高中物理 第五章 第7节 生活中的圆周运动练习 新人教版必修2.doc

【成才之路】2015-2016学年高中物理 第五章 第7节 生活中的圆周运动练习 新人教版必修2基础夯实一、选择题(1、2题为单选题，35题为多选题)1通过阅读课本，几个同学对生活中的圆周运动的认识进行交流。甲说：“洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动。”乙说：“火车转弯时，若行驶速度超过规定速度，则内轨与车轮会发生挤压。”丙说：“汽车过凸形桥时要减速行驶，而过凹形桥时可以较大速度行驶。”丁说，“我在游乐园里玩的吊椅转得越快，就会离转轴越远，这也是利用了离心现象。”你认为正确的是()a甲和乙 b乙和丙c丙和丁 d甲和丁答案：d解析：甲和丁所述的情况都是利用了离心现象，d正确；乙所述的情况，外轨会受到挤压，汽车无论是过凸形桥还是凹形桥都要减速行驶，a、b、d选项均错。2(东营市20142015学年高一下学期质检)俗话说，养兵千日，用兵一时。近年来我国军队进行了多种形式的军事演习。如图所示，在某次军事演习中，一辆战车以恒定的速度在起伏不平的路面上行进，则战车对路面的压力最大和最小的位置分别是()aa点，b点 bb点，c点cb点，a点 dd点，c点答案：c解析：战车在b点时对路面的压力最大，在a点时对路面压力最小，故选c。3.火车在铁轨上转弯可以看做是做匀速圆周运动，火车速度提高易使外轨受损。为解决火车高速转弯时使外轨受损这一难题，你认为理论上可行的措施是()a减小弯道半径b增大弯道半径c适当减小内外轨道的高度差d适当增加内外轨道的高度差答案：bd解析：当火车速度增大时，可适当增大转弯半径或适当增大轨道倾角，以减小外轨所受压力。4(海岳中学20142015学年高一下学期期中)2013年6月11日至26日，“神舟十号”飞船圆满完成了太空之行，期间还成功进行了人类历史上第二次太空授课，女航天员王亚平做了大量失重状态下的精美物理实验。如图所示为处于完全失重状态下的水珠，下列说法正确的是()a水珠仍受重力的作用b水珠受力平衡c水珠所受重力等于所需的向心力d水珠不受重力的作用答案：ac解析：做匀速圆周运动的空间站中的物体，所受重力全部提供其做圆周运动的向心力，处于完全失重状态，并非不受重力作用，a、c正确，b、d错误。5中央电视台今日说法栏目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(东北)高外(西南)低d公路在设计上可能外(西南)高内(东北)低答案：ac解析：由题图可知发生事故时，卡车在做圆周运动，从图可以看出卡车冲入民宅时做离心运动，故选项a正确，选项b错误；如果外侧高，卡车所受重力和支持力提供向心力， 则卡车不会做离心运动，也不会发生事故，故选项c正确。二、非选择题6(湖南省五市十校20142015学年高一期中联考)如图所示，质量m1kg的小球用细线拴住，线长l0.5m，细线所受拉力达到f18n时就会被拉断。当小球从图示虚线位置释放后，摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断。若此时小球距水平地面的高度h5m，求小球落地点到p点的距离。(p点在悬点的正下方，g10m/s2)答案：2m解析：球摆到悬点正下方时，线恰好被拉断，说明此时线的拉力f18n，则由fmgm可求得线断时球的水平速度为vm/s2m/s线断后球做平抛运动，由hgt2可求得物体做平抛运动的时间为ts1s则平抛运动的水平位移为svt21m2m7(赣州市十二县(市)1213学年高一下学期联考)在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h。汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍。(1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？(2)如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？答案：(1)150m(2)90m解析：(1)汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力由车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有fm0.6mgm，由速度v30m/s，得弯道半径r150m。(2)汽车过拱桥，看做在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有：mgfnm，为了保证安全，车对路面间的弹力fn必须大于等于零，有mgm，则r90m。能力提升一、选择题(14题为单选题，5题为多选题)1(合肥一中高一检测)飞机俯冲拉起时，飞行员处于超重状态，此时座位对飞行员的支持力大于所受的重力，这种现象叫过荷。过荷过重会造成飞行员大脑贫血，四肢沉重，暂时失明，甚至昏厥。受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重力的支持力影响。取g10m/s2，则当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲速度为100m/s时，圆弧轨道的最小半径为()a100m b111mc125m d250m答案：c解析：由题意知，8mgm代入数值得r125m。2(石家庄市1213学年高一下学期期末)如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的。如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为()a15m/s b20m/sc25m/s d30m/s答案：b解析：当v10m/s时，mgmgm当fn0时，mgm由解得v120m/s。3.铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的夹角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为r，若质量为m的火车转弯时速度等于，则()a内轨对内侧车轮轮缘有挤压b外轨对外侧车轮轮缘有挤压c这时铁轨对火车的支持力等于d这时铁轨对火车的支持力大于答案：c解析：由牛顿第二定律f合m，解得f合mgtan，此时火车受重力和铁路轨道的支持力作用，如图所示，fncosmg，则fn，内、外轨道对火车均无侧压力，故c正确，a、b、d错误。4在图示光滑轨道上，小球滑下经平直部分冲上圆弧部分的最高点a时，对圆弧的压力为mg，已知圆弧的半径为r，则()a在最高点a，小球受重力和向心力b在最高点a，小球受重力和圆弧的压力c在最高点a，小球的速度为d在最高点a，小球的向心加速度为2g答案：bd解析：小球在最高点受重力和压力，由牛顿第二定律得fnmgma又fnmg，所以a2g，b、d正确。二、非选择题5如图所示，摩托车和人的总质量为m，人骑摩托车在一水平地面上运动。若摩托车以速度v转过半径为r的弯道。则摩托车的倾角(与地面之间的夹角)_ _。答案：arctan解析：(1)选摩托车和人这个整体为研究对象，则容易看出这个整体受三个力的作用，即重力mg、地面的支持力f和地面的摩擦力f。其受力情况如图所示。由于摩托车在水平地面上做圆周运动，则可知向心力也一定沿水平方向，所以地面的支持力f和重力mg都不可能充当向心力，只有地面对摩托车的摩擦力可以充当向心力。根据圆周运动规律得：fm在竖直方向上人和摩托车的加速度为零，则可得：fmg摩托车倾斜的方向为f与f的合力方向。所以有：tan，即arctan。6如图所示，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？答案：6mg解析：在b点，fbmgm解之得fbmg，在a点，famgm解之得fa7mg，所以在a、b两点轨道对车的压力大小相差6mg。7“东风”汽车公司在湖北某地有一试车场，其中有一检测汽车在极限状态下车速的试车道，该试车道呈碗状，如图所示。有一质量为m1t的小汽车在a车道上飞驰，已知该车道转弯半径r为150m，路面倾斜角为45(与水平面