高中物理 5.7生活中的圓周運(yùn)動(dòng)（精講優(yōu)練課型）課時(shí)提升作業(yè) 新人教版必修2.doc

課時(shí)提升作業(yè)(六)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)(15分鐘50分)一、選擇題(本題共5小題，每小題8分，共40分。多選題已在題號(hào)后標(biāo)出)1.(2015鎮(zhèn)江高一檢測(cè))擺式列車是集電腦、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體的新型高速列車，如圖所示。它的優(yōu)點(diǎn)是能夠在現(xiàn)有線路上運(yùn)行，無(wú)須對(duì)線路等設(shè)施進(jìn)行較大的改造，而是靠擺式車體的先進(jìn)性，實(shí)現(xiàn)高速行車，并能達(dá)到既安全又舒適的要求。假設(shè)有一超高速列車在水平面內(nèi)行駛，以360km/h的速度拐彎，拐彎半徑為1km，則質(zhì)量為50kg的乘客，在拐彎過程中所需向心力為( )a.500 nb.1 000 nc.500nd.0【解析】選a。360km/h=100m/s，乘客在列車轉(zhuǎn)彎過程中所受的合外力提供向心力f=m=50n=500n。2.(2015太原高一檢測(cè))如圖所示，在光滑軌道上，小球滾下經(jīng)過圓弧部分的最高點(diǎn)時(shí)，恰好不脫離軌道，此時(shí)小球受到的作用力是( )a.重力、彈力和向心力b.重力和彈力c.重力和向心力d.重力【解析】選d。小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，若恰好不脫離軌道，小球與軌道間作用力為零，小球只受重力作用，由重力充當(dāng)向心力。綜上所述，d選項(xiàng)正確。3.在較大的平直木板上相隔一定距離釘幾個(gè)釘子，將三合板彎曲成拱橋形卡入釘子內(nèi)形成拱形橋，三合板上表面事先鋪上一層牛仔布以增加摩擦，這樣玩具慣性車就可以在橋面上跑起來(lái)了。把這套系統(tǒng)放在電子秤上做實(shí)驗(yàn)，關(guān)于實(shí)驗(yàn)中電子秤的示數(shù)下列說(shuō)法正確的是( )a.玩具車靜止在拱橋頂端時(shí)的示數(shù)小一些b.玩具車運(yùn)動(dòng)通過拱橋頂端時(shí)的示數(shù)大一些c.玩具車運(yùn)動(dòng)通過拱橋頂端時(shí)處于超重狀態(tài)d.玩具車運(yùn)動(dòng)通過拱橋頂端時(shí)速度越大(未離開拱橋)，示數(shù)越小【解析】選d。設(shè)質(zhì)量為m的玩具車以速度v經(jīng)過半徑為r的拱橋橋頂，則車受到的支持力fn=mg-m，故玩具車的速度v越大，車對(duì)拱橋的壓力越小，電子秤示數(shù)就越小，選項(xiàng)a、b錯(cuò)誤，d正確。玩具車運(yùn)動(dòng)通過拱橋頂端時(shí)，具有向下的向心加速度，所以處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)c錯(cuò)誤。4.(2015渭南高一檢測(cè))長(zhǎng)為l的細(xì)繩，一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定于某點(diǎn)，當(dāng)繩豎直時(shí)小球靜止，再給小球一水平初速度v0，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，并且剛好能過最高點(diǎn)。則下列說(shuō)法中正確的是( )a.小球過最高點(diǎn)時(shí)速度為零b.小球開始運(yùn)動(dòng)時(shí)繩對(duì)小球的拉力為mc.小球過最高點(diǎn)時(shí)繩對(duì)小球的拉力為mgd.小球過最高點(diǎn)時(shí)速度大小為【解析】選d。小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球剛好能通過最高點(diǎn)時(shí)小球的速度不能等于零，只有重力提供向心力，且此時(shí)繩子的拉力正好等于零，即mg=m，則v=，所以a、c錯(cuò)誤，d正確。在小球開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球受重力、繩的拉力作用，根據(jù)牛頓第二定律得：ft-mg=m，所以ft=mg+m，b選項(xiàng)錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】雜技演員表演“水流星”，在長(zhǎng)為1.6m的細(xì)繩的一端，系一個(gè)與水的總質(zhì)量為m=0.5kg的盛水容器，以繩的另一端為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，若“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)的速率為4m/s，則下列說(shuō)法正確的是(g=10m/s2)( )a.“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，有水從容器中流出b.“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，繩的張力及容器底部受到的壓力均為零c.