2019高中物理第5章7生活中的圆周运动精练（含解析）新人教必修2.docx

生活中的圆周运动1下列关于离心现象的说法正确的是()A当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做背离圆心的圆周运动C做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时它将沿切线做直线运动D做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时它将做曲线运动【解析】向心力是以效果命名的，做匀速圆周运动的物体所需要的向心力，是它所受的某个力或几个力的合力提供的，因此，它并不受向心力和离心力的作用它之所以产生离心现象是由于F合m2r，故A错；物体在做匀速圆周运动时，若它所受到的力都突然消失，根据牛顿第一定律，它从这时起做匀速直线运动，故C正确，B、D错【答案】C2(多选)“天宫一号”绕地球做匀速圆周运动，关于在舱内所做的实验下列说法中正确的是()A可以用天平测量物体的质量B可以用水银气压计测舱内的气压C可以用弹簧测力计测拉力D在卫星内将重物挂于弹簧测力计上，弹簧测力计示数为零，但重物仍受地球的引力【解析】卫星内物体处于完全失重状态，此时放在天平上的物体对天平的压力为零，因此不能用天平测物体的质量，故A错；同理水银也不会产生压力，故水银气压计也不能使用，故B错；弹簧测力计测拉力遵从胡克定律，拉力的大小与弹簧伸长量成正比，故C正确；物体处于完全失重状态时并不是不受重力，而是重力提供了物体做圆周运动的向心力，故D正确【答案】CD3(2014太原高一检测)如图5712所示，在光滑轨道上，小球滚下经过圆弧部分的最高点时，恰好不脱离轨道，此时小球受到的作用力是()图5712A重力、弹力和向心力B重力和弹力C重力和向心力 D重力【解析】小球运动到最高点时，若恰好不脱离轨道，小球与轨道间压力为零，小球只受重力作用，由重力充当向心力综上所述，D选项正确【答案】D4(多选)如图5713所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法中正确的是()图5713A若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动B若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动C若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动D若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc做近心运动【解析】若拉力突然变大，则小球将做近心运动，不会沿轨迹Pb做离心运动，A错误若拉力突然变小，则小球将做离心运动，但由于力与速度有一定的夹角，故小球将做曲线运动，B正确，D错，若拉力消失，小球因惯性沿切线飞出，C正确【答案】BC5一辆卡车在丘陵地匀速率行驶，地形如图5714所示，由于轮胎老化，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段应是()图5714Aa处 Bb处Cc处 Dd处【解析】卡车在a、c处行驶，向心加速度向下，处于失重状态，爆胎可能性较小，A、C错误；卡车在b、d处行驶，向心加速度向上，处于超重状态又因为FNmgm，FNmgm.由图知rbrd，所以FNbFNd，因此在d处爆胎可能性最大，B错，D对【答案】D6(2014成都高一检测)如图5715所示，竖直面内有一圆弧面，其半径为R.质量为m的物体在拉力作用下沿圆弧面以恒定的速率v滑行，拉力的方向始终保持与物体的速度方向一致已知物体与圆弧之间的滑动摩擦系数为，则物体通过圆弧面最高点P位置时拉力的大小为()图5715Amg Bm(gv2/R)Cmv2/R Dm(gv2/R)【解析】物体做匀速圆周运动，通过最高点时，沿半径方向mgFNm，沿切线方向，拉力FFN，所以Fm(gv2/R)，选项B正确【答案】B7.(多选)(2014绵阳高一检测)如图5716所示，木板B托着木块A在竖直平面内逆时针方向做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是()图5716A从水平位置a到最高点b的过程中A的向心加速度越来越大B从水平位置a到最高点b的过程中B对A的摩擦力越来越小C在a处时A对B的压力等于A的重力，A所受的摩擦力达到最大值D在过圆心的水平线以下A对B的压力一定大于A的重力【解析】由于木块A在竖直平面内做匀速圆周运动，A的向心加速度大小不变，A错误；从水平位置a到最高点b的过程中，A的向心加速度沿水平方向的分量逐渐减小，即此过程B对A的摩擦力越来越小，B正确；在a处时A的向心加速度水平向左，竖直方向上A处于平衡，A对B的压力等于A的重力，A所受的摩擦力达到最大值，C正确；在过圆心的水平线以下有向上的加速度的分量，此时A处于超重状态，B对A的支持力大于A的重力，D正确【答案】BCD8如图5717所示，长度l0.50 m的轻质杆OA，A端固定一个质量m3.0 kg的小球，小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动通过最高点时小球的速率是2.0 m/s，g取10 m/s2，则此时细杆OA()图5717A受到6.0 N的拉力 B受到6.0 N的压力C受到24 N的拉力 D受到54 N的压力【解析】设杆转到最高点球恰好对杆的作用力为零时，球的速度为v0，则有：mgm其中Rl0.50 m，则：v0 m/s2 m/s即球受到支持力作用，设球受的支持力为FN.对小球：mgFNm所以FNmgm3.010 N3.0 N6.0 N.由牛顿第三定律知，杆受到的压力大小FNFN6.0 N.【答案】B9(2014宁波高一检测)如图5718所示，某公园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒，若轨道半径为R，人体重为mg，要使乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力，则过山车在最高点时的速度大小为()图5718A0 B.C. D.【解析】由题意知Fmg2mgm，故速度大小v，C正确【答案】C10.如图5719所示是马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动已知人和摩托车的总质量为m，人以v1的速度过轨道最高点B，并以v2v1的速度过最低点A.求在A、B两点轨道对摩托车的压力大小相差多少？图5719【解析】在B点，由向心力公式得FBmgm，解之得FBmg.在A点，由向心力公式得FAmgm，解之得FA7mg.所以，两压力大小相差6mg.【答案】6mg11(2013宁波检测)如图5720所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管道竖直放置，质量为m的小球以某一速度进入管内，小球通过最高点P时，对管壁的压力为0.5mg.求：图5720(1)小球从管口飞出时的速率；(2)小球落地点到P点的水平距离【解析】(1)分两种情况，当小球对管下部有压力时，则有mg0.5mg，v1 .当小球对管上部有压力时，则有mg0.5mg，v2 .(2)小球从管口飞出做平抛运动，2Rgt2，t2，x1v1tR，x2v2tR.【答案】(1) 或 (2) R或 R12如图5721所示，用长L0.6 m的绳系着装有m0.5 kg水的小桶，在竖直平面内做圆周运动，称为“水流星”g取10 m/s2，求：图5721(1)在最高点水不流出的最小速度为多少？(2)若过最高点时速度为3 m/s，此时水对桶底的压力为多大？【解析】(1)水做圆周运动，在最高点水不流出的条件是：水的重力不大于水所需要的向心力这时的最小速度即为过最高点的临界速度v0.以水为研究对象mgm，解得v0 m/s2.45 m/s.(2)由前面v0的解答知v3 m/s