【文档说明】2024-2025学年精品同步试题 物理（必修第二册 人教版2019）第6章测评 Word版含解析.docx，共(9)页，473.461 KB，由小赞的店铺上传

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第六章测评(时间:60分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.由于高度限制,车库出入口采用如图所示的曲杆道闸。道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而

成,P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中,杆PQ始终保持水平。杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中,下列说法正确的是()A.P点的线速度大小不变B.P点的加速度方向不变C.Q点在竖

直方向做匀速运动D.Q点在水平方向做匀速运动答案:A解析:由题意可得,OP长度不变,P点做匀速圆周运动,其线速度大小不变,向心加速度方向指向圆心,方向时刻改变,选项A正确,B错误。由题意,P、Q两点的相对位置不变,Q点也做匀速圆周运动,Q点水平方向和竖直方向做的都不是匀速运动,选项C、D错误。

2.A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动,A球的轨道半径是B球的轨道半径的2倍,A的转速为30r/min,B的转速为10√3r/min,则两球的向心加速度之比为()A.1∶1B.6∶1C.4∶1D.2∶1答案:B解析:A的转速为30r/min=0.5r/s,则A的角速度ωA=2πnA=π,A

球的轨道半径是B球的轨道半径的2倍,故A的向心加速度为aA=rA𝜔A2=2rBπ2;B的转速为10√3r/min=√36r/s,则B的角速度ωB=2πnB=√33π,故B的向心加速度为aB=rB𝜔B2=13rBπ2,所以两球的向心加速度之比𝑎A𝑎B=2𝑟Bπ2

13𝑟Bπ2=61,B正确。3.如图所示,一硬币(可视为质点)置于水平圆盘上,硬币与竖直转轴OO'的距离为r,已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为μ(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一

起绕OO'轴匀速转动,则圆盘转动的最大角速度为()A.12√𝜇𝑔𝑟B.√𝜇𝑔𝑟C.√2𝜇𝑔𝑟D.2√𝜇𝑔𝑟答案:B解析:硬币所受的摩擦力提供硬币转动的向心力,当达到最大静摩擦力时,硬币转

动的角速度最大,根据牛顿第二定律可得μmg=mω2r,解得圆盘转动的最大角速度为ω=√𝜇𝑔𝑟,选项B正确。4.质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动,经过最高点而不脱离轨道的临界速度值是v,当小球以2v的速度

经过最高点时,对轨道的压力值为()A.0B.mgC.3mgD.5mg答案:C解析:当小球以速度v经内轨道最高点时,小球仅受重力,重力充当向心力,有mg=m𝑣2𝑟;当小球以速度2v经内轨道最高点时,小球受重力G和轨道对小球竖直

向下的压力FN,如图所示,合力充当向心力,有mg+FN=m(2𝑣)2𝑟;又由牛顿第三定律得到,小球对轨道的压力与轨道对小球的压力相等,FN'=FN;由以上三式得到,FN'=3mg,故选项C正确。5.为了测定子弹的飞行速度,

在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B,A、B平行相距2m,轴杆的转速为4800r/min,子弹穿过两盘留下两弹孔a、b,测得两弹孔所在半径的夹角是60°,如图所示。则该子弹的速度大小可能是()A.360m/sB.720m/sC.108m/sD.960m/s答案

:D解析:4800r/min=80r/s,子弹从A盘到B盘,盘转过的角度为θ=2πn+π3(n=0,1,2,…),盘转动的角速度为ω=2πn=2π×80rad/s=160πrad/s。子弹在A、B间运动的时间等于圆盘转动时间,即有𝑑𝑣=𝜃𝜔,解得v=2×160

π2π𝑛+π3m/s=9606𝑛+1m/s(n=0,1,2,…)。n=0时,v=960m/s;n=1时,v=137m/s;n=2时,v=73.8m/s……故D正确,A、B、C错误。二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。

每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)6.如图所示,小物块从半球形碗的碗口下滑到碗底的过程中,若物块的速度大小始终不变,则()A.物块的加速度大小始终不变B.碗对物块的支持力大小始终