“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，處于完全失重狀態(tài)，不受力的作用d.“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力大小為5n【解析】選b。水流星在最高點(diǎn)的臨界速度v=4m/s，由此知繩的拉力恰為零，且水恰不流出，故選b。5.(多選)女航天員王亞平在“神舟十號(hào)”飛船上做了大量失重狀態(tài)下的精美物理實(shí)驗(yàn)。關(guān)于失重狀態(tài)，下列說(shuō)法正確的是( )a.航天員仍受重力的作用b.航天員受力平衡c.航天員所受重力等于所需的向心力d.航天員不受重力的作用【解析】選a、c。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的空間站中的航天員，所受重力全部提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，處于完全失重狀態(tài)，并非航天員不受重力作用，a、c正確，b、d錯(cuò)誤。二、計(jì)算題(10分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)6.(2015嘉興高一檢測(cè))如圖所示，有一繩長(zhǎng)為l，上端固定在滾輪a的軸上，下端掛一質(zhì)量為m的物體，現(xiàn)滾輪和物體一起以速度v勻速向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滾輪碰到固定的擋板b，突然停止的瞬間，繩子的拉力為多大？重力加速度為g。【解題指南】(1)當(dāng)滾輪碰到固定的擋板b后，下端懸掛的物體做圓周運(yùn)動(dòng)。(2)當(dāng)滾輪碰到固定的擋板b的瞬間，物體的速率不變?！窘馕觥慨?dāng)滾輪碰到固定擋板突然停止時(shí)，物體m的速度仍為v，繩子對(duì)物體的拉力突然變化，與重力的合力提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由牛頓第二定律可得f-mg=，解得f=+mg。答案：+mg(25分鐘50分)一、選擇題(本題共4小題，每小題8分，共32分。多選題已在題號(hào)后標(biāo)出)1.(多選)(2015濟(jì)寧高一檢測(cè))在某轉(zhuǎn)彎處，規(guī)定火車行駛的速率為v0，則下列說(shuō)法中正確的是( )a.當(dāng)火車以速率v0行駛時(shí)，火車的重力與支持力的合力方向一定沿水平方向b.當(dāng)火車的速率vv0時(shí)，火車對(duì)外軌有向外的側(cè)向壓力c.當(dāng)火車的速率vv0時(shí)，火車對(duì)內(nèi)軌有向內(nèi)的擠壓力d.當(dāng)火車的速率vv0時(shí)，火車重力與支持力的合力不足以提供向心力，火車對(duì)外軌有向外的側(cè)向壓力；當(dāng)火車的速率vv0時(shí)，由牛頓第二定律得：mg+f1=m，由牛頓第三定律得：f1=f1，解得f1=6n，方向豎直向上。當(dāng)v2v0時(shí)，由牛頓第二定律得：mg-f2=m，由牛頓第三定律得：f2=f2，解得：f2=1.5n，方向豎直向下。答案：(1)3m/s(2)6 n，方向豎直向上1.5n，方向豎直向下【總結(jié)提升】圓周運(yùn)動(dòng)問題的解題思路(1)明確研究對(duì)象，確定它在哪個(gè)平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，找到圓心和半徑。(2)確定研究對(duì)象在某個(gè)位置所處的狀態(tài)，進(jìn)行具體的受力分析，分析哪些力提供了向心力。(3)規(guī)定向心力方向?yàn)檎较?，根?jù)向心力公式列方程。(4)解方程，對(duì)結(jié)果進(jìn)行必要的討論。6.(10分)(2015太原高一檢測(cè))如圖是小型電動(dòng)打夯機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)質(zhì)量為m=50kg的重錘(重錘可視為質(zhì)點(diǎn))繞轉(zhuǎn)軸o勻速運(yùn)動(dòng)，重錘轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為r=0.5m。電動(dòng)機(jī)連同打夯機(jī)底座的質(zhì)量為m=25kg，重錘和轉(zhuǎn)軸o之間連接桿的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，重力加速度g取10m/s2。求：(1)重錘轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為多大時(shí)，才能使打夯機(jī)底座剛好離開地面？(2)若重錘以上述的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)打夯機(jī)的重錘通過最低位置時(shí)，打夯機(jī)對(duì)地面的壓力為多大？【解析】(1)當(dāng)拉力大小等于電動(dòng)機(jī)連同打夯機(jī)底座的重力時(shí)，才能使打夯機(jī)底座剛好離開