高中物理第五章曲線運(yùn)動(dòng)第7節(jié)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)同步練習(xí)2新人教版必修2

1、第7節(jié)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)（滿分100分，60分鐘完成） 班級(jí)_姓名_第卷(選擇題 共48分)一、選擇題：本大題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)選項(xiàng)正確，選對(duì)的得6分，對(duì)而不全得3分。選錯(cuò)或不選的得0分。1輕繩的一端系重物，手執(zhí)另一端使重物在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下述說(shuō)法正確的是（ ）角速度一定時(shí)，線長(zhǎng)易斷 線速度一定時(shí)，線長(zhǎng)易斷周期一定，線長(zhǎng)易斷 向心加速度一定，線短易斷ABCDOAL圖12長(zhǎng)度為L(zhǎng)0.50 m的輕質(zhì)細(xì)桿OA，A端有一質(zhì)量為m3.0 kg的小球，如圖1所示，小球以O(shè)點(diǎn)為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，小球的速率是v2.0 m/

2、s，g取10 m/s2，則細(xì)桿此時(shí)受到 （ ）A6.0 N拉力B6.0 N壓力 C24 N拉力D24 N壓力3做離心運(yùn)動(dòng)的物體，它的速度變化情況（ ）速度大小不變，方向改變速度大小改變，方向不變速度大小和方向可能都改變速度大小和方向可能都不變ABCD4在一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐桶內(nèi)，兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A、B緊貼著桶的內(nèi)壁分別在不同高度的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖2所示，則以下說(shuō)法中正確的是（ ）AB圖2兩球?qū)ν脖诘膲毫ο嗟華球的線速度一定大于B球的線速度A球的角速度一定大于B球的角速度兩球的周期相等ABCD5下列哪些現(xiàn)象是為了防止物體產(chǎn)生離心運(yùn)動(dòng) （ ）A汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)要限制速度B轉(zhuǎn)速很高的砂輪半徑不

3、能做得太大C在修筑鐵路時(shí)，轉(zhuǎn)彎處軌道的內(nèi)軌要低于外軌D離心泵工作時(shí)6關(guān)于離心現(xiàn)象下列說(shuō)法正確的是 （ ）A當(dāng)物體所受的離心力大于向心力時(shí)產(chǎn)生離心現(xiàn)象B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失時(shí)它將做背離圓心的圓周運(yùn)動(dòng)C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失時(shí)它將沿切線做直線運(yùn)動(dòng)D做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失時(shí)它將做曲線運(yùn)動(dòng)7鐵路在轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌的原因是 （ ）減輕輪緣對(duì)外軌的擠壓減輕輪緣與內(nèi)軌的擠壓火車按規(guī)定的速度轉(zhuǎn)彎，外軌就不受輪緣的擠壓火車無(wú)論以多大速度轉(zhuǎn)彎，內(nèi)外軌都不受輪緣擠壓ABCD8汽車在半徑為r的水平彎道上轉(zhuǎn)彎，如果汽車與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)

4、為，那么不使汽車發(fā)生滑動(dòng)的最大速率是（ ）ABCD 第卷（非選擇題，共52分）OM圖3二、填空、實(shí)驗(yàn)題：本大題共5小題，每小題5分，共25分。把正確答案填寫在題中橫線上或按要求作答。9如圖3所示，電動(dòng)機(jī)和飛輪的總質(zhì)量為M，飛輪邊緣固定著一質(zhì)量為m的物塊，物塊到軸距離為r，電動(dòng)機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)物塊轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)恰對(duì)地面無(wú)壓力，則飛輪的角速度為_(kāi)rad/s。10一吊車以5 m/s的速度在水平公路上勻速前進(jìn)，長(zhǎng)為2 m的懸繩吊著1 t的貨物，則繩對(duì)貨物的拉力是_N，吊車緊急剎車一瞬間，懸繩對(duì)貨物的拉力是_N。11一根長(zhǎng)0.625m的細(xì)繩，一端栓一質(zhì)量m0.4 kg的小球，使其在豎直平面內(nèi)繞繩的另

5、一端做圓周運(yùn)動(dòng)，則小球以v3.0m/s通過(guò)圓周最高點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)小球的拉力大小為 N。12已知一輛質(zhì)量為M的汽車通過(guò)拱形橋的橋頂時(shí)速度為v，則此時(shí)汽車對(duì)橋面的壓力為_(kāi)（橋的曲率半徑為R）。13如圖4所示，AB為一圓弧面，在B點(diǎn)軌道的切線是水平的，BC為水平軌道，一小球沿ABC軌道運(yùn)動(dòng)，其質(zhì)量為m，軌道半徑為R，小球過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為v，則小球剛要到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為_(kāi)，小球剛過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為_(kāi)。圖4三、計(jì)算題：本大題共2小題，計(jì)27分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。14（12分）如圖5所示，輕

