格物学 力学圆周运动

向心力-圆周运动知识点月考进阶选择题自测题答案-吉林省等高中物理,平均正确率48.0%

2025-06-25
向心力-圆周运动知识点月考进阶选择题自测题答案-吉林省等高中物理,平均正确率48.0%
1、['环绕天体运动参量的分析与计算', '人造卫星的运行规律', '向心力']

正确率60.0%北京时间$${{2}{0}{1}{5}}$$

D

A.这两颗卫星的加速度大小相等,均为$$\frac{R g} {r}$$

B.这两颗卫星的线速度大小相等,均为$${\sqrt {{g}{r}}}$$

C.卫星$${{1}}$$向后喷气就一定能追上卫星$${{2}}$$

D.卫星$${{1}}$$由位置$${{A}}$$运动到位置$${{B}}$$所需的时间为$$\frac{\pi r} {3 R g} \sqrt{g r}$$

2、['竖直平面内的圆周运动', '向心力', '动能定理的简单应用']

正确率40.0%如图所示,质量为$${{m}}$$

A

A.是拉力作用,大小为$${{m}{g}}$$

B.是拉力作用,大小为$${{2}{m}{g}}$$

C.是压力作用,大小为$${{m}{g}}$$

D.是压力作用,大小为$${{2}{m}{g}}$$

3、['动力学中的整体法与隔离法', '受力分析', '静摩擦力有无及方向的判断', '竖直平面内的圆周运动', '向心力', '牛顿第三定律的内容及理解', '牛顿第二定律的简单应用']

正确率40.0%一个质量为$${{M}}$$的箱子放在水平地面上,箱内用一段固定长度的轻质细线拴一质量为$${{m}}$$的小球,线的另一端拴在箱子的顶板上.现把细线和球拉到左侧与竖直方向成$${{θ}}$$角处(线已绷直)静止释放,如图所示.在小球摆动的过程中箱子始终保持静止,则以下判断正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.在小球摆动的过程中,线的张力成周期性变化,但箱子对地面的作用力始终保持不变

B.小球摆到右侧最高点时,地面受到的压力为$$( M+m ) g$$,箱子受到地面向左的静摩擦力

C.小球摆到最低点时,地面受到的压力为$$( M+m ) g$$,箱子不受地面的摩擦力

D.小球摆到最低点时,线对箱顶的拉力大于$${{m}{g}}$$,箱子对地面的压力大于$$( M+m ) g$$

4、['水平面内的圆周运动', '向心力', '圆周运动中的临界问题']

正确率40.0%火车转弯时,如果铁路弯道的内$${、}$$外轨一样高,则外轨对轮缘(如图甲所示)挤压的弹力$${{F}}$$提供了火车转弯的向心力(如图乙所示$${{)}}$$,但是靠这种办法得到向心力,铁轨和车轮极易受损.在修筑铁路时,弯道处的外轨会略高于内轨(如图丙所示$${{)}}$$,当火车以规定的行驶速度转弯时,内$${、}$$外轨均不会受到轮缘的挤压,设此时的速度大小为$${{v}}$$,重力加速度为$${{g}}$$,以下说法中正确的是

C

A.该弯道的半径$$R=\frac{v^{2}} {g}$$

B.当火车质量改变时,规定的行驶速度也将改变

C.当火车速率大于$${{v}}$$时,外轨将受到轮缘的挤压

D.当火车速率小于$${{v}}$$时,外轨将受到轮缘的挤压

5、['从运动情况确定受力', '向心力']

正确率60.0%如图所示,半径为$${{r}}$$

D

A.$${{N}{=}{0}}$$$${{f}{=}{m}{g}}$$

B.$${{N}{=}{m}{g}}$$$${{f}{=}{0}}$$

C.$${{N}{=}{m}{g}}$$$$f=n \omega^{2} r$$

D.$$N=m \omega^{2} r$$$${{f}{=}{m}{g}}$$

6、['万有引力定律的简单计算', '向心力', '牛顿第二定律的简单应用']

正确率60.0%我们研究了开普勒第三定律,知道了行星绕恒星的运动轨道近似是圆形,周期$${{T}}$$的平方与轨道半径$${{R}}$$的三次方的比为常数,则该常数的大小$${{(}{)}}$$

A

A.只跟恒星的质量有关

B.只跟行星的质量有关

C.跟行星$${、}$$恒星的质量都有关

D.跟行星$${、}$$恒星的质量都没关

7、['向心力', '牛顿第二定律的简单应用', '洛伦兹力的方向判断']

正确率40.0%$${{“}}$$

B

A.洛伦兹力对$${{A}}$$做正功

B.粒子$${{B}}$$在做逆时针的转动

C.粒子$${{A}{、}{B}}$$的电性相同

D.$${{B}}$$粒子的速度一定大于$${{A}}$$

8、['半衰期的相关计算', '库仑定律计算及其简单应用', '向心力', '光电效应现象及其解释', '牛顿第二定律的简单应用', '聚变反应']

正确率40.0%下列说法错误的是(

D

A.光电效应是原子吸收光子向外释放电子的现象

B.某药品的半衰期是$${{5}}$$天,$${{1}{2}{g}}$$经过$${{1}{5}}$$天后还有$${{1}{.}{5}{g}}$$未衰变

C.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应

D.氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大轨道时,电子的动能增大,原子总能量增大

9、['受力分析', '向心力']

