内容正文:
第六章 圆周运动
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:本题共10小题,共46分.在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.“S”路曲线行驶是我国驾驶证考试中的一项科目,某次考试过程中,有两名学员分别坐在驾驶座和副驾驶座上,并且始终与汽车保持相对静止,汽车在弯道上行驶时可视作圆周运动,行驶过程中未发生打滑。如图所示,当汽车在水平“S 路”上减速行驶时( )
A.两名学员的线速度相等 B.坐在驾驶座上的学员容易被甩出去
C.坐在副驾驶座上的学员受到汽车的作用力较大 D.汽车对学员的作用力大于学员所受的重力
2.如图是某游乐场的惯性列车(翻滚过山车)的轨道图,它由倾斜轨道和半径为R的圆轨道组成。一节车厢(连同人质量为m,可视为质点)在圆轨道内侧做圆周运动,设这节车厢恰好能以最小安全速度通过圆轨道的最高点,则该车厢通过最高点时的最小速度和对圆轨道的压力分别为(不计运动中的一切阻力)( )
A.0,0 B.0,mg C.,0 D.,0
3.明代出版的《天工开物》一书中记载:“其湖池不流水,或以牛力转盘,或聚数人踏转。”并附有牛力齿轮翻车的图画如图所示,翻车通过齿轮传动,将湖水翻入农田。已知A、B齿轮啮合且齿轮之间不打滑,B、C齿轮同轴,若A、B、C三齿轮半径的大小关系为,则( )
A.齿轮A的角速度比齿轮C的角速度大
B.齿轮A、B的角速度大小相等
C.齿轮B、C边缘的线速度大小相等
D.齿轮A边缘的线速度比齿轮C边缘的线速度大
4.竖直平面内光滑圆轨道外侧,一小球以某一水平速度v0从A点出发沿圆轨道运动,至B点时脱离轨道,最终落在水平面上的C点,不计空气阻力。下列说法中正确的是( )
A.在A点时,小球对圆轨道压力等于其重力
B.水平速度
C.经过B点时,小球的加速度方向指向圆心
D.A到B过程,小球水平加速度先增加后减小
5.货车司机常说的“饿死不拉卷”是因为钢卷的重量很大,如果车速过快,急刹车时,驾驶舱后的钢卷容易发生滚动,从而与驾驶舱相撞造成交通事故。有人在高速路上拍下卡车运载钢卷的情景如图甲所示,半径为R的圆形钢卷没有采用其他的固定方式,只在钢卷的前、后各用一块三角尖楔顶在钢卷下端,三角尖楔与钢卷接触点距离水平车面高度为h,如图乙所示。若尖楔相对车面不滑动,重力加速度为g,钢卷与尖楔的摩擦力不计,在突发情况下,为了保证钢卷不离开车面,则卡车的刹车加速度大小不能超过( )
A. B. C. D.
6.如图所示,带有一白点的黑色圆盘,绕过其中心且垂直于盘的轴沿顺时针方向匀速转动,角速度。在暗室中用每秒闪光21次的频闪光源照射圆盘,则( )
A.观察到白点顺时针转动
B.观察到的白点转动方向与闪光频率无关
C.白点转动周期为2πs
D.白点转动的角速度为2πrad/s
7.骑行是一项深受人们热爱的运动,如图是场地自行车比赛的圆形赛道.路面与水平面的夹角为,圆周的半径为,某运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动,已知,,则下列说法正确的是( )
A.该运动员在骑行过程中,所受合外力为零
B.该运动员在骑行过程中,所受合外力沿路面向下
C.若该运动员以的速度骑行,则其不受路面给的侧向摩擦力
D.若该运动员以的速度骑行,则其不受路面给的侧向摩擦力
8.做匀速圆周运动的物体,内在沿半径为的圆周上运动了,则物体做匀速圆周运动时( )
A.周期为
B.线速度的大小为
C.角速度的大小为
D.向心加速度大小为
9.图甲为深圳“湾区之光”大转轮全景图,已知“湾区之光”摩天轮是一种轿厢自转式摩天轮,轿厢厢体通过轿厢圆环固定在大转轮外侧,如图乙所示,在大转轮绕转轴转动时,轿厢厢体也在轿厢圆环内自转,使得游客始终处于轿厢的最低处,与站在地面上的感觉一样。如果大转轮绕转轴顺时针匀速旋转,则轿厢厢体( )
A.轿厢厢体自转方向为逆时针方向
B.轿厢厢体边沿各点的线速度与大转轮边沿各点的线速度相等
C.轿厢厢体自转的周期与大转轮的周期一样
D.丙图中、两轿厢中的观光者受到的向心力均相同
10.如图甲所示,轻绳一端固定在O点,另一端固定一小球(可看成质点),让小球在竖直平面内做圆周运动。改变小球通过最高点时的速度大小v,测得小球在最高点时轻绳的拉力大小F,得到F-图像如图乙所示,已知图线的延长线与纵轴交点坐标为,不计空气阻力,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.该小球的质量为bg
B.小球运动的轨道半径为
C.图线与横轴的交点表示小球所受的合外力为零
D.当时,小球的向心加速度为2g
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)如图所示,向心