人教版高中物理必修二测试题及答案全套
章末质量评估(一)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.每小题中只有一个选项是正确的,选对得3分,错选、不选或多选均不得分)
1.关于曲线运动和圆周运动,以下说法中错误的是( ) A.做曲线运动的物体受到的合力一定不为零 B.做曲线运动的物体的速度一定是变化的
C.做圆周运动的物体受到的合力方向一定指向圆心 D.做匀速圆周运动的物体的加速度方向一定指向圆心
解析:若合力为零,物体保持静止或匀速直线运动,所以做曲线运动的物体受到的合力一定不为零,故选项A正确;做曲线运动的物体,其速度方向时刻改变,因此速度是变化的,故选项B正确;做匀速圆周运动的物体所受合力只改变速度的方向,不改变速度的大小,其合力和加速度的方向一定指向圆心,但一般的圆周运动中,合力不仅改变速度的方向,也改变速度的大小,其合力、加速度一般并不指向圆心,故选项C错误,选项D正确.
答案:C
2.如图所示,A、B轮通过皮带传动,A、C轮通过摩擦传动,半径RA=2RB=3RC,各接触面均不打滑,则A、B、C三个轮的边缘点的线速度大小和角速度之比分别为( )
A.vA∶vB∶vC=1∶2∶3,ωA∶ωB∶ωC=3∶2∶1 B.vA∶vB∶vC=1∶1∶1,ωA∶ωB∶ωC=2∶3∶6 C.vA∶vB∶vC=1∶1∶1,ωA∶ωB∶ωC=1∶2∶3 D.vA∶vB∶vC=3∶2∶1,ωA∶ωB∶ωC=1∶1∶1
解析:由题意知,A、B轮通过皮带传动,A、B边缘上的点具有大小相同的线速度;A、C轮通过摩擦传动,A、C边缘上的点具有相同的线速度,所以三个轮的边缘点的线速度大小是相等的,则vA∶vB∶vC=1∶1∶1,根据线速度与角速度之间的关系v=ωR,得ωA∶ωB∶ωC=1∶2∶3,选项C正确.
答案:C
3.水平放置的平板表面有一个圆形浅槽,如图所示.一只小球在水平槽内滚动直至停下,在此过程中( )
A.小球受四个力,合力方向指向圆心 B.小球受三个力,合力方向指向圆心
C.槽对小球的总作用力提供小球做圆周运动的向心力
D.槽对小球弹力的水平分力提供小球做圆周运动的向心力
解析:对小球进行受力分析,小球受到重力、槽对小球的支持力和摩擦力3个力的作用,所以A错误;其中重力和支持力在竖直面内,而摩擦力是在水平面内的,重力和支持力的合力作为向心力指向圆心,但再加上摩擦力三个力的合力就不指向圆心了,所以选项B、C错误,选项D正确.
答案:D
4.如图所示,一个固定气缸的活塞通过两端有转轴的杆AB与圆盘边缘连接,半径为R的圆盘绕固定转动轴O点以角速度ω逆时针匀速转动,从而使活塞水平左右振动.在图示位置,杆与水平线AO夹角为θ,AO与BO垂直,则此时活塞速度为( )
A.ωR B.ωRcos θ
ωRC. D.ωRtan θ tan θ
解析:在图示位置时,B点的合速度vB=ωR,沿切线方向,则B点沿AB
vB
杆的分速度为v1=,而在AB杆上的A点沿气缸方向的分量v2=v1cos θ,
cos θ故活塞的速度为ωR,故A正确.
答案:A
5.如图所示,A、B两个相同小球同时在OA杆上以O点为圆心向下摆动过程中,在任意时刻A、B两球相等的物理量是( )
A.角速度 B.加速度 C.向心力 D.速度
解析:A、B两球都绕O点做圆周运动,角速度ω必定相等,故A正确.角速度ω相等,根据an=ω2r知:加速度与半径成正比,则A的加速度较大,故B错误.角速度ω相等,根据Fn=mω2r知:向心力与半径成正比,则A的向心力较大,故C错误.由v=ωr分析得知,A的速度较大,故D错误,故选A.
