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高中物理第2章研究圓周運(yùn)動(dòng) 2_2 研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 滬科版必修2

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《高中物理第2章研究圓周運(yùn)動(dòng) 2_2 研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 滬科版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理第2章研究圓周運(yùn)動(dòng) 2_2 研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 滬科版必修2（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

2.2 研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心加速度的方向，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．與線速度方向始終相同 B．與線速度方向始終相反 C．始終指向圓心 D．始終保持不變【解析】　向心加速度的方向與線速度方向垂直，始終指向圓心，A、B錯(cuò)誤，C正確；做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心加速度的大小不變，而方向時(shí)刻變化，D錯(cuò)誤．【答案】　C 2．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的兩物體甲和乙，它們的向心加速度分別為a1和a2，且a1>a2，下列判斷正確的是(　　) A．甲的線速度大于乙的線速度 B．甲的角速度比乙的角速度小 C．甲的軌道半徑比乙的軌道半徑小 D．甲的速度方向比乙的速度方向變化快【解析】　由于不知甲和乙做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大小關(guān)系，故不能確定它們的線速度、角速度的大小關(guān)系，A、B、C錯(cuò)；向心加速度是表示線速度方向變化快慢的物理量，a1>a2，表明甲的速度方向比乙的速度方向變化快，D對(duì)．【答案】　D 3．如圖227所示，蹺蹺板的支點(diǎn)位于板的中點(diǎn)，A、B是板的兩個(gè)點(diǎn)，在翹動(dòng)的某一時(shí)刻，A、B的線速度大小分別為vA、vB，角速度大小分別為ωA、ωB，向心加速度大小分別為aA、aB，則(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：02690018】圖227 A．vA＝vB，ωA>ωB，aA＝aB B．vA>vB，ωA＝ωB，aA>aB C．vA＝vB，ωA＝ωB，aA＝aB D．vA>vB，ωA<ωB，aArB，根據(jù)v＝ωr得線速度vA>vB，根據(jù)a＝ω2r得aA>aB，所以B選項(xiàng)正確．【答案】　B 4.(2016天水高一檢測(cè))如圖228所示，某物體沿光滑圓弧軌道由最高點(diǎn)滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中，物體的速率逐漸增大，則(　　) 圖228 A．物體的合力為零 B．物體的合力大小不變，方向始終指向圓心O C．物體的合力就是向心力 D．物體的合力方向始終與其運(yùn)動(dòng)方向不垂直(最低點(diǎn)除外) 【解析】　物體做加速曲線運(yùn)動(dòng)，合力不為零，A錯(cuò)；物體做速度大小變化的圓周運(yùn)動(dòng)，合力不指向圓心，合力沿半徑方向的分力提供向心力，合力沿切線方向的分力使物體速度變大，即除在最低點(diǎn)外，物體的速度方向與合力方向間的夾角為銳角，合力方向與速度方向不垂直，B、C錯(cuò)，D對(duì)．【答案】　D 5．一輛開(kāi)往雅安地震災(zāi)區(qū)滿載新鮮水果的貨車(chē)以恒定速率通過(guò)水平面內(nèi)的某轉(zhuǎn)盤(pán)，角速度為ω，其中一個(gè)處于中間位置的水果質(zhì)量為m，它到轉(zhuǎn)盤(pán)中心的距離為R，則其他水果對(duì)該水果的作用力為(　　) A．mg　　　　　　　　 B．mω2R C. D. 【解析】　處于中間位置的水果在水平面內(nèi)隨車(chē)轉(zhuǎn)彎，做水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力提供水平方向的向心力，則F向＝mω2R，根據(jù)平衡條件及平行四邊形定則可知，其他水果對(duì)該水果的作用力大小為F＝，選項(xiàng)C正確，其他選項(xiàng)均錯(cuò)誤．【答案】　C 6.(多選)如圖229所示，質(zhì)量相等的A、B兩物體緊貼在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒的豎直內(nèi)壁上，隨圓筒一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列關(guān)系中正確的有(　　) 圖229 A．線速度vA>vB B．運(yùn)動(dòng)周期TA>TB C．它們受到的摩擦力FfA>FfB D．筒壁對(duì)它們的彈力FNA>FNB 【解析】　由于兩物體角速度相等，而rA>rB，所以vA＝rAω>vB＝rBω，A項(xiàng)對(duì)；由于ω相等，則T相等，B項(xiàng)錯(cuò)；因豎直方向受力平衡，F(xiàn)f＝mg，所以FfA＝FfB，C項(xiàng)錯(cuò)；彈力等于向心力，所以FNA＝mrAω2>FNB＝mrBω2，D項(xiàng)對(duì)．【答案】　AD 7．如圖2210所示，在男女雙人花樣滑冰運(yùn)動(dòng)中，男運(yùn)動(dòng)員以自身為轉(zhuǎn)動(dòng)軸拉著女運(yùn)動(dòng)員做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．若運(yùn)動(dòng)員的轉(zhuǎn)速為30 r/min，女運(yùn)動(dòng)員觸地冰鞋的線速度為4.8 m/s，求女運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度、觸地冰鞋做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑及向心加速度大?。? 