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1、新教材暑假專題必修二
第六章 第4節(jié) 生活中的圓周運(yùn)動
一、單項選擇題
1.如圖所示,洗衣機(jī)的甩干筒在轉(zhuǎn)動時有一些衣服附在豎直筒壁上,則此時( )
A.附在筒壁的衣服隨筒壁做圓周運(yùn)動的向心力是摩擦力
B.附在筒壁上的衣服受重力、筒壁的彈力和摩擦力
C.甩干筒的轉(zhuǎn)速越大,筒壁上衣服的線速度與角速度之比越大
D.甩干筒的轉(zhuǎn)速越大,筒壁對衣吸的摩擦力越大
2.如圖,用細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的物體,在豎直面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動,則( )
A.小球過最高點時,繩子張力可以為零
B.小球過最高點時的最小速度可以為零
C.小球過最高點時,繩子對小球的作用力可以與球所受的
2、重力方向相反
D.小球做圓周運(yùn)動過程中,其向心力由繩的拉力提供
3.質(zhì)量為m的物塊,沿著半徑為R的半球形金屬殼內(nèi)壁滑下,半球形金屬殼豎直放置,開口向上,滑到最低點時速度大小為V,若物體與球殼之間的摩擦因數(shù)為μ,則物體在最低點時,下列說法正確的是: ( ?。?
A.受到向心力為 B.受到的摩擦力為
C.受到的摩擦力為μmg D.受到的合力方向斜向左上方
4.有關(guān)圓周運(yùn)動的基本模型如圖所示,下列說法正確的是( )
A.如圖甲,火車轉(zhuǎn)彎小于規(guī)定速度行駛時,外軌對輪緣會有擠壓作用
B.如圖乙,汽車通過拱橋的最高點時受到的支持力大于重力
C.如圖丙,小球在細(xì)繩作用下做勻速圓周運(yùn)
3、動,重力與拉力的合力必指向圓心(不計阻力)
D.如圖丁,物體M緊貼圓筒壁隨圓筒一起做圓周運(yùn)動,摩擦力提供向心力
5.鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高度是不同的,已知內(nèi)外軌道平面與水平面的傾角為θ,如圖所示,彎道處的圓弧半徑為R,若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時速度小于gRtanθ,則( )
A.外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓
B.這時鐵軌對火車的支持力小于mgcosθ
C.這時鐵軌對火車的支持力等于mgcosθ
D.這時鐵軌對火車的支持力大于mgcosθ
6.如圖所示是兩種不同的過山車過最高點時的情形,圖甲情形中,乘客經(jīng)過軌道最高點時頭朝上,圖乙情形中,乘客經(jīng)過軌道最高點時頭朝下,假設(shè)兩種圓
4、軌道的半徑均為,下列說法正確的是( ?。?
A.圖甲中,乘客經(jīng)過軌道最高點時,若,座椅對乘客的作用力方向豎直向下
B.圖甲中,乘客經(jīng)過軌道最高點時,若,座椅對乘客的作用力方向豎直向上
C.圖乙中,乘客經(jīng)過軌道最高點時,若,座椅對乘客的作用力方向豎直向下
D.圖乙中,乘客經(jīng)過軌道最高點時,若,座椅對乘客的作用力方向豎直向上
7.如圖所示,照片中的汽車在水平公路上做勻速圓周運(yùn)動。已知圖中雙向四車道的總寬度為15 m,內(nèi)車道內(nèi)邊緣間最遠(yuǎn)的距離為210 m。假設(shè)汽車受到的最大靜摩擦力等于車重的0.75倍。g取10 m/s2,則汽車( ?。?
A.所受的合力可能為零
B.所需的向心力由
5、重力和支持力的合力提供
C.最大速度不能超過30 m/s
D.最大速度不能超過41 m/s
8.如圖所示,長l=1m的輕質(zhì)細(xì)桿,一端固定有一個質(zhì)量為m=2kg的小球,另一端由電動機(jī)帶動,使桿繞O點在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,(電動機(jī)在O點處),小球的速率為v=2m/s。取g=10m/s2,下列說法正確的是( ?。?
A.小球通過最高點時,它對桿的向下的壓力大小是8N
B.小球通過最高點時,它對桿的向下的壓力大小是12N
C.小球通過最低點時,它對桿的向上的拉力大小是8N
D.小球通過最低點時,它對桿的向上的拉力大小是28N
9.如圖所示,兩個質(zhì)量相同的小球A、B,用長度之比為
6、的細(xì)線拴在同一點,并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,則它們的( )
A.角速度之比為
B.線速度之比為
C.向心力之比為
D.懸線的拉力之比為
10.如圖將紅、綠兩種顏色石子放在水平圓盤上,圍繞圓盤中心擺成半徑不同的兩個同心圓圈(r紅
7、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.若小球運(yùn)動到P點時,拉力F發(fā)生變化,下列關(guān)于小球運(yùn)動情況的說法中正確的是( )
A.若拉力突然變大,小球可能沿軌跡Pb做離心運(yùn)動
B.若拉力突然變小,小球可能沿軌跡Pb做離心運(yùn)動
C.若拉力突然消失,小球可能沿軌跡Pa做離心運(yùn)動
D.若拉力突然變小,小球可能沿軌跡Pc做近心運(yùn)動
12.如圖所示,可視為質(zhì)點的、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,下列有關(guān)說法中正確的是( ?。?
