高一级物理生活中的圆周运动.doc

本资料来源于七彩教育网5.8生活中的圆周运动一、选择题(每小题4分，共28分)1长度为L0.50 m的轻质细杆OA，A端有一质量为m3.0 kg的小球，如图5-19所示，小球以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时，小球的速率是v2.0 m/s，g取10 m/s2，则细杆此时受到() A6.0 N拉力B6.0 N压力 图5-19C24 N拉力D24 N压力2绳一端系重物，手执另一端使重物在光滑水平面上做匀速圆周运动，下述说法正确的是()角速度一定时，线长易断 线速度一定时，线长易断周期一定，线长易断 向心加速度一定，线短易断ABCD3铁路在转弯处外轨略高于内轨的原因是()减轻轮缘对外轨的挤压 减轻轮缘与内轨的挤压火车按规定的速度转弯，外轨就不受轮缘的挤压火车无论以多大速度转弯，内外轨都不受轮缘挤压ABCD4汽车在半径为r的水平弯道上转弯，如果汽车与地面的动摩擦因数为，那么不使汽车发生滑动的最大速率是()ABCD5如图5-20所示，小物块位于半径为R的半球顶端，若给小物块以水平初速度v0时，物块对球恰无压力，则下列说法不正确的是()A物块立即离开球面做平抛运动B物块落地时水平位移为R C初速度v0D物块落地速度方向与地面成45角 图5-206飞机驾驶员最多可承受9倍的重力加速度带来的影响，当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲时速度为v，则圆弧的最小半径为()AB C D7在光滑的水平面上相距40 cm的两个钉子A和B，如图5-21所示，长1 m的细绳一端系着质量为0.4 kg的小球，另一端固定在钉子A上，开始时，小球和钉子A、B在同一直线上，小球始终以2 m/s的速率在水平面上做匀速圆周运动若细绳能承受的最大拉力是4 N，那么，从开始到细绳断开所经历的时间是() A0.9 s B0.8 sC1.2 s D1.6 s 图5-21二、非选择题(共32分)8(4分)杂技演员表演“水流星”，使装有水的瓶子在竖直平面内做半径为0.9 m的圆周运动，若瓶内盛有100 g水，瓶的质量为400 g，当瓶运动到最高点时，瓶口向下，要使水不流出来，瓶子的速度至少为_m/s，此时水的向心力为_N，绳子受到的拉力为_N，若在最低点的速度是临界速度的2倍，则此时，水的向心力为_N，绳子受到的拉力为_N，水对瓶底的压力为_N9(4分)如图5-22所示，质量为m的物体与圆筒壁的动摩擦因数为，圆筒半径R，若要物体不下滑，圆筒旋转的角速度至少为_rad/s 图5-2210(4分)如图5-23所示，在光滑水平面，一小球以某一速度运动到A点，遇到一段半径为R的圆弧曲面AB后，落到水平地面的C点，已知小球没有跟圆弧曲面的任何点接触，则BC的最小距离为_ 图5-2311(6分)如图5-24所示，质量为100 g的小球在一竖直平面内的圆轨道上做圆周运动，轨道半径R1.0 m，A、B、C是轨道上三个特殊点，已知vA5 m/s，vB6 m/s，vC6.5 m/s，则球对A、B、C三点的压力大小分别是多少？(g10 m/s2) 图5-2412(7分)雨伞展开后，边缘到伞的半径为0.5 m，边缘距地面的高度为1.6 m，当伞柄以5 rad/s的角速度使伞柄做匀速圆周运动，雨滴自伞边缘被甩出落在地面而形成一个圆，求地面上该圆周半径有多大？