2019-2020年高中物理 2.3 圓周運動的實例分析每課一練 教科版必修2.doc
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2019-2020年高中物理 2.3 圓周運動的實例分析每課一練 教科版必修2 一、選擇題 1.下列有關洗衣機中脫水筒的脫水原理的說法正確的是( ) A.水滴受離心力作用而背離圓心方向甩出 B.水滴受到向心力,由于慣性沿切線方向甩出 C.水滴受到的離心力大于它受到的向心力,而沿切線方向甩出 D.水滴與衣服間的附著力小于它所需要的向心力,于是水滴沿切線方向甩出 2.關于鐵道轉彎處內(nèi)外鐵軌間的高度關系,下列說法中正確的是( ) A.內(nèi)、外軌一樣高,以防列車傾倒造成翻車事故 B.因為列車在轉彎處有向內(nèi)傾倒的可能,故一般使內(nèi)軌高于外軌,以防列車翻倒 C.外軌比內(nèi)軌略高,這樣可以使列車順利轉彎,減少車輪與鐵軌的擠壓 D.以上說法均不正確 3.在世界一級方程式錦標賽中,賽車在水平路面上轉彎時,常常在彎道上沖出跑道,其原因是( ) A.是由于賽車行駛到彎道時,運動員未能及時轉動方向盤造成的 B.是由于賽車行駛到彎道時,沒有及時加速造成的 C.是由于賽車行駛到彎道時,沒有及時減速造成的 D.是由于在彎道處汽車受到的摩擦力比在直道上小造成的 4.如圖1所示,在光滑的軌道上,小球滑下經(jīng)過圓弧部分的最高點A時,恰好不脫離軌道,此時小球受到的作用力是( ) 圖1 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 5.如圖2所示,用長為L的細繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,正確的說法是( ) 圖2 A.小球在圓周最高點時所受的向心力一定為重力 B.小球在最高點時繩子的拉力有可能為零 C.若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運動,則其在最高點的速率為0 D.小球過最低點時繩子的拉力一定大于小球的重力 6.在高速公路的拐彎處,路面建造得外高內(nèi)低,即當車向右拐彎時,司機左側的路面比右側的要高一些,路面與水平面間的夾角為θ,設拐彎路段是半徑為R的圓弧,要使車速為v時車輪與路面之間的橫向(即垂直于前進方向)摩擦力等于零,θ應等于( ) A.sin θ= B.tan θ= C.sin 2θ= D.cot θ= 7.飛行員身體承受的壓力最大不能超過體重的9倍,那么當他駕機飛行速率為v0時,在豎直平面內(nèi)做圓周運動的最小半徑應是( ) A. B. C. D. 8.如圖3所示,長為l的輕桿,一端固定一個小球,另一端固定在光滑的水平軸上,使小球在豎直面內(nèi)做圓周運動,關于最高點的速度v,下列說法正確的是( ) 圖3 A.v的極小值為 B.v由零逐漸增大,向心力也增大 C.當v由逐漸增大時,桿對小球的彈力逐漸增大 D.當v由逐漸減小時,桿對小球的彈力逐漸增大 二、非選擇題 9.一根長l=0.625 m的細繩,一端拴一質(zhì)量m=0.4 kg 的小球,使其在豎直平面內(nèi)繞繩的另一端做圓周運動,g取10 m/s2,求: (1)小球通過最高點時的最小速度; (2)若小球以速度v=3.0 m/s通過圓周最高點時,繩對小球的拉力多大?若此時繩突然斷了,小球?qū)⑷绾芜\動? 第3節(jié) 圓周運動的實例分析 1.D [根據(jù)離心運動的特點知,水滴的離心現(xiàn)象是由于水滴與衣服間的附著力小于水滴運動所需要的向心力,即提供的向心力不足,所以水滴沿切線方向甩出,正確選項為D.] 2.C [鐵道轉彎處外軌比內(nèi)軌略高,從而使支持力的水平方向分力可提供一部分向心力,以減少車輪與鐵軌的擠壓避免事故發(fā)生,C對,A、B、D錯.] 3.C [賽車在水平彎道上行駛時,摩擦力提供向心力,而且速度越大,需要的向心力越大,如不及時減速,當摩擦力不足以提供向心力時,賽車就會做離心運動,沖出跑道,故C正確.] 4.D [小球在最高點恰好不脫離軌道時,小球受軌道的彈力為零,而重力恰好提供向心力,向心力并不是小球受到的力,而是根據(jù)力的作用效果命名的,故D正確,A、B、C均錯誤.] 5.BD [設在最高點小球受的拉力為F1,最低點受到的拉力為F2,當在最高點v1>時,則F1+mg=m,即向心力由拉力F1與mg的合力提供,A錯;當v1=時,F(xiàn)1=0,B對;v1=為球經(jīng)過最高點的最小速度,即小球在最高點的速率不可能為0,C錯;在最低點,F(xiàn)2-mg=m,F(xiàn)2=mg+m,所以經(jīng)最低點時,小球受到繩子的拉力一定大于它的重力,D對.] 6.B [當車輪與路面的橫向摩擦力等于零時,汽車受力如圖所示, 則有:Nsin θ=m, Ncos θ=mg, 解得:tan θ=,故B正確.] 7.B [如圖所示,飛機在豎直平面內(nèi)做圓周運動,經(jīng)過最低點時,飛行員承受的支持力最大,當半徑最小時,支持力N=9mg,由N-mg=m,得r=.] 8.BCD [由于是輕桿,即使小球在最高點速度為零,小球也不會掉下來,因此v的極小值是零;v由零逐漸增大,由F=可知,F(xiàn)也增大,B對;當v=時,F(xiàn)==mg,此時桿恰對小球無作用力,向心力只由其自身重力來提供;當v由增大時,則=mg+F′F′=m-mg,桿對球的力為拉力,且逐漸增大;當v由減小時,桿對球為支持力.此時,mg-F′=,F(xiàn)′=mg-,支持力F′逐漸增大,桿對球的拉力、支持力都為彈力,所以C、D也對,故選B、C、D.] 9.(1)2.5 m/s (2)1.76 N 平拋運動 解析 (1)小球通過圓周最高點時,受到的重力G=mg必須全部作為向心力F向,否則重力G中的多余部分將把小球拉進圓內(nèi),而不能實現(xiàn)沿豎直圓周運動.所以小球通過圓周最高點的條件應為F向≥mg,當F向=mg時,即小球受到的重力剛好全部作為通過圓周最高點的向心力,繩對小球恰好沒有力的作用,此時小球的速度就是通過圓周最高點的最小速度v0,由向心力公式有:mg=m 解得:G=mg=m v0== m/s=2.5 m/s. (2)小球通過圓周最高點時,若速度v大于最小速度v0,所需的向心力F向?qū)⒋笥谥亓,這時繩對小球要施加拉力F,如圖所示,此時有 F+mg=m 解得:F=m-mg=(0.4-0.410) N=1.76 N 若在最高點時繩子突然斷了,則提供的向心力mg小于需要的向心力m,小球?qū)⒀厍芯€方向飛出做離心運動(實際上是平拋運動).- 配套講稿:
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