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人教版高中物理必修2课后知能检测试题汇编全套1(2012?长沙高一期末)下列关于运动状态与受力关系的说法中，正确的是 ( ) A(物体的运动状态发生变化，物体的受力情况一定变化 B(物体在恒力作用下，一定做匀变速直线运动 C(物体的运动状态保持不变，说明物体所受的合外力为零 D(物体做曲线运动时，受到的合外力可以是恒力 【解析】 根据牛顿第二定律，当物体所受合外力不等于零时，其运动状态就要发生变化(若合外力的方向跟物体的速度方向成一定角度，合外力产生的加速度方向跟速度方向也成一定角度，那么物体的速度不仅方向一定发生变化，而且大小也可能发生变化，即物体应做曲线运动(所受合外力可以是恒力，也可以是变力( 【答案】 CD 2(关于曲线运动的速度，下列说法正确的是( ) A(速度的大小与方向都在时刻变化 B(速度的大小不断发生变化，速度的方向不一定发生变化 C(速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化 D(质点在某一点的速度方向是在曲线上该点的切线方向 【解析】 物体做曲线运动时速度的方向沿曲线的切线方向，而曲线上不同点的切线方向是不同的，所以速度的方向是不断发生变化的;如果合力方向与速度方向时刻垂直，速度的大小是不会发生变化的( 【答案】 CD 3(若一个物体的运动是由两个独立的分运动合成的，则( ) A(若其中一个分运动是变速运动，另一个分运动是匀速直线运动，则物体的合运动一定是变速运动 B(若两个分运动都是匀速直线运动，则物体的合运动有可能是匀变速直线运动 C(若其中一个分运动是匀变速直线运动，另一个分运动是匀速直线运动，则物体的运动一定是曲线运动 D(若其中一个分运动是匀加速直线运动，另一个分运动是匀减速直线运动，则合运动一定是曲线运动 【解析】 当一个分速度变化时，合速度会不断变化，所以是变速运动，A正确;当两个分运动都是匀速直线运动时，合运动一定也是匀速直线运动，B错误;若匀变速直线运动与同方向的匀速直线运动合成，则合运动是直线运动，C错误;同方向的匀加速直线运动与第 1 页 共 108 页 匀减速直线运动合成，合运动是直线运动，D错误( 【答案】 A 4(“神舟九号”已于2012年6月与在轨的“天宫一号”实现交会对接(如图所示，“神舟九号”在飞行过程中，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小(在此过程中“神舟九号”所受合力方向可能是下列图中的( ) 【解析】 做曲线运动的物体的运动轨迹向合力方向弯曲，A、D错误;卫星速度减小，表明它所受的合力沿切线方向的分力与速度方向相反，故B错误，C正确( 【答案】 C 5(做曲线运动的物体，在其轨迹上某一点的加速度方向( ) A(为通过该点的曲线的切线方向 B(与物体在这一点时所受的合外力方向垂直 C(与物体在这一点速度方向一致 D(与物体在这一点速度方向的夹角一定不为零 【解析】 由于做曲线运动的物体所受合外力方向一定指向轨迹的凹侧、与速度方向不共线，而加速度方向与合外力方向一致，故选D. 【答案】 D 图5,1,7 6(2013?佛山高一期中)如图5,1,7，人沿平直的河岸以速度v行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行(当绳与河岸的夹角为时，船的速率为( ) vA(vsin B. sin vC(vcos D. cos 【解析】 把人的速度v沿着绳方向和垂直于绳方向分解(如图所示( 第 2 页 共 108 页 其中v,vcos ，所以船的速度等于vcos .因此C选项正确( 1【答案】 C 7(2013?珠海高一期中)互成角度(?0?，?180?)的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动( ) A(有可能是直线运动 B(一定是曲线运动 C(有可能是匀速运动 D(一定是匀变速运动 【解析】 互成角度的一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动合成后，加速度不变，是匀变速，且合速度的方向与合加速度的方向不在一条直线上，做曲线运动，所以选B、D. 