2021新教材人教版高中物理必修第二冊(cè)對(duì)應(yīng)練習(xí)-5-4生活中的圓周運(yùn)動(dòng)

4生活中的圓周運(yùn)動(dòng)1.(2020安徽郎溪中學(xué)高一下月考)在鐵路彎道處,往往使外軌略高于內(nèi)軌,這是為了()A.增加火車輪子對(duì)外軌的擠壓B.增加火車輪子對(duì)內(nèi)軌的擠壓C.使火車車身傾斜,所受重力和支持力的合力提供轉(zhuǎn)彎所需的向心力2.(2020河北唐山高三上段考)為獲得汽車行駛中的各項(xiàng)參數(shù),汽車測試場內(nèi)有各種不同形式的軌道。如圖所示,在某外高內(nèi)低的彎道測試路段汽車向左拐彎,汽車的運(yùn)動(dòng)可看作是圓周運(yùn)動(dòng)(半徑為R)。設(shè)內(nèi)、外路面高度差為h,路基的水平寬度的橫向摩擦力等于零,則汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度應(yīng)等于()A.√nB.√nC.√2D.√n3.(2019河北邯鄲高一下期中)擺式列車是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、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,當(dāng)列車轉(zhuǎn)彎時(shí),在電腦控制下,車廂會(huì)自動(dòng)傾斜;直線行駛時(shí),車廂又恢復(fù)原狀,實(shí)現(xiàn)高速行車,并能達(dá)到既安全又舒適的要求。假()4.(2020廣東深圳第二高級(jí)中學(xué)高一下月考)如圖,當(dāng)汽車通過拱形橋頂點(diǎn)的速度445.(2020江西南昌實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一下測試)如圖所示,汽車通過凹形路面的最低點(diǎn)時(shí)()A.汽車對(duì)路面的壓力等于汽車的重力B.汽車對(duì)路面的壓力小于路面對(duì)汽車的支持力C.汽車所需的向心力等于路面對(duì)汽車的支持力D.為了防止爆胎,汽車應(yīng)低速駛過在太空中,物體處于失重狀態(tài)。關(guān)于失重狀態(tài),下列說法正確的是()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7.(2020北京朝陽外國語學(xué)校高一上期中)如圖所示,光滑水平面上,質(zhì)量為m的小球在拉力F作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí),拉力F發(fā)生變化,下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)情況的說法中正確的是()A.若拉力突然消失,小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動(dòng)B.若拉力突然變小,小球可能沿軌跡Pa做離心運(yùn)動(dòng)C.若拉力突然變大,小球可能沿軌跡Pb做離D.若拉力突然變小,小球可能沿軌跡Pc做近心運(yùn)動(dòng)8.(2019江蘇鹽城中學(xué)高二月考)下列措施中不屬于防止離心現(xiàn)象造成危害的是()A.公路上鋪設(shè)減速帶B.砂輪外側(cè)加防護(hù)罩C.鏈球運(yùn)動(dòng)場地安裝防護(hù)網(wǎng)1.(2020江蘇如皋高一上期末,)(多選)如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的洗衣機(jī)脫水筒內(nèi)壁上,有一件濕衣服隨圓筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)而未滑動(dòng),則()A.衣服受到重力、筒壁的彈力和摩擦力、向心力的作用B.增大脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,筒壁對(duì)衣服的摩擦力也變大C.當(dāng)衣服對(duì)水滴的作用力不足以提供水滴需要的向心力時(shí),衣服上的水滴將做離D.增大脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,脫水效果會(huì)更好2.(2020江蘇南京師大附中高一上期末,)(多選)如圖所示,在高速路口的轉(zhuǎn)彎處,路面外高內(nèi)低。已知路面與水平面的夾角為θ,彎道處圓弧半徑為R,重力加速度為g,當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的車速為v0時(shí),恰由支持力與重力的合力提供汽車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,則()A.v0B.v0C.汽車行駛速度小于v0時(shí),路面會(huì)對(duì)車輪產(chǎn)生沿路面向下的摩擦力D.汽車行駛速度大于v0時(shí),路面會(huì)對(duì)車輪產(chǎn)生沿路面向下的摩擦力3.(2020河北名校聯(lián)盟高三上檢測,)(多選)如圖為過山車以及軌道簡化模型,過山車車廂內(nèi)固定一安全座椅,座椅上乘坐“假人”,并系好安全帶,安全帶恰好未繃緊。不計(jì)一切阻力,以下判斷正確的是()A.過山車在圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B.過山車在圓軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度應(yīng)至少等于√-C.過山車在圓軌道最低點(diǎn)時(shí)“假人”處于失重狀態(tài)D.若過山車能順利通過整個(gè)圓軌道,在最高點(diǎn)時(shí)安全帶對(duì)“假人”一定無作用力4.(2020重慶北碚高一上期末,)(多選)如圖所示,可視為質(zhì)點(diǎn)的、質(zhì)量為m的小球,在半徑為R的豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),下列有關(guān)說法中正確的是(深度解析)A.小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為0B.