6、桿OA長(zhǎng)l0.5 m，在A端固定一小球，小球質(zhì)量m0.5 kg，以O(shè)點(diǎn)為軸使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為v0.4 m/s，求在此位置時(shí)桿對(duì)小球的作用力。（g取10 m/s2）圖515（15分）如圖6所示，水平轉(zhuǎn)盤的中心有個(gè)豎直小圓筒，質(zhì)量為m的物體A放在轉(zhuǎn)盤上，A到豎直筒中心的距離為r。物體A通過(guò)輕繩、無(wú)摩擦的滑輪與物體B相連，B與A質(zhì)量相同，物體A與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力是正壓力的倍，則轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度在什么范圍內(nèi)，物體A才能隨盤轉(zhuǎn)動(dòng)。圖6參考答案一、選擇題：1【答案】A【點(diǎn)撥】由Fmamm2rmr可知，A選項(xiàng)正確。2【答案】B【點(diǎn)撥】小球以速度v0通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，

7、設(shè)桿對(duì)球的作用力為F，且方向豎直向下，由向心力公式得：Fmgm，所以Fmg6.0 N，負(fù)號(hào)說(shuō)明桿對(duì)球的作用力F的方向與假設(shè)的方向相反，即豎直向上，故球?qū)?xì)桿的壓力為6 N，本題答案為B。3【答案】C【點(diǎn)撥】（略）4【答案】A【點(diǎn)撥】球在光滑桶內(nèi)壁做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力mg和桶對(duì)它的支持力FN的合力作為向心力，由牛頓第二定律F合mgcotm2rm，而FN，則兩球?qū)ν氨诘膲毫ο嗟龋收_，又因?yàn)閞ArB，AB，所以vAvB，即正確，所以本題答案為A。5【答案】ABC【點(diǎn)撥】（略）6【答案】 C【點(diǎn)撥】向心力是根據(jù)力的作用效果命名的，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，所受重力、彈力、摩擦力的合力提供向心力，并不受

8、向心力和離心力的作用；當(dāng)合力小于做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生離心現(xiàn)象，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第一定律，當(dāng)做圓周運(yùn)動(dòng)物體所受的力都消失時(shí)，物體從力消失時(shí)刻起做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤。7【答案】A【點(diǎn)撥】?jī)绍夐g距為l，內(nèi)外軌水平高度差為h，轉(zhuǎn)彎處軌道半徑為R，向心力由火車重力mg和軌道對(duì)火車支持力FN合力提供，F(xiàn)合mgtan，mgsinmg；F向m故mgm。則v規(guī)，當(dāng)l、h確定，則v被唯一確定，即為規(guī)定的行駛速度。（1）當(dāng)火車行駛速率v等于v規(guī)時(shí)，F(xiàn)向F合，內(nèi)、外軌對(duì)輪緣沒(méi)有側(cè)壓力；（2）當(dāng)火車行駛速率v大于v規(guī)時(shí)，F(xiàn)合F向，外軌道對(duì)輪緣須有側(cè)壓力；（3）當(dāng)火車行駛速度v小

9、于v規(guī)時(shí)，F(xiàn)合F向，內(nèi)軌道對(duì)輪緣有側(cè)壓力；故A選項(xiàng)正確。8【答案】B【點(diǎn)撥】mgm，v，故B選項(xiàng)正確。二、填空、實(shí)驗(yàn)題：9【答案】【點(diǎn)撥】當(dāng)物塊轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)恰對(duì)地面無(wú)壓力，說(shuō)明此時(shí)物塊對(duì)飛輪加了向上的彈力F，且FMg，而物塊m此時(shí)受到重力和豎直向下的彈力F(F是飛輪對(duì)物塊的作用力)，其合外力提供它做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，即F向mgFm2r，由牛頓第三定律：F與F等大，即FMg，所以。10【答案】9800；22300【點(diǎn)撥】勻速前進(jìn)時(shí)F1mg 9800 N；剎車瞬間F2mgm，則有：F2m(g)22300 N。11【答案】1.76N【點(diǎn)撥】小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)受到重力和繩的拉力作用，則，解得：F

10、1.76N。12【答案】M(g)【點(diǎn)撥】根據(jù)牛頓第二定律及向心力公式有：MgFN，得FNM(g)。13【答案】mgm；mg【點(diǎn)撥】小球剛要到B點(diǎn)時(shí)，存在向心加速度，則FNmgm，所以FNmgm。小球剛過(guò)B點(diǎn)，就做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力平衡，則FNmg。三、計(jì)算題：14【答案】4.84 N【解析】方法一：先判斷小球在最高位置時(shí)，桿對(duì)小球有無(wú)作用力，若有作用力，判斷作用力方向如何。小球所需向心力F向0.16 N。小球受重力mg5 N，重力大于所需向心力，所以桿對(duì)小球有豎直向上的作用力F，以豎直向下為正方向，對(duì)小球有mgFF向，解得：F4.84 N。方法二：設(shè)桿對(duì)小球有作用力F，并設(shè)它的方向豎直向下，則有mgF，解得：Fmg4.84 N，可見(jiàn)桿對(duì)小球有作用力，大小為4.84 N，方向與假設(shè)的方向相反，即豎直向上。15【答案】 【解析】由于A在圓盤上隨盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以它所受的合外力必然指向圓心，而其中重力、支持力平衡，繩的拉力指向圓心，所以A所受的摩擦力