【答案】 BD 8(2013?汕头高一期末)月亮的阴晴圆缺使人们知道，月亮的运动轨迹可近似地认为是以地球为中心的圆(关于月亮的运动，下列说法正确的是( ) A(月亮做匀速运动 B(月亮运动的加速度为零 C(月亮受到指向地心的力的作用，且这个力的大小不变 D(月亮不受力的作用 【解析】 月亮运动的轨道可近似地认为是一个以地球为中心的圆，由此我们知道月亮做曲线运动(由曲线运动的条件可知，月亮受到的合外力一定不等于零(由我们的观察和经验知，月亮绕地球做曲线运动的速率不变化，因此，月亮应该受到一个与速度方向垂直的力，也就是沿着轨道半径指向地心的力的作用(因为月亮运动的速率是不变的，可以知道月亮的速度方向的改变是均匀的，也就是说，月亮的瞬时速度在相同的时间内改变的角度是相同的(由曲线运动方向改变的原因推知，月亮受到的指向地心的力大小应该不变化( 【答案】 C 9(2013?海口高一期末)在光滑的水平面上有一质量为2 kg的物体，在几个共点力的作用下做匀速直线运动(现突然将与速度反方向的2 N的力水平旋转90?，则关于物体运动情况的叙述正确的是( ) A(物体做速度大小不变的曲线运动 2B(物体做加速度为2 m/s的匀变速曲线运动 C(物体做速度越来越大的曲线运动 D(物体做非匀变速曲线运动，其速度越来越大 【解析】 物体原来所受的合外力为零，当把与速度反方向的2 N的力水平旋转90?后，第 3 页 共 108 页 其受力相当于如图所示，其中F是F、F的合力，即F,22 N，且大小、方向都不变，xyF2222是恒力，那么物体的加速度为a, m/s,2 m/s.又因为F与v的夹角,90?，所m22以物体做速度越来越大、加速度恒为2 m/s的匀变速曲线运动(故正确答案是B、C两项( 【答案】 BC 10(在一次漂流探险中，探险者驾驶摩托艇想上岸休息，江岸是平直的，江水沿江向下流速为v，摩托艇在静水中航速为u，探险者离岸最近点O的距离为d.如果探险者想在最短的时间内靠岸，则摩托艇登陆的地点离O的距离为多少, 【解析】 如果探险者想在最短的时间内靠岸，摩托艇的前端应垂直于河岸，即u垂直d于河岸，如图所示，则探险者运动的时间为t,，那么摩托艇登陆的地点离O的距离为xuv,vt,d. uv【答案】 d u11(2月26日，2013年全国山地自行车冠军赛首站结束，刘馨阳、白月分获男、女组冠军(若某一路段车手正在骑自行车以4 m/s的速度向正东方向行驶，天气预报报告当时是正北风，风速也是4 m/s，则车手感觉的风速多大,方向如何, 【解析】 以人为参考系，气流水平方向上有向西的4 m/s的速度，向南有4 m/s的速度，所以合速度为42 m/s，方向为西南方向，如图所示(由图可知骑车的人感觉到风速方向为东北方向的东北风( 【答案】 42 m/s 东北风 12(如图5,1,8所示，在水平地面上以速度v做匀速直线运动的汽车，用绳子通过定滑轮吊起一个物体，若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为v和v.已知v,v，求: 121(1)两绳夹角为时，物体上升的速度大小; (2)在汽车做匀速直线运动的过程中，物体是加速上升还是减速上升, (3)绳子对物体的拉力F与物体所受重力mg的大小关系如何, 第 4 页 共 108 页 图5,1,8 【解析】 (1)依据实际效果将汽车的运动分解为沿绳的直线运动和垂直于绳的圆周运动，如图所示，则有v,vsin ，v,v，所以v,vsin . 2112(2)依据v,vsin 可知:当小车向左做匀速直线运动时，角变大，则sin 变大，因此2物体的运动速度变大，即物体加速上升( (3)由于物体加速上升，根据牛顿第二定律知，拉力F大于物体的重力mg. mg 【答案】 (1)vsin (2)加速上升 (3)F,1(关于从同一高度以不同初速度水平抛出的物体，比较它们落到水平地面上的时间(不计空气阻力)，以下说法正确的是( ) A(速度大的时间长 B(速度小的时间长 C(一样长 D(质量大的时间长 12y2【解析】 水平抛出的物体做平抛运动，由y,gt得t, ，其下落的时间由下落2g的高度决定，从同一高度以不同初速度水平抛出的物体，落到水平地面上的时间相同，A、B、D错误，C正确( 【答案】 C 2(做平抛运动的物体，落地过程在水平方向通过的距离取决于( ) A(物体的初始高度和所受重力 B(物体的初始高度和初速度 第 5 页 共 108 页 C(物体所受的重力和初速度 D(物体所受的重力、初始高度和初速度 12h2【解析】 水平方向通过的距离x,vt，由h,gt得t,，所以时间t由高度h02g2h决定，又x,vt,v，故x由初始高度h和初速度v共同决定，B正确( 000g【答案】 B 3(2013?