2019-2020学年新教材高中物理 课时分层作业11 离心现象（含解析）鲁科版必修第二册

课时分层作业(十一)(时间：40分钟分值：100分)合格基础练一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1火车在拐弯时，关于向心力的分析，正确的是()a由于火车本身作用而产生了向心力b主要是由于内外轨的高度差的作用，车身略有倾斜，车身所受重力的分力产生了向心力c火车在拐弯时的速率小于规定速率时，内轨将给火车侧压力，侧压力就是向心力d火车在拐弯时的速率大于规定速率时，外轨将给火车侧压力，侧压力作为火车拐弯时向心力的一部分d火车正常拐弯时，重力和支持力的合力提供向心力，故a、b错误；当拐弯速率大于规定速率时，外轨对火车有侧压力作用；当拐弯速率小于规定速率时，内轨对火车有侧压力作用，此时，火车拐弯所需的向心力是重力、支持力和侧压力的合力来提供，故c错误，d正确2冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为r的圆周滑行的运动员，其安全速度应为()avkbvcvdv b当处于临界状态时，有kmgm，得临界速度v.故安全速度v.3.如图所示，在注满水的玻璃管中放一个乒乓球，然后再用软木塞封住管口，将此玻璃管放在旋转的水平转盘上，且保持与盘相对静止，则乒乓球会()a向外侧运动b向内侧运动c保持不动d条件不足，无法判断b若把乒乓球换成等体积的水球，则此水球将会做圆周运动，能够使水球做圆周运动的是两侧的水的合压力，而且这两侧压力不论是对乒乓球还是水球都是一样的，但由于乒乓球的质量小于相同体积的水球的质量，所以此合压力大于乒乓球在相同轨道相同角速度下做圆周运动所需的向心力，所以乒乓球将做近心运动4如图所示，物块p置于水平转盘上随转盘一起运动，且与转盘相对静止，图中c沿半径指向圆心，a与c垂直，下列说法正确的是 ()a当转盘匀速转动时，p受摩擦力方向为b方向b当转盘加速转动时，p受摩擦力方向可能为c方向 c当转盘加速转动时，p受摩擦力方向可能为a方向d当转盘减速转动时，p受摩擦力方向可能为d方向d物块受重力、弹力、摩擦力三个力的作用，合力等于摩擦力当转盘匀速转动时，摩擦力沿c方向充当向心力，a错误；当转盘加速转动时，摩擦力沿b方向，一个分力为向心力，另一个分力为切向力使物体速率增大，b、c错误；当转盘减速转动时，摩擦力沿d方向，一个分力为向心力，另一个分力为切向力，使物体速率减小，d正确5.如图所示，用轻绳一端拴一小球，绕另一端o在竖直平面内做圆周运动若绳子不够牢，则运动过程中绳子最易断的位置是小球运动到()a最高点b最低点c两侧与圆心等高处d无法确定b在最低点位置时，小球的速率最大，向心力方向又向上，拉力fmgm，此处绳子受到的拉力最大，故最易断选项b正确6长为l的细线一端拴一质量为m的小球，小球绕细线另一固定端在竖直平面内做圆周运动并恰能通过最高点，不计空气阻力，设小球通过最低点和最高点时的速度分别为v1和v2，细线所受拉力分别为f1、f2，则()av1bv20cf15mgdf2mga小球恰能通过最高点，细线拉力f20，由mgm，得v2；由机械能守恒定律得：mvmg2lmv，解得：v1；通过最低点时，由f1mgm，解得f16mg.故选a.二、非选择题(14分)7修铁路时，两轨间距是1 435 mm，某处铁路转弯的半径是300 m，若规定火车通过该处的速度是72 km/h.请你运用学过的知识计算一下，要想使内、外轨均不受轮缘的挤压，内、外轨的高度差应为多大？解析火车受到的支持力和重力的合力指向轨道圆心做向心力，如图所示图中h为两轨高度差，d为两轨间距，mgtan m，tan ，又由于轨道平面和水平面间的夹角一般较小，可近似认为tan sin .因此，又v72 km/h20 m/s，则h m0.195 m.答案0.195 m等级过关练一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1如图所示，将完全相同的两小球a、b用长l0.8 m的细绳悬于以v4 m/s向左匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触由于某种原因，小车突然停止，此时悬线中张力之比tatb为(g取10 m/s2)()a11b12c13d14c小车突然停止，b球将做圆周运动，所以tbmmg30m；a球将静止，tamg10m，故此时悬线中张力之比为tatb13，c选项正确2质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动，若经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，小球对轨道的压力大小为 ()a0bmgc3mgd5mgc当小球以速度v经内轨道最高点时，小球仅受重力，重力充当向心力，有：mgm；当小球以速度2v经内轨道最高点时，小球受重力mg和向下的支持力fn，如图所示，合力充当向心力，有：mgfnm；又由牛顿第三定律得到，小球对轨道的压力与轨道对小球的支持力相等，fnfn，由以上三式得到，fn3mg，故c正确3在较大的平直木板上相隔一定距离钉几个钉子，将三合板弯曲成拱桥形卡入钉子内形成拱形桥，三合板上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦，这样玩具惯性车就可以在桥面上跑起来了把这套系统放在电子秤上做实验，如图所示，关于实验中电子秤的示数，下列说法正确的是()a玩具车静止在拱桥顶端时的示数小一些b玩具车运动通过拱桥顶端时的示数大一些c玩具车运动通过拱桥顶端时处于超重状态d玩具车运动通过拱桥顶端时速度越大(未离开拱桥)，示数越小d玩具车运动到最高点时，受向下的重力和向上的支持力作用，根据牛顿第二定律有mgfnm，即fnmgmmg，根据牛顿第三定律可知玩具车对桥面的压力大小与fn相等，所以玩具车通过拱桥顶端时速度越大(未离开拱桥)，示数越小，选项d正确4(多选)如图所示，小球m在竖直放置的光滑的圆形管道内做圆周运动，下列说法正确的是 ()a小球通过最高点时的最小速度是b小球通过最高点时的最小速度为零c小球通过最低点时对管壁压力一定大于重力d小球在水平线ab以上的管道中运动时外侧管壁对小球一定有作用力bc小球在光滑的圆形管道内运动到最高点时的最小速度为零，a错误，b正确；小球通过最低点时nmgm，得nmgm，故小球通过最低点时对管壁压力一定大于重力，c正确；小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球不一定有作用力，d错误二、非选择题(本题共2小题，共26分)5.(13分)如图所示，小球a质量为m，固定在轻细直杆l的一端，并随杆一起绕杆的另一端点o在竖直平面内做圆周运动，如果小球经过最高位置时，杆对小球的作用力大小等于小球的重力求：(1)小球在最高点时的速度大小；(2)当小球经过最低点时速度为，此时，求杆对球的作用力的大小和球的向心加速度的大小解析(1)小球a在最高点时，对球受力分析：重力mg，拉力fmg或支持力fmg根据牛顿第二定律得mgfmfmg解两式，可得v或v0.(2)小球a在最低点时，对球受力分析：重力mg、拉力f，设向上为正方向根据牛顿第二定律，fmgm解得fmgm7mg故球的向心加速度a6g.答案(1)或0(2)7mg6g6(13分)ab是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，下端b与水平直轨道相切，如图所示一小球自a点起由静止开始沿轨道下滑已知圆弧轨道半径为r，小球的质量为m，不计各处摩擦求：(1)小球运动到b点时的动能；(2)小球经过圆弧轨道的b点和水平轨道的c点时，所受轨道