答案:A
6.如图所示,在倾角θ=37°的斜面底端的正上方H处,平抛一个物体,该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直,则物体抛出时的初速度为( )
A. C.
9gH 173gH
4
B. D.
gH 4gH 3
1H-gt2
2v04
解析:碰撞时的竖直分速度vy==v,且=tan
v0ttan 37°30
vy9gH
37°,而t=,联立以上各式可解得v0=.A对.
g17
答案:A
7.如图所示,水平路面出现了一个地坑,其竖直截面为半径为R的半圆,AB为沿水平方向的直径.一辆行驶的汽车发现情况后紧急刹车安全停下,但两颗石子分别以速度v1、v2从A点沿AB方向水平飞出,分别落于C、D两点,C、D两点与水平路面的距离分别为0.6R和R.则v1∶v2的值为( )
3
A.3 B. 5
31533C. D. 55
解析:石子做平抛运动,而平抛运动的时间取决于下落的高度.落到C点
2h11.2R
的石子下落的高度h1=0.6R,下落时间t1== ;落到D点的石子
gg
2h22R
下落的高度h2=R,下落时间t2= = .平抛运动在水平方向上的分
gg
运动为匀速直线运动,根据几何知识可得水平位移分别为x1=1.8R,x2=R,根
x1x2315
据x=vt可得,速度v1=,v2=,联立解得v1∶v2=,故C正确.
t1t25
答案:C
8.在光滑的水平面上,有一转轴垂直于此平面,交点O的上方h处固定一细绳,绳的另一端固定一质量为m的小球B,线长AB=l>h,小球可随转轴转动并在光滑水平面上做匀速圆周运动,如图所示,要使球不离开水平面,转轴的转速最大值是( )
1gA. B.πgh 2πh1glC. D.2π
g2πl
解析:以小球为研究对象,小球受三个力作用,重力G、水平面支持力FN、绳子拉力F,在竖直方向合力为零,在水平方向所需向心力为mω2R,而R=htan θ.当小球即将离开水平面时,FN=0,转速n有最大值,F与mg的合力提供向
1g222
心力,即mgtan θ=mωR,又ω=2πn,故mg=m4πnh,n=.故选项A
2πh
正确.
答案:A
9.如图所示,船从A处开出后沿直线AB到达对岸,若AB与河岸成37°角,水流速度为4 m/s,则船A点开出的最小速度为( )
A.2 m/s B.2.4 m/s C.3 m/s D.3.5 m/s 解析:船参与了两个分运动,沿船头指向的分运动和顺水流而下的分运动,其中,合速度v合方向已知,大小未知,顺水流而下的分运动速度v水的大小和方向都已知,沿船头指向的分运动的速度v船大小和方向都未知,合速度与分速度遵循平行四边形定则(或三角形定则),如图所示.
当v合与v船垂直时,v船最小,由几何关系得到v船的最小值为v船=v水sin 37°=2.4 m/s.故B正确,A、C、D错误.
答案:B
10.某人站在竖直墙壁前一定距离处练习飞镖,他从同一位置沿水平方向扔出两支飞镖A和B,两支飞镖插在墙壁靶上的状态如图所示(侧视图).则下列说法中正确的是( )
A.飞镖A的质量小于飞镖B的质量
B.飞镖A的飞行时间小于飞镖B的飞行时间 C.抛出时飞镖A的初速度小于飞镖B的初速度
D.插入靶时,飞镖A的末速度一定小于飞镖B的末速度
解析:平抛运动的时间和下落高度都与飞镖质量无关,本题无法比较两飞
12
镖的质量,故A错误;飞镖A下落的高度小于飞镖B下落的高度,根据h=gt2
2h
得t=,知飞镖A的运动时间小于飞镖B的运动时间,故B正确;两飞镖
g
的水平位移相等,飞镖A所用的时间短,则飞镖A的初速度大,故C错误;设
v0
飞镖与水平方向的夹角为θ,可得末速度v=,故无法比较飞镖A、B的
cos θ末速度大小,故D错误.
答案:B
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题6分,共24分.每小题有多个选项是正确的,全选对得6分,少选得3分,选错、多选或不选得0分)
11.下列有关运动的说法正确的是( )
A.图甲A球在水平面内做匀速圆周运动,A球角速度越大则偏离竖直方向的θ角越大
B.图乙质量为m的小球到达最高点时对管壁的压力大小为3mg,则此时小球的速度大小为2gr
C.图丙皮带轮上b点的加速度小于a点的加速度
D.图丁用铁锤水平打击弹簧片后,B球比A球先着地 解析:
对题图甲小球受力分析如图所示,则有 F向=mgtan θ=mω2Lsin θ,
g
得cos θ=2,
ωL
由上式可知ω越大,cos θ越小,则θ越大,A正确.