2017-2018学年高中物理 第4章 匀速圆周运动章末检测（含解析）鲁科版必修2

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1、第4章匀速圆周运动(时间60分钟，满分100分)一、选择题(本大题共8小题，每小题6分，共48分，在每小题给出的四个选项中只有一个选项是正确的)1．物体做匀速圆周运动时，关于受力情况，下列说法中正确的是(　　)A．必须受到恒力的作用B．物体所受合力必须等于零C．物体所受合力大小可能变化D．物体所受合力大小不变，方向不断改变解析：匀速圆周运动是曲线运动，就一定是变速运动，合力一定不为零，故B错误。在匀速圆周运动中，合力充当向心力，合力的大小是恒定的，但方向是时刻改变的，所以匀速圆周运动的物体受到的力一定是一个变力，故

2、A、C错误，D正确。答案：D2．曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机，它的一端有一半径为r0＝1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图1所示，当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，自行车车轮的半径R1＝35cm，小齿轮的半径R2＝4.0cm，大齿轮的半径R3＝10.0cm。要使小轮的角速度为280rad/s，大齿轮的角速度为(　　)图1A．3.2rad/s　　　　　　　B．6.4rad/sC．1.6rad/sD．2.4rad/s解析：已知ω0＝280rad/s，设车轮的角速度为ω轮，由摩擦

3、小轮和车轮边缘的线速度相等，可得r0ω0＝R1ω轮，大齿轮边缘的线速度和小齿轮边缘线速度相等，车轮与小齿轮的角速度相等，所以R3ω3＝R2ω轮，联立以上两式得ω3＝＝3.2rad/s。答案：A3.如图2所示，长为l的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴O上，使小球在竖直平面内做圆周运动。关于小球在最高点的速度v，下列叙述中不正确的是(　　)A．v的最小值为B．v由零逐渐增大，所需向心力逐渐增大图2C．当v由逐渐增大时，杆对小球的弹力逐渐增大D．当v由逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐增大解析：由于杆可以对小

4、球施加拉力，又可以施加支撑力，因此，在最高点v的最小值可以为零，这时杆对球的弹力为支持力，大小等于重力，选项A错。球做圆周运动所需向心力大小由公式F＝m知，v增大，向心力F也增大，选项B正确。当v＝时，重力提供向心力，杆对球无弹力。当v>时，所需向心力增大，杆必须对球施以竖直向下的拉力F′，与重力一起充当向心力，由F′＋mg＝m可知F′＝m－mg，v增大，F′增大，选项C正确。当v<时，所需向心力减小，杆必须对球施以竖直向上的支持力F′，由mg－F′＝m可知F′＝mg－m，v减小时，F′增大，选项D正确。答案：A4

5、.如图3所示，A、B两个齿轮的齿数分别是z1、z2，各自固定在过O1、O2的轴上。其中过O1的轴与电动机相连，此轴的转速为n1，则下列判断错误的是(　　)A．B齿轮的转速n2＝n1图3B．A、B两齿轮的半径之比r1∶r2＝z1∶z2C．在时间t内，A、B两齿轮转过的角度之比φA∶φB＝z2∶z1D．B齿轮外缘上一点在时间t内通过的路程sB＝解析：在齿轮传动装置中，各齿轮的齿数是不同的，齿轮的齿数对应齿轮的周长，在齿轮传动进行转速变换时，单位时间内每个齿轮转过的齿数相等，相当于每个接合的齿轮边缘处的线速度大小相等，因

6、此齿轮的转速与齿数成反比，所以B齿轮的转速n2＝n1，选项A正确；A齿轮边缘的线速度大小v1＝ω1r1＝2πn1r1，B齿轮边缘的线速度大小v2＝ω2r2＝2πn2r2，两齿轮边缘上各点的线速度大小相等，即v1＝v2，所以有2πn1r1＝2πn2r2，则两齿轮的半径之比r1∶r2＝n1∶n2＝z1∶z2，选项B正确；在时间t内，A、B转过的角度分别为φA＝ω1t＝2πn1t，φB＝ω2t＝2πn2t，所以两齿轮转过的角度之比φA∶φB＝n1∶n2＝z2∶z1，选项C正确；B齿轮外缘上一点在时间t内通过的路程为sB＝

7、v2t＝ω2r2t＝，选项D错误。答案：D5.如图4所示，将完全相同的两小球A、B用长L＝0.8m的细绳悬于以v＝4m/s向左匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触。由于某种原因，小车突然停止，此时悬线中张力之比TA∶TB为(g＝10m/s2)(　　)图4A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．1∶4解析：小车突然停止，B球将做圆周运动，所以TB＝m＋mg＝30m；A球：TA＝mg＝10m，故此时悬线中张力之比为TA∶TB＝1∶3，C选项正确。答案：C6.如图5所示，小球P用两根长度相等、不可伸长的细绳系于竖直杆上，随

8、杆转动。若转动角速度为ω，则下列说法错误的是(　　)A．ω只有超过某一值时，绳子AP才有拉力B．绳子BP的拉力随ω的增大而增大C．绳子BP的张力一定大于绳子AP的张力图5D．当ω增大到一定程度时，绳子AP的张力大于绳子BP的张力解析：当细绳AP伸直却无张力时的临界条件，设绳长为l对P受力分析如图所示：则水平方向上：Fx合＝FBPcosθ①竖直方向上：FBPs