(本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以活頁形式分冊裝訂！)一、選擇題1建造在公路上的橋梁大多是凸形橋，較少是水平橋，更沒有凹形橋，其主要原因是()A為的是節(jié)省建筑材料，以減少建橋成本B汽車以同樣速度通過凹形橋時對橋面的壓力要比水平或凸形橋的壓力大，故凹形橋易損壞C可能是建造凹形橋技術(shù)上特別困難D無法確定答案：B2下圖是摩托車比賽轉(zhuǎn)彎時的情形轉(zhuǎn)彎處路面常是外高內(nèi)低，摩托車轉(zhuǎn)彎有一個最大安全速度，若超過此速度，摩托車將發(fā)生滑動對于摩托車滑動的問題，下列論述正確的是()A摩托車一直受到沿半徑方向向外的離心力作用B摩托車所受外力的合力小于所需的向心力C摩托車將沿其線速度的方向沿直線滑去D摩托車將沿其半徑方向沿直線滑去解析：本題考查圓周運(yùn)動的規(guī)律和離心現(xiàn)象摩托車只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，沒有離心力，A項(xiàng)錯誤；摩托車正確轉(zhuǎn)彎時可看做是做勻速圓周運(yùn)動，所受的合力等于向心力，如果向外滑動，說明提供的向心力即合力小于需要的向心力，B項(xiàng)正確；摩托車將在沿線速度方向與半徑向外的方向之間做離心曲線運(yùn)動，C、D項(xiàng)錯誤答案：B3.如右圖所示是自行車傳動結(jié)構(gòu)的示意圖，其中是半徑為r1的大齒輪，是半徑為r2的小齒輪，是半徑為r3的后輪，假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為n r/s，則自行車前進(jìn)的速度為()A.B.C. D.解析：前進(jìn)速度即為輪的線速度，由同一個輪上的角速度相等，同一條線上的線速度相等可得：1r12r2，32，再有12n，v3r3，所以v.答案：C4.質(zhì)量為m的石塊從半徑為R的半球形的碗口下滑到碗的最低點(diǎn)的過程中，如果摩擦力的作用使得石塊的速度大小不變，如右圖所示，那么()A因?yàn)樗俾什蛔儯允瘔K的加速度為零B石塊下滑過程中受的合外力越來越大C石塊下滑過程中受的摩擦力大小不變D石塊下滑過程中的加速度大小不變，方向始終指向球心解析：由于石塊做勻速圓周運(yùn)動，只存在向心加速度，大小不變，方向始終指向球心，D對，A錯；由F合F向ma向知合外力大小不變，B錯；又因石塊在運(yùn)動方向(切線方向)上合力為零，才能保證速率不變，在該方向重力的分力不斷減小，所以摩擦力不斷減小，C錯答案：D5.2020年4月28日凌晨，山東境內(nèi)發(fā)生兩列列車相撞事故，造成了大量人員傷亡和財產(chǎn)損失引發(fā)事故的主要原因是其中一列列車轉(zhuǎn)彎時超速行駛?cè)缬覉D所示，是一種新型高速列車，當(dāng)它轉(zhuǎn)彎時，車廂會自動傾斜，提供轉(zhuǎn)彎需要的向心力；假設(shè)這種新型列車以360 km/h的速度在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)彎，彎道半徑為1.5 km，則質(zhì)量為 75 kg的乘客在列車轉(zhuǎn)彎過程中所受到的合外力為()A500 NB1 000 NC500 N D0解析：360 km/h100 m/s，乘客在列車轉(zhuǎn)彎過程中所受的合外力提供向心力F75× N500 N.答案：A6.2020年2月16日，在加拿大城市溫哥華舉行的第二十一屆冬奧會花樣滑冰雙人自由滑比賽落下帷幕，中國選手申雪、趙宏博獲得冠軍如右圖所示，如果趙宏博以自己為轉(zhuǎn)動軸拉著申雪做勻速圓周運(yùn)動若趙宏博的轉(zhuǎn)速為30 r/min，手臂與豎直方向夾角為60°，申雪的質(zhì)量是50 kg，她觸地冰鞋的線速度為4.7 m/s，則下列說法正確的是()A申雪做圓周運(yùn)動的角速度為2 rad/sB申雪觸地冰鞋做圓周運(yùn)動的半徑約為2 mC趙宏博手臂拉力約是850 ND趙宏博手臂拉力約是500 N解析：申雪做圓周運(yùn)動的角速度即趙宏博轉(zhuǎn)動的角速度則30r/min30×2/60 rad/srad/s，由vr得：r1.5 m，A、B均錯誤；由Fcos30°mr2解得F850 N，C正確，D錯誤答案：C7.(2020·湖南三十二校)如右圖所示，在傾角為30°的光滑斜面上，有一根長為L0.8 m的細(xì)繩，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m0.2 kg的小球，沿斜面做圓周運(yùn)動，若要小球能通過最高點(diǎn)A，則小球在最低點(diǎn)B的最小速度是()A2 m/s B2 m/sC2 m/s D2 m/s解析：通過A點(diǎn)的最小速度為：vA2 m/s，則根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mvmv2mgLsin ，解得vB2m/s，即C選項(xiàng)正確答案：C8汽車甲和汽車乙質(zhì)量相等，以相等速率沿同一水平彎道做勻速圓周運(yùn)動，甲車在乙車的外側(cè)兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為Ff甲和Ff乙以下說法正確的是()AFf甲小于Ff乙BFf甲等于Ff乙CFf甲大于Ff乙DFf甲和Ff乙大小均與汽車速率無關(guān)解析：本題重點(diǎn)考查的是勻速圓周運(yùn)動中向心力的知識根據(jù)題中的條件可知，兩車在水平面做勻速圓周運(yùn)動，則地面對車的摩擦力來提供其做圓周運(yùn)動的向心力，則F向Ff，又有向心力的表達(dá)式F向，因?yàn)閮绍嚨馁|(zhì)量相同，兩車運(yùn)行的速率相同，因此軌道半徑大的車的向心力小，即摩擦力小，A正確答案：A9.