不变C.碗对物块的摩擦力大小始终不变D.物块所受的合力大小始终不变答案:AD解析:因物体的速度大小不变,物块做匀速圆周运动,故其向心力大小不变,即物体所受合力大小不变,故D正确。由F=ma可知,物块的加速度大小始终不变,故A正确。物块在运动过程中受重力、支持力及摩擦力作用,如图所示

,支持力与重力沿径向的分力的合力充当向心力,而在物块下滑过程中重力沿径向的分力变化,故支持力一定会变化,故B错误。在切向上摩擦力应与重力沿切向的分力大小相等,方向相反,因重力沿切向的分力变化,故摩擦力也会发生变化,故C错误。7.如图所示

,两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球,细线的上端都系于O点。设法让两个小球均在各自的水平面上做匀速圆周运动。已知l1跟竖直方向的夹角为60°,l2跟竖直方向的夹角为30°,下列说法正确的是()A.细线l1和细线l2所受的拉力大小之比为√3∶1B.小球A和B的角速度大小之

比为1∶1C.小球A和B的向心力大小之比为3∶1D.小球A和B的线速度大小之比为3√3∶1答案:AC解析:对任一小球,设细线与竖直方向的夹角为θ,竖直方向受力平衡,则FTcosθ=mg,解得FT=𝑚𝑔cos𝜃,所以细线l1和细线

l2所受的拉力大小之比𝐹T1𝐹T2=cos30°cos60°=√3,故A正确。小球所受合力的大小为mgtanθ,根据牛顿第二定律得mgtanθ=mlω2sinθ,解得ω=√𝑔𝑙cos𝜃,所以两小球角速度大小之比𝜔1𝜔2=√cos30°cos60°=√34,故B

错误。小球所受合力提供向心力,则向心力为F=mgtanθ,小球A和B的向心力大小之比为F1F2=𝑡𝑎𝑛60°𝑡𝑎𝑛30°=3,故C正确。根据v=ωr,r=lsinθ,得小球A和B的线速度大小之比为v1

v2=ω1r1ω2r2=√274,故D错误。8.如图所示,A、B、C三个物体放在水平旋转的圆盘上,三个物体与转盘的最大静摩擦力均为重力的μ倍,A的质量是2m,B和C的质量均为m,A、B离轴距离为r,C离轴距离为2

r,若三个物体均相对圆盘静止,则()A.每个物体均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力作用B.C的向心加速度最大C.B的摩擦力最小D.当圆盘转速增大时,C比B先滑动,A和B同时滑动答案:BCD解析:物体随圆盘一起做圆周运动,受重力、支持力和静摩擦力三个力作用,故A错误。A

、B、C三个物体的角速度相等,根据a=rω2知,C的半径最大,则C的向心加速度最大,故B正确。根据静摩擦力提供向心力知,FfA=2mrω2,FfB=mrω2,FfC=m·2rω2=2mrω2,可知B的摩擦力最小,故C正确。根据μmg=mrω2得,ω=√𝜇𝑔𝑟,C离

轴距离最大,则C的临界角速度最小,当转速增大时,C先滑动,A、B离轴距离相等,临界角速度相等,则A、B同时滑动,故D正确。三、非选择题(本题共5小题,共60分)9.(8分)某同学利用如图所示的装置来探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。两个变速轮塔通过皮带连接,调节装置,转动手

柄,使长槽和短槽分别随变速轮塔在水平面内匀速转动,槽内的钢球做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的弹力提供向心力,钢球对挡板的弹力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心

力的大小。图中左侧短槽的挡板距标尺1的距离与右侧挡板距标尺2的距离相等。(1)实验时,为使两钢球角速度ω相同,则应将皮带连接在半径(选填“相同”或“不同”)的变速轮上。(2)在探究向心力大小与角速度关系时,应选用质量与钢球1质量(选填“相同”或“

不同”)的钢球2,并放在图中(选填“A”或“B”)位置。答案:(1)相同(2)相同A解析:(1)变速轮属于皮带传动装置,边缘各点的线速度大小相等,实验时,为使两钢球角速度相同,则应将皮带连接在半径相同的变速轮上。(2)在探究向心力大小与角速度关系时,应保持质量和半

径相等,选用质量与钢球1质量相等的钢球2,并放在题图中A位置。10.(10分)某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为r=0.20m)。甲乙完成下列填空:(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图

甲所示,托盘秤的示数为1.00kg。(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图乙所示,该示数为kg。(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧。此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录

各次的m值如下表所示。序号12345m/kg1.801.751.851.751.90(4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为N;小车通过最低点时的速度大小为m/s。(重力加速度大小取9.

