第二模塊 第4章 第3單元 一、選擇題1如圖11所示，a、b是地球表面上不同緯度上的兩個點，如果把地球看作是一個球體，a、b兩點隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，這兩個點具有大小相同的()A線速度B角速度C加速度 D軌道半徑解析：地球上各點(除兩極點)隨地球一起自轉(zhuǎn)，其角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同，故B正確；不同緯度的地方各點繞地軸做勻速圓周運動，其半徑不同，故D不正確；根據(jù)vr，ar2可知，A、C不正確答案：B2有一種大型游戲器械，是一個圓筒狀大型容器，筒壁豎直游客進入容器后緊靠筒壁站立，當圓筒的轉(zhuǎn)速達到某一數(shù)值時，其底板突然塌落，游客發(fā)現(xiàn)自己竟然沒有掉下去！以下說法正確的是()A游客處于超重狀態(tài)B游客處于失重狀態(tài)C游客受到的摩擦力等于重力D筒壁對游客的支持力等于重力解析：經(jīng)分析可知，當圓筒的轉(zhuǎn)速達到某一數(shù)值時，游客隨著圓筒一起在水平方向上做勻速圓周運動，具有指向圓心的向心加速度，豎直方向上受力平衡，即重力等于豎直向上的靜摩擦力Ff，由于Ff<FN，故Gmg<FN，綜上分析，只有C項正確答案：C3如圖12所示是一種娛樂設(shè)施“魔盤”，而且畫面反映的是魔盤旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速較大時，盤中人的情景甲、乙、丙三位同學看了圖后發(fā)生爭論，甲說：“圖畫錯了，做圓周運動的物體受到向心力的作用，魔盤上的人應(yīng)該向中心靠攏”乙說：“圖畫得對，因為旋轉(zhuǎn)的魔盤給人離心力，所以人向盤邊緣靠攏”丙說：“圖畫得對，當盤對人的摩擦力不能滿足人做圓周運動的向心力時，人會逐漸遠離圓心”該三位同學的說法應(yīng)是()A甲正確B乙正確C丙正確D無法判斷解析：人在水平魔盤上做勻速圓周運動時，靜摩擦力提供向心力，轉(zhuǎn)速增大到一圖13定值，最大靜摩擦力不足以提供向心力，人將做離心運動，所以丙的說法正確答案：C4一小球用一不可伸縮且柔軟的輕繩拉著在豎直平面內(nèi)做圓周運動，不計空氣阻力，下面說法中正確的是()A小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動B小球的機械能一定守恒C小球的向心加速度的大小一定是變化的D小球的向心加速度的大小一定是不變的解析：不計空氣阻力，輕繩的拉力不做功，因此小球的機械能守恒，高度增大時速度減小，A錯B對；小球的向心加速度a隨速度的變化而變化，C正確D錯考查圓周運動的向心加速度、機械能守恒等知識點，本題較易答案：BC5游客乘坐過山車，在圓弧軌道最低點處獲得的向心加速度達到20 m/s2，g取10 m/s2，那么此位置座椅對游客的作用力相當于游客重力的()A1倍 B2倍C3倍 D4倍解析：以游客為研究對象，游客受重力mg和支持力FN，由牛頓第二定律得：FNmgma，所以FNmgma3mg，故C正確答案：C6(2020年海南?？?