茂名高一检测)滑雪运动员以20 m/s的速度从一平台水平飞出，落地点与飞出2点的高度差3.2 m(不计空气阻力，g取10 m/s.运动员飞过的水平距离为x，所用时间为t，则下列结果正确的是( ) A(x,16 m，t,0.50 s B(x,16 m，t,0.80 s C(x,20 m，t,0.50 s D(x,20 m，t,0.80 s 【解析】 做平抛运动的物体运动时间由高度决定，根据竖直方向做自由落体运动得t2h,0.80 s(根据水平方向做匀速直线运动可知x,vt,20×0.80 m,16 m，B正确( 0g【答案】 B 4(人站在平台上平抛一小球，球离手时的速度为v，落地时速度为v，不计空气阻力，12图中能表示出速度矢量的演变过程的是( ) 【解析】 物体做平抛运动时，在水平方向上做匀速直线运动，其水平方向的分速度不变，故选项C正确( 【答案】 C 5. 如图5,2,13所示，在光滑水平面上有一小球a以v的初速度向右运动，同时在它0正上方有一小球b也以v的初速度水平向右抛出，并落于C点，则( ) 0图5,2,13 A(小球a先到达C点 B(小球b先到达C点 C(两球同时到达C点 第 6 页 共 108 页 D(不能确定 【解析】 b球做平抛运动，可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体x运动(b球落于C点，水平位移x与a球位移相同，由于x,vt，故t,，x相同，v也相00v0同，因此t也相同( 【答案】 C 6(关于斜抛运动，下列说法中正确的是( ) A(物体抛出后，速度增大，加速度减小 B(物体抛出后，速度先减小，再增大 C(物体抛出后，沿着轨迹的切线方向，先做减速运动，再做加速运动，加速度始终沿着切线方向 D(斜抛物体的运动是匀变速曲线运动 【解析】 斜抛物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做竖直上抛或竖直下抛运动，抛出后只受重力，故加速度恒定(若是斜上抛则竖直方向的分速度先减小后增大;若是斜下抛则竖直方向的分速度一直增大，则轨迹为抛物线，故选项D正确( 【答案】 D 7(2013?江苏高考)如图5,2,14所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同(空气阻力不计，则 ( ) 图5,2,14 A(B的加速度比A的大 B(B的飞行时间比A的长 C(B在最高点的速度比A在最高点的大 D(B在落地时的速度比A在落地时的大 【解析】 在同一位置抛出的两小球，不计空气阻力，在运动过程中的加速度等于重力12加速度，故A、B的加速度相等，选项A错误;根据h,gt，两球运动的最大高度相同，2故两球飞行的时间相等，选项B错误;由于B的射程大，根据水平方向匀速运动的规律x,vt，故B在最高点的速度比A的大，选项C正确;根据竖直方向自由落体运动，A、B落地时在竖直方向的速度相等，B的水平速度大，速度合成后B在落地时的速度比A的大，选项D正确( 【答案】 CD 第 7 页 共 108 页 8(一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图5,2,15中虚线所示(小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为( ) 图5,2,15 A(tan B(2tan 11C. D. tan 2tan 【解析】 设小球的初速度为v，抛出t秒后小球落在斜面上(根据速度方向与斜面垂0vvv0y0直，求得t秒时小球的竖直速度v,，故时间t,.t秒时间内小球水平位移xytan ggtan 222vvvy10y0,vt,，竖直位移y,，,，选项D正确( 02gtan 2g2gtan x2tan 【答案】 D (如图5,2,16所示，在倾角为的斜面上A点，以水平速度v抛出一个小球，不90计空气阻力，它落到斜面上B点所用的时间为( ) 