80m/s2,计算结果保留2位有效数字。)答案:(2)1.40(4)7.91.4解析:(2)题图乙中托盘秤的示数为1.40kg。(4)小车5次经过最低点时托盘秤示数的平均值为m=1.80+1.75+1.85+1.7

5+1.905kg=1.81kg。小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为F=(1.81-1.00)×9.80N=7.9N由题意可知小车的质量为m'=(1.40-1.00)kg=0.40kg对小车,在最低点时由牛顿第二定律得F-m'g=𝑚

'𝑣2𝑟解得v=1.4m/s。11.(12分)右图是马戏团上演的飞车节目,圆轨道半径为R。表演者骑着车在圆轨道内做圆周运动。已知表演者和车的总质量均为m,当乙车以v1=√2𝑔𝑅的速度过轨道最高点B时,甲车以v2=√3v1的速度经过最低点A。忽略其他因素影响,求

:(1)乙在最高点B时受轨道的弹力大小;(2)甲在最低点A时受轨道的弹力大小。答案:(1)mg(2)7mg解析:(1)乙在最高点的速度v1>√𝑔𝑅,故受轨道弹力方向向下。由牛顿第二定律得FB+mg=m𝑣12𝑅解

得FB=mg。(2)甲在最低点A时,由牛顿第二定律得FA-mg=m𝑣22𝑅解得FA=7mg。12.(14分)如图所示的装置可绕竖直轴OO'转动,可视为质点的小球在A点与两细线连接后两细线分别系于B、C两点,当细线AB沿水平方向绷直时,细线AC与竖直方向的夹角θ=37°。

已知小球的质量m=1kg,细线AC长l=1m。重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1)若装置匀速转动,细线AB刚好被拉直成水平状态,求此时角速度ω1的大小。(2)若装置匀速转动的角速度ω2=5√63rad/s,求细线AB和AC上的拉力大小FTAB、FTA

C。答案:(1)5√22rad/s(2)2.5N12.5N解析:(1)细线AB刚好被拉直,则AB的拉力为零,小球由AC的拉力和重力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律有mgtan37°=mlAB𝜔12解得ω1=√

𝑔tan37°𝑙𝐴𝐵=√10×341×35rad/s=5√22rad/s。(2)若装置匀速转动的角速度ω2=5√63rad/s竖直方向上有FTACcos37°=mg水平方向上有FTACsin37°+FTAB=mlAB𝜔22代入数据解得FTAC=12

.5N,FTAB=2.5N。13.(16分)如图所示,位于竖直平面上的14圆弧轨道光滑,半径为r,OB沿竖直方向,上端A距地面高度为h,质量为m的小球从A点由静止释放,到达B点时速度为√2𝑔𝑟,最后落在地面上C点处,不计空气阻力。求:(1)小球刚运动到B点时的加速度大小

和对轨道的压力大小;(2)小球落地点C与B点之间的水平距离。答案:(1)2g3mg(2)2√𝑟(ℎ-𝑟)解析:(1)小球到达B点时加速度aB=an=𝑣𝐵2𝑟=(√2𝑔𝑟)2𝑟=2g根据牛顿第二定律FN-mg=maB得FN=3mg根据牛顿第三定律得,小球运动到B点对

轨道的压力为FN'=FN=3mg。(2)小球从B点抛出后做平抛运动,竖直方向为自由落体运动,则有h-r=12gt2水平方向为匀速运动,有s=vBt又vB=√2𝑔𝑟联立以上三式得s=2√𝑟(ℎ-𝑟)。