A.小球能夠到達(dá)最高點時的最小速度為0
B.小球能夠通過最高點時的最小速度為
C.如果小球在最低點時的速度大小為
8、,則小球通過最低點時對管道的外壁的作用力為6mg
D.如果小球在最高點時的速度大小為2,則此時小球?qū)艿赖耐獗诘淖饔昧?mg
13.飛機(jī)飛行時除受到發(fā)動機(jī)的推力和空氣阻力外,還受到重力和機(jī)翼的升力,機(jī)翼的升力垂直于機(jī)翼所在平面向上,當(dāng)飛機(jī)在空中盤旋時機(jī)翼的內(nèi)側(cè)傾斜(如圖所示),以保證重力和機(jī)翼升力的合力提供向心力。設(shè)飛機(jī)以速率v在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動時機(jī)翼與水平面成θ角,飛行周期為T,則下列說法正確的是( )
A.若飛行速率v不變,θ增大,則半徑R減少
B.若飛行速率v不變,θ增大,則周期T減小
C.若θ不變,飛行速率v增大,則半徑R變小
D.若飛行速率v增大,
9、θ增大,則周期T一定不變
14.如圖所示,有一可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動的水平足夠大圓盤,上面放置勁度系數(shù)為k的彈簧,彈簧的一端固定于軸O上,另一端連接質(zhì)量為m的小物塊A(可視為質(zhì)點),物塊與圓盤間的動摩擦因數(shù)為μ,開始時彈簧未發(fā)生形變,長度為L,若最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等,重力加速度為g,物塊A始終與圓盤一起轉(zhuǎn)動。則( ?。?
A.當(dāng)圓盤角速度緩慢地增加,物塊受到摩擦力有可能背離圓心
B.當(dāng)圓盤角速度增加到足夠大,彈簧將伸長
C.當(dāng)圓盤角速度為,物塊開始滑動
D.當(dāng)彈簧的伸長量為時,圓盤的角速度為
15.如圖所示,將一質(zhì)量為m的擺球用長為L的細(xì)繩吊起,上端固定,使擺球在水平面內(nèi)
10、做勻速圓周運(yùn)動,細(xì)繩就會沿圓錐面旋轉(zhuǎn),這樣就構(gòu)成了一個圓錐擺。已知重力加速度為g,細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ。下列說法中正確的是( ?。?
A.?dāng)[球受重力、拉力和向心力的作用
B.?dāng)[球的線速度大小為
C.?dāng)[球的周期為
D.?dāng)[線上的拉力大小為
三、填空題
16.質(zhì)量為1.0×103kg的汽車,行駛到一座半徑為40m的圓形凸橋頂時,如果汽車速度為10m/s,則此時汽車向心加速度為_____m/s2,向心力大小為_____N,汽車對橋面的壓力為_____N。
17.如圖所示,質(zhì)量為2.0×103kg的汽車在水平公路上行駛,當(dāng)汽車經(jīng)過半徑為50m的彎路時,車速為20m/s。此時汽車轉(zhuǎn)彎所
11、需要的向心力大小為_____N。 若輪胎與路面間的最大靜摩擦力為1.4×104N,請你判斷這輛車在這個彎道處會不會發(fā)生側(cè)滑_________(填“會”或“不會”)。
18.有一種叫“飛椅”的游樂項目,示意圖如圖所示,長為L的鋼繩一端系著座椅,另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣,轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動.已知鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi),鋼繩與豎直方向的夾角為θ,重力加速度為g,不計鋼繩的重力,則轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度ω=________.
四、解答題
19.小明站在水平地面上,手握不可伸長的輕繩一端,繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球,甩動手腕,使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動.當(dāng)球某次運(yùn)動到
12、最低點時,繩突然斷掉,球飛行水平距離d后落地,如圖所示.已知握繩的手離地面高度為d,手與球之間的繩長為d,重力加速度為g。忽略手的運(yùn)動半徑和空氣阻力。
(1)求繩斷時球的速度大小v0?
(2)問繩能承受的最大拉力多大?
20.如圖所示,半徑為、質(zhì)量為m的小球用兩根不可伸長的輕繩a、b連接,兩輕繩的另一端系在一根豎直桿的A、B兩點上,A、B兩點相距為L,當(dāng)兩輕繩伸直后,A、B兩點到球心的距離均為L。當(dāng)豎直桿以自己為軸轉(zhuǎn)動并達(dá)到穩(wěn)定時(輕繩a、b與桿在同一豎直平面內(nèi),重力加速度為g)。求:
(1)當(dāng)小球靜止時,輕繩a的拉力為多大?(結(jié)果用根式表示)
(2)豎直桿角速度ω為多大時,小球恰要離開豎直桿?(結(jié)果用根式表示)
(3)豎直桿角速度ω為多大時,輕繩b剛好伸直?(結(jié)果用根式表示)
參考答案
一、單項選擇題
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
A
D
C
B
B
C
B
D
A
二、多項選擇題
11
12
13
14
15
BC
ACD
AB
BC
CD
三、填空題
16.2.5 2500 7500
17. 會
18.gtanθr+Lsinθ
四、解答題
19.(1);(2)mg。
20.(1);(2)2;(3)
10 / 10