2vsin 2vtan 00A. B. ggvsin vtan 00C. D. gg图5,2,16 【解析】 设小球从抛出至落到斜面上的时间为t，在这段时间内水平位移和竖直位移分别为 12x,vt，y,gt. 02如图所示，由几何关系知 第 8 页 共 108 页 12gty2gttan ,， ,xvt2v002v0所以小球的运动时间为t,tan . g【答案】 B 10(如图5,2,17所示，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上，枪口与目标靶之间的距离x,100 m，子弹射出的水平速度v,200 m/s，子2弹从枪口射出的瞬间，目标靶由静止开始释放(不计空气阻力，取重力加速度g为10 m/s，求: 图5,2,17 (1)从子弹由枪口射出开始计时，经多长时间子弹击中目标靶, (2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落的距离h为多少, 【解析】 (1)子弹做平抛运动，它在水平方向的分运动是匀速直线运动，设子弹经tx时间击中目标靶，则t,代入数据得t,0.5 s. v12(2)目标靶做自由落体运动，则h,gt 2代入数据得h,1.25 m. 【答案】 (1)0.5 s (2)1.25 m 11(如图5,2,18所示，水平台面AB距地面高度h,0.80 m(有一滑块从A点以v0,6.0m/s的初速度在台面上做匀变速直线运动，滑块与水平台面间的动摩擦因数,0.25.2滑块运动到平台边缘的B点后水平飞出(已知AB,2.2 m，不计空气阻力，g取10 m/s，结果保留两位有效数字(求: (1)滑块从B点飞出时的速度大小; (2)滑块落地点到平台边缘的水平距离( 图5,1,18 【解析】 (1)设滑块从B点飞出时的速度大小为v，由牛顿第二定律和运动学方程得 22,mg ,ma，v,v ,2ax 0解得 代入数据得v,5.0m/s. 第 9 页 共 108 页 12(2)设滑块落地点到平台边缘的水平距离为x，由平抛运动的规律得x,vt，h,gt 1122h解得x,v 1g代入数据得x,2.0 m. 1【答案】 (1)5.0 m/s (2)2.0 m 12(2013?海口高一期末)光滑的水平面上，一个质量为2 kg的物体从静止开始运动，在前5 s受到一个沿正东方向、大小为4 N的水平恒力作用，从第6 s初开始，改受正北方向、大小为2 N的水平恒力，作用时间为10 s(求物体在15 s内的位移和15 s末的速度大小( 11FF2121【解析】 前5 s内，物体做匀加速直线运动，s,at,?t,25 m，v,t,10 m/s.5115122mm接着物体做类平抛运动，如图所示，后10 s内物体向东的位移x,vt,100 m. 5211F22222向北方向位移y,at,?,50 m，向北方向速度v,at,10 m/s，则v,v，v?t22y2155y22m22,102 m/s,15 s内位移s,，sx,，y,134.6 m. 5【答案】 134.6 m 102 m/s 1(下列关于匀速圆周运动的说法中正确的是( ) A(匀速圆周运动是匀速运动 B(匀速圆周运动是变速运动 C(匀速圆周运动的线速度不变 D(匀速圆周运动的角速度不变 【解析】 匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，故A、C错误，B正确;匀速圆周运动中角速度是不变的，故D正确( 【答案】 BD 2(对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是( ) A(相等的时间里通过的路程相等 第 10 页 共 108 页 B(相等的时间里通过的弧长相等 C(相等的时间里发生的位移相等 D(相等的时间里转过的角度相等 【解析】 匀速圆周运动是曲线运动，物体转过的弧长等于物体运动的路程，依据匀速圆周运动的概念可知:“相等的时间内通过的弧长相等”，即相等的时间内通过的路程相等，A、B正确;依据位移的定义可知，相等时间内位移的方向不相同，C错误;因为在匀速圆周运动中角速度不变，所以D正确( 【答案】 ABD 3(甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为2R的圆周跑道匀速跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为、和v、211v，则( ) 2A(,，v,v B(,，v,v 12121212C(,，v,v D(,，v,v 121212122R4R【解析】 由于甲、乙在相同时间内各自跑了一圈，v,，v,，v,v.