正确率60.0%如图所示,一个小球$${{m}}$$

B

A.受到拉力$${、}$$重力$${、}$$向心力

B.受到拉力$${、}$$重力

C.处于平衡状态

D.拉力做了正功

10、['向心力', '速度选择器', '带电粒子在有界磁场中的运动']

正确率40.0%图示为一粒子速度选择器原理示意图。半径为$${{1}{0}{c}{m}}$$的圆柱形桶内有一匀强磁场,磁感应强度大小为$$1. 0 \times1 0^{-4} T$$,方向平行于轴线向外,圆桶的某直径两端开有小孔,粒子束以不同角度由小孔入射,将以不同速度从另一小孔射出。有一粒子源发射出速度连续分布$${、}$$比荷为$$2. 0 \times1 0^{1 1} C / k g$$的带正电粒子,若某粒子出射的速度大小为$$2 \sqrt{2} \times1 0^{6} ~ m / s$$,粒子间相互作用及重力均不计,则该粒子的入射角$${{θ}}$$为$${{(}{)}}$$

B

A.$${{3}{0}{^{∘}}}$$

B.$${{4}{5}{^{∘}}}$$

C.$${{5}{3}{^{∘}}}$$

D.$${{6}{0}{^{∘}}}$$

1. 对于卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力:$$G \frac{Mm}{r^2} = m \frac{v^2}{r}$$,解得线速度$$v = \sqrt{\frac{GM}{r}}$$。由于题目中给出地球表面重力加速度$$g = \frac{GM}{R^2}$$,代入得$$v = \sqrt{\frac{g R^2}{r}}$$,选项B错误。加速度$$a = \frac{GM}{r^2} = \frac{g R^2}{r^2}$$,选项A错误。卫星1向后喷气会减速进入低轨道,周期减小,但无法直接追上卫星2,选项C错误。卫星1从A到B的时间为$$t = \frac{T}{6}$$,其中周期$$T = 2\pi \sqrt{\frac{r^3}{GM}}$$,代入得$$t = \frac{\pi r}{3R} \sqrt{\frac{r}{g}}$$,选项D正确。

2. 小球在竖直平面内做圆周运动,在最低点时受力分析:$$T - mg = m \frac{v^2}{r}$$,其中$$v = \sqrt{2gr}$$(由机械能守恒得)。解得拉力$$T = 3mg$$,但题目中无此选项,可能是题目描述有误。若小球在最高点速度为$$\sqrt{gr}$$,则$$T + mg = m \frac{v^2}{r}$$,解得$$T = 0$$,此时仅受重力,选项A可能正确,但需结合具体条件判断。

3. 小球摆动过程中,线的张力周期性变化,箱子对地面的作用力也周期性变化,选项A错误。小球摆到右侧最高点时速度为零,细线拉力为零,地面压力为$$(M+m)g$$,箱子受向左静摩擦力平衡细线水平分力,选项B正确。小球摆到最低点时,细线拉力最大($$T > mg$$),地面压力大于$$(M+m)g$$,且无摩擦力(水平方向合力为零),选项D正确,C错误。

4. 火车转弯时,由重力与支持力的合力提供向心力:$$mg \tan \theta = m \frac{v^2}{R}$$,其中$$\theta$$为轨道倾角。解得$$R = \frac{v^2}{g \tan \theta}$$,选项A错误。规定速度$$v$$与质量无关,选项B错误。当速率大于$$v$$时,外轨受挤压;速率小于$$v$$时,内轨受挤压,选项C正确,D错误。

5. 圆盘匀速转动时,物体受重力$$mg$$和静摩擦力$$f$$平衡重力,支持力$$N$$提供向心力:$$N = m \omega^2 r$$。若$$f = mg$$,则$$N = 0$$(未滑动时可能成立),但选项D更符合一般情况($$N = m \omega^2 r$$,$$f = mg$$)。需根据具体条件判断,题目描述可能不完整。

6. 开普勒第三定律常数$$\frac{T^2}{R^3} = \frac{4\pi^2}{GM}$$,仅与中心天体(恒星)质量有关,选项A正确。

7. 粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力不做功,选项A错误。由左手定则,$$B$$粒子为逆时针转动,选项B正确。$$A$$、$$B$$电性相反(偏转方向不同),选项C错误。速度$$v = \frac{qBr}{m}$$,与半径$$r$$成正比,但题目未给出半径关系,选项D无法确定。

8. 氢原子核外电子跃迁到半径较大轨道时,动能减小,电势能增大,总能量增大,选项D错误。其他选项A、B、C均正确。

9. 小球受拉力$$T$$和重力$$mg$$,向心力是效果力非实际受力,选项B正确。小球做圆周运动,非平衡状态,选项C错误。拉力方向始终与速度垂直,不做功,选项D错误。

10. 粒子在磁场中运动轨迹为弦长$$2r \sin \theta$$,由洛伦兹力公式$$qvB = m \frac{v^2}{R}$$,得$$R = \frac{mv}{qB}$$。几何关系:$$2R \sin \theta = 2r$$,即$$\sin \theta = \frac{r}{R} = \frac{qBr}{mv}$$。代入数据得$$\theta = 45^\circ$$,选项B正确。

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