章末过关检测(四)
[学生用书P128(单独成册)]
(时间:60分钟,满分:100分)
一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)
1.下列关于匀速圆周运动的说法中正确的是( )
A.因为向心加速度的大小不变,故是匀变速运动
B.由于向心加速度的方向变化,故是变加速运动
C.用线系着的物体在光滑水平面上做匀速圆周运动,线断后,物体受到“离心力”作用而背离圆心运动
D.向心力和离心力一定是一对作用力和反作用力
解析:选B.匀速圆周运动向心加速度大小不变、方向时刻在变,故A错,B对.当向心力消失后,物体做离心运动,并非受“离心力”作用,C、D错.
2.质量相等的甲、乙两车以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动,甲车在乙车的外侧.设甲、乙两车沿半径方向受到的摩擦力大小分别为f1和f2,以下说法正确的是( )
A.f1<f2
B.f1=f2
C.f1>f2
D.f1和f2均与汽车的速率无关
解析:选A.甲、乙两车均做圆周运动,向心力完全由摩擦力提供,则有f=m,因为甲车在乙车外侧,则r1>r2,所以f1<f2,选项A正确.
3.
质量为m的小球用线通过光滑的水平板上的小孔与质量为M的物体相连,并且正在做匀速圆周运动,如图所示.如果减小物体的质量M,则小球的轨道半径r、角速度ω、线速度v的大小变化情况是( )
A.r不变,v减小,ω减小
B.r增大,ω减小,v减小
C.r增大,v不变,ω增大
D.r减小,ω不变,v减小
解析:选B.若减小物体的质量M,则线对物体、小球的拉力减小,小球将做离心运动,r增大,物体上升,势能增大,小球的动能减小,线速度v减小,由ω=知ω减小,故选项B正确.
4.有一种玩具结构如图所示,竖直放置的光滑铁圆环的半径为R=20 cm,环上有一个穿孔的小球m,仅能沿环做无摩擦滑动.如果圆环绕着通过环心的竖直轴O1O2以10 rad/s的角速度旋转(g取10 m/s2),则小球相对环静止时与环心O的连线跟O1O2的夹角θ可能是( )
A.30° B.45°
C.60° D.75°
解析:选C.小球受重力G与圆环的支持力N,两力的合力提供向心力.根据牛顿第二定律有mgtan θ=mω2r,r=Rsin θ,即cos θ===,得θ=60°.
5.
如图所示两段长均为L的轻质线共同系住一个质量为m的小球,另一端分别固定在等高的A、B两点,A、B两点间距也为L,今使小球在竖直平面内做圆周运动,当小球到达最高点时速率为v,两段线中张力恰好均为零,若小球到达最高点时速率为2v,则此时每段线中张力大小为( )
A.mg B.2mg
C.3mg D.4mg