由v,r，1212ttvvv2212得,，,，,，故C正确( ,，1212rRt2Rt【答案】 C 4(2013?青岛高一期中)有一棵大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人就会双眼紧盯树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤(从物理知识的角度来解释，以下说法正确的是( ) A(树木开始倒下时，树梢的角速度最大，易于判断 B(树木开始倒下时，树梢的线速度最大，易于判断 C(树木开始倒下时，树梢的周期较大，易于判断 D(伐木工人的经验缺乏科学依据 2【解析】 树木开始倒下时，树各处的角速度一样大，故A项错误;由T,知，树各处的周期也一样大，故C项错误;由v,r知，树梢的线速度最大，易判断树倒下的方向，故B项正确( 【答案】 B 5(如图5,4,8所示，两轮用齿轮传动，且不打滑，图中两轮的边缘上有A、B两点，它们到各自转轴O、O的距离分别为r、r，且r,r.当轮子转动时，这两点的角速度分12ABAB别为和，线速度大小分别为v和v，则下列关系式正确的是( ) ABAB第 11 页 共 108 页 图5,4,8 A(, B(, ABABC(v,v D(v,v ABBA【解析】 由齿轮传动特点可知v,v，所以C正确，D错误;再由v,r，r,r，ABAB可知,，故A、B均错误( AB【答案】 C 6(2013?秦皇岛高一期中)如图5,4,9所示为自行车的传动装置示意图，A、B、C分别为大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的一点，则在此传动装置中( ) 图5,4,9 B、C两点的线速度相同 A(B(A、B两点的线速度相同 C(A、B两点的角速度与对应的半径成正比 D(B、C两点的线速度与对应的半径成正比 【解析】 大齿轮与小齿轮间是皮带传动，A、B两点的线速度相同，角速度与对应的半径成反比，B正确、C错误;小齿轮与后轮是同轴转动，B、C两点的角速度相同，线速度与对应的半径成正比，A错误、D正确( 【答案】 BD 7(一辆卡车在水平路面上行驶，已知该车轮胎半径为R，轮胎转动的角速度为，关于各点的线速度大小下列说法正确的是( ) A(相对于地面，轮胎与地面的接触点的速度为R B(相对于地面，车轴的速度大小为R C(相对于地面，轮胎上缘的速度大小为R D(相对于地面，轮胎上缘的速度大小为2R 【解析】 因为轮胎不打滑，相对于地面，轮胎与地面接触处保持相对静止，该点相当于转动轴，它的速度为零，车轴的速度为R.而轮胎上缘的速度大小为2R.故选项B、D正确( 【答案】 BD 第 12 页 共 108 页 8(2013?义乌高一检测)两个小球固定在一根长为L的杆的两端，绕杆上的O点做圆周运动，如图5,4,10所示，当小球1的速度为v时，小球2的速度为v，则转轴O到小球122的距离为( ) 图5,4,10 A(vL/(v，v) B(vL/(v，v) 112212C(v，v)L/v D(v，v)L/v 121122【解析】 设小球1、2做圆周运动的半径分别为r、r，则v?v,r?r,r?r，12121212Lv2又因r，r,L，所以小球2到转轴O的距离r,，B正确( 122v，v12【答案】 B 9(如图5,4,11是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径R,3r，现在进行倒带，使磁带绕到A轮上(倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮(经测定，磁带全部绕到A轮上需要时间为t，则从开始倒带到A、B两轮的角速度相等所需要的时间( ) 图5,4,11 ttA(等于 B(大于 22ttC(小于 D(等于 23【解析】 