【全程方略】高中物理 5.7 生活中的圆周运动课后巩固作业 新人教版必修2(1).doc

【全程方略】2012-2013版高中物理 5.7 生活中的圆周运动课后巩固作业 新人教版必修2一、选择题(本题包括6小题，每小题5分，共30分。每小题至少一个选项正确)1.在水平面上转弯的摩托车，如图所示，向心力是( ) a.重力和支持力的合力b.静摩擦力c.滑动摩擦力d.重力、支持力、牵引力的合力2.(2012赣州高一检测)一个质量为2 kg的物体在5个共点力作用下处于匀速直线运动状态，现撤去大小为10 n，方向与速度方向垂直的一个力，其余的力保持不变，关于此后该物体运动的说法中正确的是( )a.一定做匀变速曲线运动b.可能做匀速圆周运动c.可能做匀减速直线运动d.一定做匀变速直线运动3.(2012安庆高一检测)列车转弯时超速行驶，极易造成事故。若某列车是一种新型高速列车，当它转弯时，车厢会自动倾斜，提供转弯需要的向心力；假设这种新型列车以360 km/h的速度在水平面内转弯，弯道半径为1.5 km，则质量为75 kg的乘客在列车转弯过程中所受到的合外力为( )a0 b500 nc500 n d50 000 n4.试管中装了血液,封住管口后,将此管固定在转盘上,如图所示,当转盘以一定角速度转动时( )a.血液中密度大的物质将聚集在管的外侧b.血液中密度大的物质将聚集在管的内侧c.血液中密度大的物质将聚集在管的中央d.血液中的各物质仍均匀分布在管中5.中央电视台今日说法栏目最近报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故。家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲撞进李先生家，造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案。经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图所示。交警根据图示作出以下判断，你认为正确的是( )a由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动b由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动c公路在设计上可能内(东)高外(西)低d公路在设计上可能外(西)高内(东)低6.(2012成都高一检测)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( )amg b.m(g-v2r)cmv2r d.m(g-v2r)二、非选择题(本题包括2小题，共20分，要有必要的文字叙述)7.(10分)一同学骑自行车在水平公路上以5 m/s的恒定速率转弯，已知人和车的总质量m=80 kg，转弯的路径近似看成一段圆弧，圆弧半径r=20 m，求：(1)人和车作为一个整体转弯时需要的向心力；(2)若车胎和路面间的动摩擦因数=0.5,为安全转弯，车速不能超过多少？(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2)8.(10分)用长l=0.6 m的绳系着装有m=0.5 kg水的小桶,在竖直平面内做圆周运动,成为“水流星”。(g=10 m/s2)求:(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?答案解析1.【解析】选b。摩托车转弯时，摩托车受重力、地面支持力和地面对它的摩擦力三个力的作用，重力和地面支持力沿竖直方向，二力平衡，由于轮胎不打滑，摩擦力为静摩擦力，来充当向心力。综上所述，选项b正确。2.【解析】选a。根据平衡条件，撤去10 n的一个力后，其他4个力的合力为大小等于10 n，方向与此时刻速度方向垂直的恒力，所以产生一个恒定的加速度，使物体做匀变速曲线运动，由于合力与物体速度并不是时刻垂直，所以物体一定不做匀速圆周运动，只有选项a正确。3.【解析】选b。转弯时，乘客的运动可看做匀速圆周运动，所以乘客所受的合外力充当其做圆周运动的向心力，由f=m可得f=500 n。选项b正确。【变式备选】汽车甲和汽车乙质量相等，以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，甲车在乙车的外侧。两车沿半径方向受到的摩擦力分别为ff甲和ff乙。以下说法正确的是( )a.ff甲小于ff乙b.ff甲等于ff乙c.ff甲大于ff乙d.ff甲和ff乙的大小均与汽车速率无关【解析】选a。汽车在水平面内做匀速圆周运动，摩擦力提供做圆周运动的向心力，即ff=f向=m，由于 r甲r乙，则ff甲ff乙，a选项正确。4.【解析】选a。对于血液中密度大的物质,在试管中间位置处做圆周运动所需的向心力大于血液中密度小的物质做圆周运动所需的向心力,故试管中密度大的物质会因做离心运动而聚集在管的外侧,a正确。5.【解析】选a、c。汽车在拐弯时因为车做离心运动发生侧翻，a正确、b错误；公路在设计上可能内(东)高外(西)低，合外力不足以提供汽车做圆周运动的向心力而做离心运动，c正确、d错误。6.【解题指南】求解本题应注意以下两点：(1)沿半径方向，重力与支持力的合力充当向心力。(2)沿切线方向，物体所受拉力与摩擦力二力平衡。【解析】选b。物体做匀速圆周运动，通过最高点时，沿半径方向mg-fn=m，沿切线方向，拉力f=fn，所以f=m(g-v2r)，选项b正确。7.【解析】(1)人和车转弯时需要的向心力：f=m得f= n=100 n。(2)由最大静摩擦力提供向心力，且ffm=mg,故mg 得v=10 m/s。答案：(1)100 n (2)10 m/s8.【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mg=m解得v0= m/s2.45 m/s。(2)由前面v0的解答知v=3 m/sv0,故重力不足以提供向心力,要由桶底对水向下的压力补充,此时所需向心力由以上两力的合力提供。v=3 m/sv0,水不会流出。设桶底对水的压力为f,则由牛顿第二定律有:mg+f=m解得f=m-mg=0.5(-10) n=2.5 n。根据牛顿第三定律知f=f所以水对桶底的压力为2.5 n。答案：(1)2.45 m/s (2)2.5 n【总结提升】圆周运动