高中物理5.7生活中的圆周运动每课一练(人教版必修二)

1、名校名 推荐7.生活中的圆周运动一、选择题1.衣机是现代家庭常见的电器设备。它是采用转筒带动衣物旋转的方式进行脱水的,下列有关说法中错误的是()a .脱水过程中 ,衣物是紧贴筒壁的b.加快脱水筒转动的角速度,脱水效果会更好c.水能从桶中甩出是因为水滴需要的向心力太大的缘故d .靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好解析 :衣物在转动中的向心力是由筒壁对它的弹力提供的,所以脱水过程中,衣物是紧贴筒壁2的,选项 a 说法正确 ;由 f=m r 可知 ,角速度越大 ,需要的向心力也越大 ,脱水效果会更好 ;而靠近中心的衣物转动半径小 ,向心力也小 ,脱水效果就差 ,故选项 b 、c 说法正确

2、,d 说法错误。答案 :d2.2013 浙江嘉兴一中高一考试)一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定 ,有质量相同的小球a 和 b 沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动,如图所示 ,a 的运动半径较大 ,则 ()a. 球 a 的线速度必大于球b 的线速度b.球 a 的角速度必小于球b 的角速度c.球 a 的运动周期必小于球b 的运动周期d.球 a 对筒壁的压力必大于球b 对筒壁的压力解析 :设圆锥顶角为2,对 a 有 mgcot=m=m ra;对 b 有 mgcot=m=m rb,因 rar b,得vav b,atb,又由受力情况知fn a=fnb=,选项 c、d错误。答案 :a

3、b3.游乐场里玩 “过天龙 ”游戏时 ,人和车的总质量为 100kg, 它们到达竖直圆轨道的最高点时 ,速度为 6m/s,过最低点时的速度为 12 m/s。如果圆形轨道的半径是 3.6m,g 取 10m/s2,小车在最低点和最高点受到轨道的压力分别是()a.4 000 n 和 1 000 nb.5 000 n 和 1 000 n1名校名 推荐c.5000 n 和 2 000 nd.5000 n 和 0解析 :设在最低点和最高点时小车对人的作用力分别为f 1、 f2,则有 f 1-mg=m ,f2+mg=m ,代入数据解得 f 1= 5000n,f 2=0。答案 :d4.图所示 ,用细绳拴着质量

4、为m 的物体 ,在竖直平面内做圆周运动,圆周半径为r。则下列说法正确的是 ()a. 小球过最高点时,绳子张力可以为零b.小球过最高点时的最小速度为零c.小球刚好过最高点时的速度是d.小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反解析 :如图所示 ,小球在最高点时 ,受重力 mg、绳子竖直向下的拉力 f(注意 : 绳子不能产生竖直向上的支持力 ),向心力为 f 向=mg+f根据牛顿第二定律得mg+f=m可见 ,v 越大 ,f 越大 ;v 越小 ,f 越小。当 f= 0 时 ,mg=m ,得 v 临界 = 。因此 ,正确选项为 a 、c。答案 :ac5.速公路拐弯处通常都是外高内低。

5、如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看做是做半径为r 的圆周运动。设内、外路面高度差为h,路基的水平宽度为d,路面的宽度为l。已知重力加速度为g。要使车轮与路面之间的横向摩擦力 (即垂直于前进方向) 等于零 ,则汽车转弯时的车速应等于()a .b.c.d.解析 :分析汽车在拐弯处的受力如图所示,汽车做圆周运动的圆周平面在水平面内,所以向心力的方向应沿水平方向指向圆心。由牛顿第二定律有mgtan =m,而 tan = ,解得 v= 。答案 :b2名校名 推荐6.图所示 ,相同材料制成的 a、b 两轮水平放置 ,它们靠轮边缘间的摩擦转动 ,两轮半径 ra=

6、 2rb, 当主动轮 a 匀速转动时 ,在 a 轮边缘放置的小木块 p 恰能与轮保持相对静止。若将小木块放在 b 轮上 ,欲使木块相对b 轮也相对静止,则木块距b 轮转轴的最大距离为()a. rbb.c.d.解析 :根据题设条件 ,两轮边缘线速度相等,可知 2a= b,在 a 轮边缘放置的小木块p 恰能与轮保持相对静止 ,有 f 向 =mra。若将小木块放在 b 轮上 ,欲使木块相对b 轮也静止 ,令木块 p 与 b轮转轴的最大距离为x,应有 f 向 =mx ,解得 x= 。答案 :b二、非选择题7.有一辆质量为 1.2t 的小汽车驶上半径为50m 的圆弧形拱桥。问:(1) 汽车到达桥顶的速度

7、为 10m/s 时对桥的压力是多大 ?(2) 汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力作用而腾空?(3) 设想拱桥的半径增大到与地球半径一样,那么汽车要在这样的桥面上腾空,速度要多大 ?(重力加速度 g 取 10m/s2 ,地球半径 r 取 6.4103km)3解析 :(1)m= 1.2t= 1.210 kg在桥的最高点有mg-f=m得 f=m= 9.6103n 。(2)汽车在桥顶自身重力提供向心力时对桥面没有压力,有 mg=m得 v1= 10m/s。(3)汽车的自身重力提供向心力,有 mg=m得 v2= 8.0103m/s。答案 :(1)9.6103n (2)10m/s (3)8.0103m/s8.如图所示 ,半径为 r,内径很小的光滑半圆周管竖直放置,两个质量均为 m 的小球 ,以不同的速度进入管内 ,a 通过最高点 c 时对管壁上部的压力为3mg,b 通过最高点 c 时对管壁下部的压力为 0.75mg,求 :(1)a、b 两球从 c 点抛出时速度的大小分别为多少?(2)a、b 两球落地点之间的距离。解析 :(1)a 球经过最高点c 时 :3mg+mg=m ,解得 va= 2b 球经过最高点c 时:mg-0.75mg=m ,解得 vb = 。(2)两球离开c 点后都做平抛运动,