两轮的角速度相等时半径相等，这时两边的磁带的多少是一样的，说明有一半的磁带倒了回去，在A轮中由于角速度是一样的，半径越小线速度越小，用的时间就多，t所以应该是大于，所以选B. 2【答案】 B 10(如图5,4,12所示为某一皮带传动装置(主动轮的半径为r，从动轮的半径为r.12已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑(下列说法正确的是( ) 图5,4,12 第 13 页 共 108 页 A(从动轮做顺时针转动 B(从动轮做逆时针转动 r1C(从动轮的转速为n r2r2D(从动轮的转速为n r1【解析】 由于皮带是交叉传动，所以主动轮做顺时针转动时，从动轮做逆时针转动;r1轮子边缘线速度相等，v,r,2nr，v,r,2nr，则由v,v，得n,n. 1111222212r2【答案】 BC 11. 如图5,4,13所示，一绳系一球在光滑的桌面上做匀速圆周运动，绳长L,0.1 m，当角速度为,20 rad/s时，绳断开，试分析绳断开后: (1)小球在桌面上运动的速度; (2)若桌子高1.00 m，小球离开桌面时速度方向与桌面平行(求小球离开桌子后运动的时间和落点与桌子边缘的水平距离( 图5,4,13 【解析】 (1)v,r,20×0.1 m/s,2 m/s. (2)小球离开桌面后做平抛运动， 12竖直方向:h,gt 22h2×1所以:t, , s,0.45 s g10水平方向:x,vt,2×0.45 m,0.9 m. 【答案】 (1)2 m/s (2)0.45 s 0.9 m 12(如图5,4,14所示，半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动，其正上方h处沿OB方向水平抛出一小球，要使球与盘只碰一次，且落点为B，求小球的初速度和圆盘转动的角速度. 图5,4,14 第 14 页 共 108 页 12h2【解析】 小球做平抛运动，在竖直方向上h,gt，则运动时间t,. 2g又因为水平位移为R， Rg所以球的速度v,R?. t2h在时间t内盘转过的角度 ,n?2， 又因为,t，则转盘角速度 n?2g,2n(n,1,2,3)( t2hgg【答案】 R? 2n(n,1,2,3) 2h2h1(下列关于匀速圆周运动的性质的说法正确的是( ) A(匀速运动 B(匀加速运动 C(加速度不变的曲线运动 D(变加速曲线运动 【解析】 匀速圆周运动是变速运动，它的加速度大小不变，方向始终指向圆心，是变量，故匀速圆周运动是变加速曲线运动，A、B、C错，D对( 【答案】 D 2(2013?温州高一期中)甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，转动半径之比为3?4，在相同的时间里甲转过60圈时，乙转过45圈，则它们的向心加速度之比为( ) A(3?4 B(4?3 C(4?9 D(9?16 2ara甲甲甲2tt3422【解析】 根据公式a,r及,有,?因为T,，T,，所以,×甲乙Tar6045a43乙乙乙4,，B正确( 3【答案】 B 3(2013?包头高一期中)高速列车已经成为世界上重要的交通工具之一，某高速列车时速可达360 km/h.当该列车以恒定的速率在半径为2 000 m的水平面上做匀速圆周运动时，第 15 页 共 108 页 则( ) 2A(乘客做圆周运动的加速度为5 m/s 2B(乘客做圆周运动的加速度为0.5 m/s C(列车进入弯道时做匀速运动 D(乘客随列车运动时的速度不变 【解析】 乘客随列车以360 km/h的速率沿半径为2 000 m 的圆周运动，向心加速度22v10022a,5 m/s，A对，B错;乘客随列车运动时的速度大小不变，方向时刻变, m/sr2 000化，C、D错( 【答案】 A 4(一只质量为m的老鹰，以速率v在水平面内做半径为r的匀速圆周运动，则关于老鹰的向心加速度的说法正确的是( ) 22vvA(大小为 B(大小为g, rrC(方向在水平面内 D(方向在竖直面内 2v【解析】 根据a,可知选项A正确;由于老鹰在水平面内运动，向心加速度始终nr指向圆心，所以向心加速度的方向在水平面内，C正确( 【答案】 AC 5(关于质点的匀速圆周运动，下列说法正确的是( ) 2vA(由a,可知，a与r成反比 r2B(由a,r可知，a与r成正比 C(由v,r可知，与r成反比 D(由,2n可知，与n成正比 【解析】 物体做匀速圆周运动的向心加速度与物体的线速度、角速度、半径有关，但向心加速度与半径的关系要在一定的前提条件下才能得出(当线速度一定时，向心加速度与半径成反比;当角速度一定时，向心加速度与半径成正比，对线速度和角速度与半径的关系也可以同样进行讨论( 【答案】 D 6(物体做半径为R的匀速圆周运动，它的向心加速度、角速度、线速度和周期分别为a、v和T.