小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為√-C.如果小球在最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為√5,則小球通過最低點(diǎn)時(shí)對(duì)管道外壁的作D.如果小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為2√—,則此時(shí)小球?qū)艿纼?nèi)壁的作用力為5.(2020山東棗莊第三中學(xué)高一下期中,)如圖所示,圓錐擺甲、乙的擺長之比為2∶1,兩擺球的質(zhì)量相同,今使兩擺球做頂角分別為()6.(2019江西玉山一中高一下月考,)如圖所示,長度為L的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定在(1)當(dāng)小球以多大的角速度做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),球?qū)λ矫娴膲毫η『脼榱?1.C火車運(yùn)行中應(yīng)避免軌道與車輪輪緣間的擠壓,軌道轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌,是為了使火車車身傾斜,這樣重力和鐵軌對(duì)火車的支持力的合力就可以提供火車2.B設(shè)路面的傾角為θ,要使車輪與路面之間垂直前進(jìn)方向的橫向摩擦力等于零,則汽車轉(zhuǎn)彎時(shí),由路面的支持力與重力的合力提供向心力,如圖所示:2?2?22425.D設(shè)路面對(duì)汽車的支持力為N,在最低點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律有車對(duì)路面的壓力大于汽車的重力,故A、B、C26.AC失重是指物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受重力的現(xiàn)象,在太空中,物體的重力并沒有消失,太空中的航天員仍受重力的作用,且所受重速圓周運(yùn)動(dòng),處于非平衡狀態(tài),故B錯(cuò)誤。7.A在光滑水平面上,拉力F提供小球所需的向心力,若拉力消失,小球所受合力為零,將沿圓周的切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),故A正確。若拉力突然減小,小球?qū)⒆鲭x心運(yùn)動(dòng),且運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線,故B、D錯(cuò)誤。若拉力突然增大,小球?qū)⒆鼋倪\(yùn)8.A公路上的減速帶是為了防止汽車超速而產(chǎn)生危險(xiǎn),不屬于防止離心現(xiàn)象造成危害;砂輪外側(cè)加防護(hù)罩是為了避免砂輪轉(zhuǎn)速過大發(fā)生離心現(xiàn)象而分裂飛出;鏈球運(yùn)動(dòng)場地安裝防護(hù)網(wǎng)是為了防止鏈球離心飛出而造成危害;彎道限速是為了防止汽車車速過大發(fā)生離心現(xiàn)象,造成翻車或側(cè)滑。故選A。1.CD衣服受到重力、筒壁的彈力和摩擦力作用,筒壁的彈力提供向心力,向心力是效果力,故A錯(cuò)誤;衣服隨脫水筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)而未滑動(dòng),衣服所受摩擦力與重力平衡,脫水筒轉(zhuǎn)速增大后,衣服所受摩擦力仍與重力平衡,摩擦力大小不變,故B錯(cuò)誤;脫水筒轉(zhuǎn)速越大,衣服上的水滴做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力越大,當(dāng)衣服對(duì)水滴的作用力不足以提供水滴需要的向心力時(shí),水滴就會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)而飛出,故C、D正確。2.AD以汽車為研究對(duì)象,支持力與重力的合力提供汽車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,如2若車速小于v0,汽車所需的向心力減小,此時(shí)路面會(huì)對(duì)車輪產(chǎn)生沿路面向上的摩擦力,故C錯(cuò)誤。若車速大于v0,汽車所需的向心力增大,此時(shí)路面會(huì)對(duì)車輪產(chǎn)3.BD過山車在圓軌道上運(yùn)動(dòng)過程中,速度大小在變化,所以不是做勻速圓周運(yùn)動(dòng),2故A錯(cuò)誤。在圓軌道最高點(diǎn),完全由重力充當(dāng)向心力時(shí),過山車速度最小,有,-,故B正確。在最低點(diǎn),“假人”有豎直向上的加速度,處于超重狀態(tài),的彈力或只受重力,安全帶對(duì)“假人”一定無作錯(cuò)誤。小球在最低點(diǎn)時(shí),重力和支持力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律有N--2,解得-2,小球?qū)艿劳獗诘淖饔昧?本題考查圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)分析。圓形管道內(nèi)壁能支撐小球,管道的外壁也能給小球一個(gè)指向圓心的彈力,所以可將本題的情景轉(zhuǎn)化為“輕桿”模型。小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為0,小球在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律列式求解。5.A小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),對(duì)小球受力分析,如圖所示:4π2r,所以甲、乙兩圓錐擺的運(yùn)動(dòng)周期之比為 =√-,故C錯(cuò)誤;根據(jù)角速度與周期的關(guān)系ω=2π,得甲、乙兩擺球的角6.答案(1)√22解析(1)設(shè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為ω0時(shí),小球?qū)饣矫娴膲毫η『脼榱?0sin—1根據(jù)受力分析,列出方程