圖2210 【解析】　男女運(yùn)動(dòng)員的轉(zhuǎn)速、角速度是相同的，由ω＝2πn得ω＝23.1430/60 rad/s＝3.14 rad/s. 由v＝ωr得r＝＝ m＝1.53 m. 由a＝ω2r得a＝3.1421.53 m/s2＝15.1 m/s2. 【答案】　3.14 rad/s　1.53 m　15.1 m/s2 8.長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，拴一質(zhì)量為m的小球，細(xì)線上端固定，讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖2211所示，求細(xì)線與豎直方向成θ角時(shí)：圖2211 (1)細(xì)線中的拉力大??； (2)小球運(yùn)動(dòng)的線速度的大小．【解析】　(1)小球受重力及繩子的拉力兩力作用，如圖所示，豎直方向 FTcos θ＝mg，故拉力FT＝. (2)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 r＝Lsin θ，向心力F＝FTsin θ＝mgtan θ，而F＝m，故小球的線速度v＝. 【答案】　(1)　(2) [能力提升] 9.(多選)如圖2212所示，一小物塊以大小為a＝4 m/s2的向心加速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑R＝1 m，則下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖2212 A．小球運(yùn)動(dòng)的角速度為 2 rad/s B．小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為π s C．小球在t＝ s內(nèi)通過(guò)的位移大小為 m D．小球在π s內(nèi)通過(guò)的路程為零【解析】　由a＝ω2r可求得ω＝2 rad/s，由a＝r可求得T＝π s，則小球在 s內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)90，通過(guò)的位移為R，π s內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)一周，路程為2πR，故A、B正確，C、D錯(cuò)誤．【答案】　AB 10.(多選)如圖2213所示，一根細(xì)線下端拴一個(gè)金屬小球P，細(xì)線的上端固定在金屬塊Q上，Q放在帶小孔的水平桌面上．小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(圓錐擺)．現(xiàn)使小球改到一個(gè)更高一些的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(圖上未畫(huà)出)，兩次金屬塊Q都保持在桌面上靜止．則后一種情況與原來(lái)相比較，下面的判斷中正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：02690019】圖2213 A．Q受到桌面的支持力變大 B．Q受到桌面的靜摩擦力變大 C．小球P運(yùn)動(dòng)的角速度變大 D．小球P運(yùn)動(dòng)的周期變大【解析】　根據(jù)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，設(shè)繩與豎直方向的夾角為θ，故FT＝，對(duì)物體受力分析由平衡條件Ff＝FTsin θ＝mgtan θ，F(xiàn)N＝FTcos θ＋Mg＝mg＋Mg，故在θ增大時(shí)，Q受到的支持力不變，靜摩擦力變大，A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確；由mgtan θ＝mω2Lsin θ，得ω＝，故角速度變大，周期變小，故C選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．【答案】　BC 11.如圖2214所示，壓路機(jī)大輪的半徑R是小輪半徑r的2倍，壓路機(jī)勻速行進(jìn)時(shí)，大輪邊緣上A點(diǎn)的向心加速度是0.12 m/s2，那么小輪邊緣上的B點(diǎn)向心加速度是多少？大輪上距軸心的距離為的C點(diǎn)的向心加速度是多大？圖2214 【解析】　因?yàn)関B＝vA，由a＝，得＝＝2，所以aB＝0.24 m/s2，因?yàn)棣谹＝ωC，由a＝ω2r，得＝＝所以aC＝0.04 m/s2. 【答案】　0.24 m/s2　0.04 m/s2 12.如圖2215所示，置于圓形水平轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)加速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺(tái)開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)測(cè)得轉(zhuǎn)臺(tái)半徑R＝0.5 m，離水平地面的高度H＝0.8 m，物塊平拋落地過(guò)程水平位移的大小s＝0.4 m．設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度g＝10 m/s2.求：圖2215 (1)物塊做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小v0； (2)物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ. 【解析】　(1)物塊做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上有 H＝gt2① 在水平方向上有 s＝v0t② 由①②式解得 v0＝s 代入數(shù)據(jù)得v0＝1 m/s.③ (2)物塊離開(kāi)轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)，最大靜摩擦力提供向心力，有 fm＝m④ fm＝μN(yùn)＝μmg⑤ 由③④⑤式解得　μ＝代入數(shù)據(jù)得μ＝0.2. 【答案】　(1)1 m/s　(2)0.2

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