高中物理 5.7《生活中的圆周运动》课时练1 新人教版必修2(1).doc

2014年高中物理 5.7生活中的圆周运动课时练1 新人教版必修2一、选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分，每小题至少有一个选项正确)1下列关于离心现象的说法中，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，它将做远离圆心的圆周运动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：原来运动的物体不受力时将做匀速直线运动，故b、d错误，c正确。向心力、离心力是按效果命名的力，并非物体实际受到的力，故a错误。物体所受指向圆心的合力立即消失或小于向心力时，物体将做离心运动。答案：c2质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动，若经过最高点不脱离轨道的临界速度为v，则当小球以2v速度经过最高点时，小球对轨道压力的大小为()a0bmgc3mg d5mg解析：小球经过最高点不脱离轨道的临界条件是重力刚好充当向心力，有mg。速度为2v时，有fnmg，可解得fn3mg。由牛顿第三定律小球对轨道压力大小为3mg。答案：c3.如图1所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴oo旋转，小物块a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒内壁间的动摩擦因数为。现要使a不下落，则圆筒转动的角速度至少为()a. b. 图1 c. d.解析：小物块受到的弹力充当向心力，静摩擦力与重力平衡恰好不下滑，fnmg，fnm2r，解得。答案：d4.一辆卡车匀速行驶，地形如图2所示，由于轮胎太旧，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段应是() 图2aa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；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，故选d。答案：d5在温哥华冬奥会上，申雪和赵宏博在双人滑比赛中一举夺金。假设冰面对赵宏博的最大静摩擦力为重力的k倍，则他在水平冰面上以速率v沿圆周滑行时的半径r应满足()ar brcr dr解析：当最大静摩擦力恰好提供向心力时，有：kmgm，得最小半径rmin，为了以速度v安全滑行，其半径r。答案：b6.如图3所示，质量为m的滑块与轨道间的动摩擦因数为，当滑块从a滑到b的过程中，受到的摩擦力的最大值为f，则() afmg 图3bfmgcfmgd无法确定f的值解析：滑块运动到圆弧最低点时所受支持力与重力的合力提供向心力，满足fnmgm滑动摩擦力ffnmgm。答案：c7一轻杆下端固定一质量为m的小球，上端连在轴上，并可绕轴在竖直平面内运动，不计轴摩擦和空气阻力，在最低点给小球水平速度v0时，刚好能到达最高点。若小球在最低点的瞬时速度从v0不断增大，则可知()a小球在最高点对杆的作用力不断增大b小球在最高点对杆的作用力先减小后增大c小球在最高点对杆的作用力不断减小d小球在最高点对杆的作用力先增大后减小解析：杆既能支撑小球，又能拉小球，也就是说，杆在最高点给小球的弹力既可能向上又可能向下，因此，小球在最高点的速度可以为零。当最高点杆对小球的作用力为零时，重力提供向心力，由mgm可知临界速度v0。答案：b8质量为m的小球，用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动，小球到达最高点时的速度为v，到达最低点时的速度变为，则两位置处绳子所受的张力之差是()a6mg b5mgc4mg d2mg解析：在最高点mgf1，在最低点f2mg，所以f2f16mg。答案：a二、非选择题(本题共2小题，共18分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)9(9分)在游乐场中有一种旋转软梯，如图4所示，在半径为r的平台边缘固定着长为l的软梯的一端，另一端则由小朋友乘坐。当平台绕其中心轴匀速旋转时，软梯与中心轴在同一竖直面内，软梯与竖直方向夹角为。求此时平台旋转的周期。图4解析：当平台旋转时人做匀速圆周运动，人受重力mg和软梯的拉力f，两力的合力提供向心力。其旋转半径为平台半径与梯长在水平方向的射影之和。由牛顿第二定律得mgtan (rlsin )，解得t2 。答案：2 10(9分)如图5所示，细绳一端系着质量m0.6 kg的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑小孔吊着质量m0.3 kg的物体，m的中点与圆孔距离为0.2 m，并知m和水平面的最大静摩擦力为2 n。现使此平面绕中心轴线方向转动，角速度在什么范围内，m会处于静止状态。(g10 m/s2)解析：设物体m和水平面保持相对静止，当具有最小值时，m有向着圆心o运动的趋势。所以m受到的静摩擦力方向沿半径向外。图5当静摩擦力等于最大静摩擦力时，对m受力分析有fffmr，又fmg，由可得1 ，代入数据得12.9 rad/s。当具有最大值时，m有离