章末质量检测(四)
(时间:45分钟)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。1~6题为单项选择题,7~8题为多项选择题)
1.野外骑行在近几年越来越流行,越来越受到人们的青睐,对于自行车的要求也在不断的提高,很多都是可变速的。不管如何变化,自行车装置和运动原理都离不开圆周运动。下面结合自行车实际情况与物理学相关的说法正确的是( )
图1
A.图乙中前轮边缘处A、B、C、D四个点的线速度相同
B.大齿轮与小齿轮的齿数如图丙所示,则大齿轮转1圈,小齿轮转3圈
C.图乙中大齿轮边缘处E点和小齿轮边缘处F点角速度相同
D.在大齿轮处的角速度不变的前提下,增加小齿轮的齿数,自行车的速度将变大
解析 本题考查圆周运动中的传动装置,A、B、C、D四点线速度大小相等,方向不同,选项A错误;齿数与周期成正比,选项B正确;E、F两点线速度大小相同,半径不同,故角速度不同,选项C错误;若大齿轮角速度不变,增加小齿轮齿数,则小齿轮周期变大,角速度变小,自行车速度变小,选项D错误。
答案 B
2.组成星球的物质靠万有引力吸引在一起随星球自转。若某质量分布均匀的星球的角速度为ω,为使该星球不瓦解,该星球的密度至少为ρ。下列图象可能正确的是( )
解析 由题意知,赤道处最易瓦解,对于赤道处质量为m的物体,恰好瓦解时,有G=mRω2,而M=ρ·πR3,解得ω2=ρ,B正确。
答案 B
3.铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的,已知内、外轨道平面与水平面的夹角为θ,如图2所示,弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度等于,则( )
图2
A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C.这时铁轨对火车的支持力等于
D.这时铁轨对火车的支持力大于
解析 由牛顿第二定律F合=m,解得F合=mgtan θ,此时火车只受重力和铁路轨道的支持力作用,如图所示,FNcos θ=mg,则FN=,内、外轨道对火车均无侧压力,故选项C正确,A、B、D错误。
答案 C
4.如图3所示,河水由西向东流,河宽为800 m,河中各点的水流速度大小为v水,各点到较近河岸的距离为x,v水与x的关系为v水=x(m/s)(x的单位为m),让小船船头垂直河岸由南向北渡河,小船划水速度大小恒为v船=4 m/s,则下列说法正确的是( )
图3
A.小船渡河的轨迹为直线
B.小船在河水中的最大速度是5 m/s
C.小船在距南岸200 m处的速度小于在距北岸200 m处的速度
D.小船渡河的时间是160 s
解析 小船在南北方向上为匀速直线运动,在东西方向上先加速,到达河中间后再减速,小船的合运动是曲线运动,选项A错误;当小船运动到河中间时,东西方向上的分速度最大,此时小船的合速度最大,最大值vm=5 m/s,选项B正确;小船在距南岸200 m处的速度等于在距北岸200 m处的速度,选项C错误;小船的渡河时间t=200 s,选项D错误。
答案 B
5.(2019·衡水一中月考)2016年12月22日,我国成功发射了国内首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星(以下简称“碳卫星”)。如图4所示,设“碳卫星”在半径为R的圆周轨道上运行,经过时间t,通过的弧长为s,已知引力常数为G,下列说法正确的