13(7分)如图5-25所示，水平转盘的中心有个竖直小圆筒，质量为m的物体A放在转盘上，A到竖直筒中心的距离为r，物体A通过轻绳、无摩擦的滑轮与物体B相连，B与A质量相同，物体A与转盘间的最大静摩擦力是正压力的倍，则转盘转动的角速度在什么范围内，物体A才能随盘转动 图5-25参考答案一、选择题(每小题4分，共28分)1解析：小球以速度v0通过最高点时，设杆对球的作用力为F，且方向竖直向下，由向心力公式得Fmgm所以Fmg 33106.0 N负号说明杆对球的作用力F的方向与假设的方向相反，即竖直向上故球对细杆的压力为6 N本题答案为B答案：B2解析：由Fmamm2rmr可知，A选项正确答案：A3解析：两轨间距为l，内外轨水平高度差为h，转弯处轨道半径为R，向心力由火车重力mg和轨道对火车支持力FN合力提供F合mgtanmgsinmgF向m故mgm则v规，当l、h确定，则v被唯一确定，即为规定的行驶速度(1)当火车行驶速率v等于v规时，F向F合，内、外轨对轮缘没有侧压力(2)当火车行驶速率v大于v规时，F合F向，内轨道对轮缘有侧压力故A选项正确答案：A4解析：mgm，v故B选项正确答案：B5解析：物块对球顶恰无压力时，只有重力提供向心力所以mgmv0往下运动，线速度还要增加，向心力Fm也要增加而mgm，不足以提供向心力，物块就要离开球面，在空中以v0为初速度做平抛运动所以由平抛运动的公式所以xRv2y2gR所以vytan，即45所以D错答案：D6解析：当R和v一定时，飞机在圆弧的最低点飞行时，驾驶员受到的压力FN最大，驾驶员在此点受到重力mg和压力两力的作用，由向心力公式可得：FFNmg所以当FN9mg时R，B正确答案：B7解析：当小球绕A以1 m的半径转半圈的过程中，拉力是F1m0.41.6 N，绳不断当小球继续绕B以(10.4)0.6 m的半径转半圈的过程中，拉力为F2m0.42.67 N，绳不断当小球再碰到钉子A，将以半径(0.60.4)0.2 m做圆周运动，拉力F3m0.48 N绳断所以在绳断之间小球转过两个半圈，时间分别为t10.5 s t20.3 s所以断开前总时间是tt1t2(0.50.3)s0.8 s答案：B二、非选择题(共32分)8解析：瓶子运动至最高点时由mgFm得F拉0时，v3 m/s对水而言：F向m水0.11 N在最低点时：由Fmgm 对水而言：F向m水0.14 N对瓶和水整体而言：F向(m水m瓶) (0.10.4) 20 N而F向F拉(mM)g得F拉F向(mM)g25 N对水而言：FNm水gm水 所以FNm水gm水 0.1100.1 5 N答案：3；1；0；4；25；59解析：对物体而言：所以m2Rmg得答案： 10解析：由题意，小球没有跟圆弧曲面的任何点接触，也就是说小球从A点沿水平方向飞出，做平抛运动，由平抛运动规律得sOCvtRgt2所以得：sOCv由图可知sBCsOCRv R小球运动到A点时，要想脱离圆面，即FN0，只有重力提供向心力，mgm所以v，此速度就是小球脱离圆面的最小速度所以sBCR(1)R答案：(1)R11解析：由向心力公式分别对三点列方程：对A：mgFAm所以FAm mg0.10.1101.5 N对B：FBm0.13.6 N对C：FCmgmFcmgm 0.1100.15.25 N答案：1.5 N；3.6 N；5.25 N12解析：雨滴甩出时的线速度为做平抛运动的初速度所以v0r50.52.5 m/s雨滴做平抛运动的水平位移为xv0tv02.5m雨滴在地面上形成的圆半径为R1.5 m答案：1.5 m13解析：由于A在圆盘上随盘做匀速圆周运动，所以它受的合外力必然指向圆心，而其中重力与支持力平衡，绳的拉力指向圆心，所以A所受的摩擦力的方向一定沿着半径，或指向圆心，或背离圆心当A将要沿盘向外滑时，A所受的最大静摩擦力指向圆心，A受