下列关系式正确的是( ) aA(, B(v,aR R2RC(a,v D(T, a第 16 页 共 108 页 a2【解析】 由a,R，v,R可得, ，v,aR，a,v，即A、B正确，C不R2aR正确;又由T,与, 得T,2，即D不正确( Ra【答案】 AB 7(2012?临沂高一检测)一小球被细线拴着做匀速圆周运动，其半径为R，向心加速度为a，则( ) A(小球相对于圆心的位移不变 B(小球的线速度大小为Ra aC(小球在时间t内通过的路程s, RtRD(小球做圆周运动的周期T,2 a【解析】 小球做匀速圆周运动，各时刻相对圆心的位移大小不变，但方向时刻在变，2vA错;由a,得v,Ra，B对;在时间t内通过的路程s,vt,tRa，C错;做圆周运动R2R2RR的周期T,2，D对( vaRa【答案】 BD L(小金属球质量为m，用长L的轻悬线固定于O点，在O点的正下方处钉有一颗钉82子P，把悬线沿水平方向拉直，如图5,5,7所示，若无初速度释放小球，当悬线碰到钉子后的瞬间(设线没有断)( ) A(小球的角速度突然增大 B(小球的线速度突然减小到零 C(小球的向心加速度突然增大 D(小球的线速度突然增大 图5,5,7 【解析】 由题意知，当悬线运动到与钉子相碰时，悬线竖直，刚碰到钉子，悬线仍竖v直，该时刻所受外力为竖直方向，合力不改变速度大小，但半径突然变小，故,突然变r2v大，且a,也突然变大，选项A、C正确( nr【答案】 AC 第 17 页 共 108 页 9(如图5,5,8所示，天车下吊着两个质量都是m的工件A和B，整体一起向左匀速运动(系A的吊绳较短，系B的吊绳较长，若天车运动到某处突然静止，此后A和B两工件的向心加速度a、a的大小关系是( ) AB图5,5,8 A(a,a B(a,a ABABC(a,a D(无法比较 AB【解析】 当天车突然停止时，A、B具有相同的速度，并都开始做圆周运动，根据a2v,可知，线速度一定时，向心加速度与半径成反比，所以A的向心加速度较大( r【答案】 B 10(如图5,5,9所示是一个皮带传动减速装置，轮A和轮B共轴固定在一起，各轮半径之比R?R?R?R,2?1?1?2，求在运转过程中，轮C边缘上一点和轮D边缘上ABCD一点向心加速度之比( 图5,5,9 vC【解析】 B、D轮边缘线速度相等，A、C轮边缘线速度相等，A、B轮角速度相等.vDv2av24ACACCC,2?1，,4?1，,×,8?1. 11av 11DDDDvAA22【答案】 8?1 11(一圆柱形小物块放在转盘上，并随着转盘一起绕O点匀速转动(通过频闪照相技术对其进行研究，从转盘的正上方拍照，得到的频闪照片如图5,5,10所示，已知频闪仪的闪光频率为30 Hz，转动半径为2 m，该转盘转动的角速度和物块的向心加速度是多少, 图5,5,10 第 18 页 共 108 页 1【解析】 闪光频率为30 Hz，就是说每隔 s闪光一次，由频闪照片可知，转一周要301用6个时间间隔，即 s，所以转盘转动的角速度为 52,10 rad/s T物块的向心加速度为 222a,r,200 m/s. 22【答案】 10 rad/s 200 m/s 12(2013?杭州高一检测)将来人类将离开地球到宇宙中去生活，可以设计成如图5,5,11所示的宇宙村，它是一个圆柱形的密闭建筑，人们生活在圆柱形建筑的边上(为了使人们在其中生活不至于有失重感，可以让它旋转(设这个建筑物的直径为200 m(那么，当2它绕其中心轴转动的转速为多大时，人类感觉到像生活在地球上一样(感受到10 m/s的重力加速度),如果转速超过了上述值，人们将有怎样的感觉, 图5,5,11 2【解析】 由题意知人所受的向心加速度为10 m/s时，人才感觉到像生活在地球上一样，由圆周运动知识有: 2a,r，? 又,2n，? 由?得n,0.05 r/s. 