优化方案人教物理必修二生活中的圆周运动知能演练轻松闯关

1、1.火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定若在某转弯处规定行驶速度为v，则下列说法中正确的是()A当以v的速度通过此弯道时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力B当以v的速度通过此弯道时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力C当速度大于v时，轮缘挤压外轨D当速度小于v时，轮缘挤压外轨解析：选AC.铁路转弯处，火车需要向心力，当火车按规定行驶速度v通过转弯处时，支持力和重力的合力提供向心力，A对，B错当速度大于v时，火车需要的向心力增大，轮缘挤压外轨，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力，C对，D错2.如图5712所示，汽车在炎热的夏

2、天沿不平的曲面行驶，其中最容易发生爆胎的点是(假定汽车运动速率vavc，vbvd)()图5712Aa点Bb点Cc点 Dd点解析：选D.因为匀速圆周运动的向心力和向心加速度公式也适用于变速圆周运动，故在a、c两点FNGm<G，不容易发生爆胎；在b、d两点FNGm>G，由题图知b点所在曲线半径大，即rbrd，又vbvd，故FNb<FNd，所以在d点车胎受到的压力最大，所以d点最容易发生爆胎3.(2012·上海中学高一检测)如图5713所示，光滑的水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球到达P点时F突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是() 图5713A

3、F突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动BF突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动CF突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动DF突然变小，小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心解析：选A.若F突然消失，小球所受合外力突变为0，将沿切线方向匀速飞出，A正确若F突然变小不足以提供所需向心力，小球将做逐渐远离圆心的离心运动B、D错误若F突然变大，超过了所需向心力，小球将做逐渐靠近圆心的运动，C错误4.半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一个小物体m，如图5714所示，今给它一个水平的初速度v0，则物体将() 图5714A沿球面下滑至M点B先沿球面至某点N，再离开球面做斜下抛运动C按半径大于R的新的圆弧轨道运动

4、D立即离开半球做平抛运动解析：选D.小物体在半球面的顶点，若是能沿球面下滑，则它受到的半球面的弹力与重力的合力提供向心力，有mgFNmg，FN0，这说明小物体与半球面之间无相互作用力，小物体只受到重力的作用，又有水平初速度，小物体将做平抛运动5.(2012·天津南开中学高一检测)某人为了测定一个凹形桥的半径，在乘汽车通过凹形桥最低点时，他注意到车上的速度计示数为72 km/h，悬挂1 kg钩码的弹簧测力计的示数为11.8 N，则桥的半径为多大？(g取9.8 m/s2)解析：v72 km/h20 m/s对钩码由向心力公式得Fmgm所以R m200 m.答案：200 m一、选择题1.下列

5、哪些现象是为了防止物体产生离心运动()A汽车转弯时要限制速度B转速很高的砂轮半径不能做得太大C在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨D离心泵工作时答案：ABC2.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在三个月内连续遭遇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5715所示交警根据图示作出以下判断，你认为正确的是()图5715A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

6、在设计上可能内(东)高外(西)低D公路在设计上可能外(西)高内(东)低解析：选AC.汽车进入民宅，远离圆心，因而车做离心运动，A对，B错汽车在水平公路上拐弯时，静摩擦力提供向心力，此处，汽车以与水平公路上相同速度拐弯，易发生侧翻，摩擦力不足以提供向心力；也可能是路面设计不太合理，内高外低重力沿斜面方向的分力背离圆心而致，C对，D错3.如图5716所示，将完全相同的两小球A、B，用长为L0.8 m的细绳悬于以v4 m/s向右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，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比FBFA为(g取10 m/s2)() 图5716A11 B12C13 D14解析：选

7、C.当车突然停下时，B不动，绳对B的拉力仍为小球的重力；A球向右摆动做圆周运动，则突然停止时A点所处的位置为圆周运动的最低点，根据牛顿第二定律得，FAmgm，从而FA3mg，故FBFA13，所以C正确4.(2012·东城区高一检测)一质量为m的物体，沿半径为R的向下凹的圆形轨道滑行，如图5717所示，经过最低点时速度为v，物体与轨道之间的动摩擦因数为，则它在最低点时受到的摩擦力为() 图5717Amg B.Cm Dm解析：选C.在最低点由向心力公式FNmgm.得FNmgm，又由摩擦力公式FfFN.C对5.一汽车通过拱形桥顶点时的速度为10 m/s，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车

8、在桥顶对桥面没有压力，车速至少为()A15 m/s B20 m/sC25 m/s D30 m/s解析：选B.当FNG时，因为GFNm，所以Gm，当FN0时，Gm，所以v2v20 m/s.6.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()Avk BvCv Dv 解析：选B.当处于临界状态时，有kmgm，得临界速度v.故安全速度v.7.(2012·武汉二中高一检测)汽车在水平地面上转弯，地面对车的摩擦力已达到最大值当汽车的速率增大到原来的二倍时，若使车在地面转弯时仍不打滑，汽车的转弯半径应()A增大到原来的二倍B减小到原来的

9、一半C增大到原来的四倍D减小到原来的四分之一解析：选C.汽车在水平路面上转弯，向心力由静摩擦力提供设汽车质量为m，汽车与路面的动摩擦因数为，汽车的转弯半径为r，则mgm，由此得rv2，故速率增大到原来的二倍，转弯半径应增大到原来的四倍，C项正确8.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5718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2.0 m/s，(g10 m/s2)则此时细杆OA受到() 图5718A6.0 N的拉力B6.0 N的压力C24 N的压力 D24 N的拉力解析：选B.设通过最高点时小球受到的拉力为F，则Fmgm，

10、所以Fmmg3.0×N6.0 N负值表示小球在最高点受支持力作用，由牛顿第三定律知选项B正确9.(2012·东北育才中学高一月考)如图5719所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计，通过最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则()图5719A该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于2B该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2C盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于2mgD盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于2mg解析：选B.要使在最高点时盒子与小球之

11、间恰好无作用力，则有mg，解得该盒子做匀速圆周运动的速度v，该盒子做匀速圆周运动的周期为T2.选项A错误，B正确；在最低点时，盒子与小球之间的作用力和小球重力的合力提供小球运动的向心力，由Fmg，解得F2mg，选项C、D错误二、非选择题10. (2012·北京四中高一检测)如图5720所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道放在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，当小球将要从轨道口飞出时，对轨道的压力恰好为零，则小球落地点C距A处多远？图5720解析：小球在B点飞出时，对轨道压力为零，则有mgm，解得vB小球从B点飞出做平抛运动t水平方向的位移xvBt·2R.答案：2

12、R11.如图5721所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，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A、B两球落地点间的距离图5721解析：两个小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力，离开轨道后两球均做平抛运动，A、B两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差对A球：3mgmgm，vA对B球：mg0.75mgm，vBsAvAtvA 4R，sBvBtvBR得sAsB3R.答案：3R12.小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图5722所示已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d，重力加速度为g，忽略手的运动半径和空气阻力图5722(1)求绳断时球的速度大小v