作用,D
错误。
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2.如图所示,当用扳手拧螺母时,扳手上的P、Q两点的角速度分别为ωP和ωQ,线速度大小分别为vP和vQ,则
A.ωP<ωQ,vP<vQ B.ωP=ωQ,vP<vQ
C.ωP<ωQ,vP=vQ D.ωP=ωQ,vP>vQ
由于P、Q两点属于同轴转动,所以角速度相等,即ωP=ωQ;同时由题图可知,Q点到螺母的距离比较大,由v=ωr可知,Q点的线速度大,即vP<vQ。B正确。
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3.修正带是通过两个齿轮的相互啮合进行工作的。其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的齿轮边缘的两点,则下列说法中不正确的是
A.A、B两点的线速度大小相等
B.A、B两点的角速度大小相等
C.A点的周期大于B点的周期
D.A点的向心加速度小于B点的向心加速度
A、B点的线速度相等,即vA=vB;根据v=ωr,可知半径大的角速度小,即ωA<ωB,根据T= ,则TA>TB,根据a= ,可知半径大的向心加速度小,则aA<aB,故A、C、D正确,B不正确。
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4.关于如图所示的圆周运动,下列说法不正确的是
A.如图甲,汽车通过拱桥的最高点时处于失重状态
B.如图乙,火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对外侧车轮的轮缘会有挤压作用
C.如图丙,钢球在水平面内做圆周运动,钢球距悬点的距离为l,则圆
锥摆的周期T= 2π
D.如图丁,在水平公路上行驶的汽车,车轮与路面之间的静摩擦力提供转弯所需的向心力
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题图甲中,汽车通过拱桥的最高点时,加速度方向向下,处于失重状
态,选项A正确;题图乙中,火车转弯超过规定速度行驶时,支持力在水平方向的分力不足以提供火车做圆周运动的向心力,外轨对外侧车轮的轮缘会有挤压作用,选项B正确;题图丙中钢球在水平面内做圆周运动,根据牛顿第二定律可知mgtan θ=m lsin θ,解得圆锥摆的周期T=2π
,选项C错误;题图丁中,在水平公路上行驶的汽车,车之间的静摩擦力提供汽车转弯所需的向心力,选项D正确。本题选择不正确的,故选C。
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5.如图所示,竖直平面内有一固定的圆形轨道,质量为m的小球在其内侧做圆周运动,在某圆周运动中,小球以速度v通过最高点时,恰好对轨道没有压力,经过轨道最低点时速度大小为2v,已知重力加速度为g,下列说法正确的是
A.圆形轨道半径为gv2
B.小球在轨道最高点的加速度大小为0
C.小球在轨道最低点受到轨道的支持力大小为4mg
D.小球在轨道最低点受到轨道的支持力大小为5mg
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小球恰好过最高点,根据牛顿第二定律有mg=m ,解得r= ,A错误;在最高点根据牛顿第二定律有mg=ma,可得a=g,B错误;小球在最低点根据牛顿第二定律有FN-mg=m ,解得FN=5mg,C错误,D正确。
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6.如图所示,竖直薄壁圆筒内壁光滑,其半径为R,上部侧面A处开有小口,在小口A的正下方h处亦开有与A大小相同的小口B,小球从小口A沿切线方向水平射入筒内,使小球紧贴筒内壁运动。重力加速度为g。要使小球从B口处飞出,小球进入上面小口的最小速率v0为
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小球在竖直方向上只受重力作用,做自由落体运动,故小球从A到B的时
间为t= ,设小球从A运动到B的过程中,沿水平方向转了n圈,则有
v0t=n·2πR,当n=1时,小球进入上面小口的速率v0最小,解