当转速超过上述值后，向心加速度增大，则人受到建筑物内壁的支持力增大，人有超重的感觉( 【答案】 0.05 r/s 超重的感觉 1(做匀速圆周运动的物体所受的向心力是( ) A(因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力 B(因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小 第 19 页 共 108 页 C(物体所受的合外力 D(向心力和向心加速度的方向都是不变的 【解析】 做匀速圆周运动的物体所受的向心力是物体所受的合外力，由于指向圆心，且与线速度垂直，不能改变线速度的大小，只用来改变线速度的方向，向心力虽大小不变，但方向时刻改变，不是恒力，由此产生的向心加速度也是变化的，所以A、D错误，B、C正确( 【答案】 BC 2(飞机在空中做匀速圆周运动表演时，下列说法正确的是( ) A(飞机必须受到恒力的作用 B(飞机所受合力必须等于零 C(飞机所受合力的大小可能变化 D(飞机所受合力的大小不变，方向时刻改变 【解析】 飞机做匀速圆周运动时，其向心力由合外力提供，大小不变，方向时刻改变( 【答案】 D 3(甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1?2，转动半径之比为1?2，在相同的时间里甲转过60?，乙转过45?，则它们的向心力之比为( ) A(1?4 B(2?3 C(4?9 D(9?16 【解析】 由匀速圆周运动的向心力公式得， F甲422F,mR,mR()，所以,. ntF9乙【答案】 C 4(如图5,6,12所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，物体相对桶壁静止(则( ) A(物体受到4个力的作用 B(物体所受向心力是重力提供的 C(物体所受向心力是弹力提供的 D(物体所受向心力是静摩擦力提供的 图5,6,12 第 20 页 共 108 页 【解析】 物体受重力、圆筒壁对它施加的弹力和摩擦力三个力的作用，故A选项错;其中在竖直方向上重力和摩擦力平衡，只有弹力提供物体转动所需的向心力，故C选项正确，B、D均错误( 【答案】 C 5(2013?咸阳高一检测)上海磁悬浮线路的最大转弯处半径达到8 000 m，近距离用肉眼看几乎是一条直线，而转弯处最小半径也达到1 300 m，一个质量为50 kg的乘客坐在以360 km/h速率不变的行驶的车里，随车驶过半径为2 500 m的弯道，下列说法正确的是( ) A(乘客受到的向心力大小约为200 N B(乘客受到的向心力大小约为539 N C(乘客受到的向心力大小约为300 N D(弯道半径设计特别大可以使乘客在转弯时更舒适 2v【解析】 由F,m,200 N，选项A正确;设计半径越大，转弯时乘客所，可得Fnnr需要的向心力越小，转弯时就越舒适，D正确( 【答案】 AD 6. 如图5,6,13所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，则关于摆球的受力情况，下列说法中正确的是( ) 图5,6,13 A(摆球受重力、拉力和向心力的作用 B(摆球受拉力和向心力的作用 C(摆球受重力和拉力的作用 D(摆球受重力和向心力的作用 【解析】 我们在进行受力分析时，“物体受到哪几个力的作用”中的力是指按照性质命名的力，显然，物体只受重力G和拉力F的作用，而向心力F是重力和拉力的合力，如图所示(也可T第 21 页 共 108 页 以认为向心力就是F沿水平方向的分力F，显然，F沿竖直方向的分力F与重力G平TT2TT1衡(所以，本题正确选项为C. 【答案】 C 7(如图5,6,14所示，一小球用细绳悬挂于O点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是 ( ) 图5,6,14 A(绳的拉力 B(重力和绳拉力的合力 C(重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力 D(绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力 【解析】 如图所示，对小球进行受力分析，它受重力和绳子拉力的作用，向心力是指向圆心方向的合力(因此，可以说是小球所受合力沿绳方向的分力，也可以说是各力沿绳方向的分力的合力，选