中央電視臺今日說法欄目報道了一起發(fā)生在湖南長沙某區(qū)湘府路上的離奇交通事故家住公路拐彎處的張先生和李先生家在三個月內(nèi)連續(xù)遭遇七次大卡車側(cè)翻在自家門口的場面，第八次有輛卡車沖撞進李先生家，造成三死一傷和房屋嚴重損毀的血腥慘案經(jīng)公安部門和交通部門協(xié)力調(diào)查，畫出的現(xiàn)場示意圖如圖14所示交警根據(jù)圖示作出以下判斷，你認為正確的是()A由圖可知汽車在拐彎時發(fā)生側(cè)翻是因為車做離心運動B由圖可知汽車在拐彎時發(fā)生側(cè)翻是因為車做向心運動C公路在設(shè)計上可能內(nèi)(東)高外(西)低D公路在設(shè)計上可能外(西)高內(nèi)(東)低解析：汽車進入民宅，遠離圓心，因而車作離心運動，A對，B錯汽車在水平公路上拐彎時，靜摩擦力提供向心力，此處，汽車以與水平公路上相同速度拐彎，易發(fā)生側(cè)翻，摩擦力不足以提供向心力；也可能是路面設(shè)計不太合理，內(nèi)高外低重力沿斜面方向的分力背離圓心而致，C對，D錯答案：AC7一圓筒繞其中心軸OO勻速轉(zhuǎn)動，筒內(nèi)壁上緊貼著一個物體與筒一起運動，相對筒無滑動如圖15所示，物體所受向心力是()A物體的重力B筒壁對物體的靜摩擦力C筒壁對物體的彈力D物體所受重力與彈力的合力解析：由于提供向心力的實際力必須指向圓心，物體受到的力中只有彈力是指向圓心的，故選項C是正確的答案：C8如圖16所示為一種“滾輪平盤無極變速器”的示意圖，它由固定于主動軸上的平盤和可隨從動軸移動的圓柱形滾輪組成由于摩擦的作用，當平盤轉(zhuǎn)動時，滾輪就會跟隨轉(zhuǎn)動，如果認為滾輪不會打滑，那么主動軸轉(zhuǎn)速n1、從動軸轉(zhuǎn)速n2、滾輪半徑r以及滾輪中心距離主動軸軸線的距離x之間的關(guān)系是()An2n1 Bn2n1Cn2n1 Dn2n1解析：滾輪因與平盤有摩擦的作用而轉(zhuǎn)動，并且認為不打滑，所以滾輪邊緣的線速度與平盤上x處的線速度相等，即n1xn2r，所以選項A正確答案：A9如圖17所示，天車下吊著兩個質(zhì)量都是m的工件A和B，系A(chǔ)的吊繩較短，系B的吊繩較長若天車運動到P處突然停止，則兩吊繩所受的拉力FA和FB的大小關(guān)系()AFA>FBBFA<FBCFAFBmgDFAFB>mg解析：天車運動到P處突然停止后，A、B各以天車上的懸點為圓心做圓周運動，線速度相同而半徑不同，由Fmgm，得：Fmgmm相等，v相等，而LA<LB，F(xiàn)A>FB，A選項正確答案：A10一只小狗拉著雪橇在水平冰面上沿著圓弧形的道路勻速行駛，下圖為雪橇受到的牽引力F及摩擦力F1的示意圖(O為圓心)，其中正確的是()解析：雪橇做勻速圓周運動，牽引力F及摩擦力F1的合力提供向心力，指向圓心，A、B項錯誤；滑動摩擦力F1是阻力，與線速度反向，D項錯誤，C選項正確答案：C二、填空題11圖18是自行車傳動機構(gòu)的示意圖，其中是大齒輪，是小齒輪，是后輪(1)假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為n，則大齒輪的角速度是_(2)要知道在這種情況下自行車前進的速度有多大，除需要測量大齒輪的半徑r1，小齒輪的半徑r2外，還需要測量的物理量是_(3)用上述量推導出自行車前進速度的表達式：_.解析：(1)大齒輪的角速度12n.(2)對、兩齒輪有1r12r2，設(shè)后輪半徑為R，則自行車前進的速度v2R·R.所以還需要測量的物理量是后輪的半徑R.(3)v.答案：(1)2n(2)后輪的半徑R(3)v三、計算題12如圖19所示，半徑為R的圓板勻速轉(zhuǎn)動，當半徑OB轉(zhuǎn)動到某一方向時，在圓板中心正上方高h處以平行于OB方向水平拋出一小球，要使小球與圓板只碰撞一次，且落點為B，求：(1)小球的初速度大小；(2)圓板轉(zhuǎn)動的角速度解析：(1)小球平拋運動的水平位移： Rv0t小球的豎直位移：hgt2由得t，代入得v0R.(2)小球在運動時間內(nèi)，圓板轉(zhuǎn)了n圈，其角速度為：n(n1,2,3)答案：(1)R(2)n(n1,2,3)