如右圖所示，某游樂場有一水上轉(zhuǎn)臺，可在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，沿半徑方向面對面手拉手坐著甲、乙兩個小孩，假設(shè)兩小孩的質(zhì)量相等，他們與盤間的動摩擦因數(shù)相同，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩小孩剛好還未發(fā)生滑動時，某一時刻兩小孩突然松手，則兩小孩的運(yùn)動情況是()A兩小孩均沿切線方向滑出后落入水中B兩小孩均沿半徑方向滑出后落入水中C兩小孩仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動，不會發(fā)生滑動而落入水中D甲仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動，乙發(fā)生滑動最終落入水中解析：在松手前，甲、乙兩小孩做圓周運(yùn)動的向心力均由靜摩擦力及拉力的合力提供的，且靜摩擦力均達(dá)到了最大靜摩擦力因?yàn)檫@兩個小孩在同一個圓盤上轉(zhuǎn)動，故角速度相同，設(shè)此時手中的拉力為FT，則對甲：FfmFTm2R甲對乙：FTFfmm2R乙，當(dāng)松手時，F(xiàn)T0，乙所受的最大靜摩擦力小于所需要的向心力，故乙做離心運(yùn)動，然后落入水中甲所受的靜摩擦力變小，直至與它所需要的向心力相等，故甲仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動，選項(xiàng)D正確答案：D10.如右圖所示兩段長均為L的輕質(zhì)線共同系住一個質(zhì)量為m的小球，另一端分別固定在等高的A、B兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)間距也為L，今使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)時速率為v，兩段線中張力恰好均為零，若小球到達(dá)最高點(diǎn)時速率為2v，則此時每段線中張力大小為()A.mg B2mgC3mg D4mg解析：當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)速率為v時，有mgm，當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)速率為2v時，應(yīng)有Fmgm4mg，所以F3mg，此時最高點(diǎn)各力如圖所示，所以FTmg，A正確答案：A二、非選擇題11(2020·全國卷)如圖甲是利用激光測轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料當(dāng)盤轉(zhuǎn)到某一位置時，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號轉(zhuǎn)變成電信號，在示波器顯示屏上顯示出來(如圖乙所示)(1)若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對應(yīng)的時間為5.00×102s，則圓盤的轉(zhuǎn)速為_轉(zhuǎn)/s.(保留3位有效數(shù)字)(2)若測得圓盤直徑為10.20 cm，則可求得圓盤側(cè)面反光涂層的長度為_cm.(保留3位有效數(shù)字)解析：(1)從圖乙可知圓盤轉(zhuǎn)一圈的時間在橫坐標(biāo)上顯示22格，由題意知圖乙中橫坐標(biāo)上每小格表示1.00×102 s，所以圓盤轉(zhuǎn)動的周期是0.22 s，則轉(zhuǎn)速為4.55 轉(zhuǎn)/s.(2)反光引起的電流圖象在圖乙中的橫坐標(biāo)上每次一小格，說明反光涂層的長度占圓盤周長的，為 cm1.46 cm.答案：(1)4.55(2)1.4612如下圖是利用傳送帶裝運(yùn)煤塊的示意圖其中，傳送帶足夠長，傾角37°，煤塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0.8，傳送帶的主動輪和從動輪半徑相等，主動輪軸頂端與運(yùn)煤車底板間的豎起高度H1.8 m，與運(yùn)煤車車箱中心的水平距離x1.2 m現(xiàn)在傳送帶底端由靜止釋放一些煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，煤塊在傳送帶的作用下先做勻加速直線運(yùn)動，后與傳送帶一起做勻速運(yùn)動，到達(dá)主動輪時隨輪一起勻速轉(zhuǎn)動要使煤塊在輪的最高點(diǎn)水平拋出并落在車箱中心，取g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8，求：(1)傳送帶勻速運(yùn)動的速度v及主動輪和從動輪的半徑R；(2)煤塊在傳送帶上由靜止開始加速至與傳送帶速度相同所經(jīng)過的時間t0.解析：(1)由平拋運(yùn)動的公式，得xvtHgt2代入數(shù)據(jù)解得v2 m/s要使煤塊在輪的最高點(diǎn)做平拋運(yùn)動，則煤塊到達(dá)輪的最高點(diǎn)時對輪的壓力為零，由牛頓第二定律，得mgm代入數(shù)據(jù)得R0.4 m.(2)由牛頓第二定律Fma得agcos gsin 0.4 m/s2由vv0at0得t05 s.答案：(1)2 m/s0.4 m(2)5 s