生活中的圆周运动同步练习-2022年【新教材】人教版高中物理必修（word含答案）

生活中的圆周运动静止在地球上的所有物体，都在跟随地球做圆周运动.对于在地球上不同位置的物体，下列说法中正确的是：(    )A.运动的角速度都相同 B.运动的线速度都相同

C.运动的周期都相同 D.运动的线速度大小都相同在摩托车比赛时若采取以下措施，则正确的是：(    )A.转弯的半径越大，车身与地面间夹角越小

B.转弯时车速越快，车身与地面间的夹角越小

C.转弯时车速越快，车身与地面间的夹角越大

D.路面倾斜的方向应指向转弯的方向用细线悬吊着一个质量为m的小球，细线与竖直方向的夹角为θ，使小球在水平面内做匀速圆周运动.关于小球的运动，下列说法中正确的是：(    )A.向心力是由细线的拉力提供的 B.向心力是重力与细线拉力的合力

C.夹角θ越大，细线的拉力越大 D.质量越大向心加速度越小如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，杆以另一端O为固定轴在竖直平面内转动。当小球转到最高点时，速度大小为v。下列说法中正确的是：(    )A.一定有v>gL

B.当v>gL时，小球对杆的作用力是压力

C.当v<gL时，小球对杆的作用力是压力

D.无论速度汽车沿半径为R = 90 m的环形水平路面行驶，汽车行驶在这段环形路面上的速度限制为15 m/s，那么汽车受到地面对它的最大静摩擦力至少应是车重的___________倍。(g取10 m/s如图所示，长度为L = 0.5 m的轻杆OA，A端固定一个质量为m = 0.3 kg的小球，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动.若小球在圆周最高点的速率为2m/s，取g = 10 m/s2，则在圆周最高点时，杆对球作用力的大小为_________

N，方向__________。用细绳，一端系住盛水的小桶，小桶的质量为0.2 kg，桶中盛有0.5 kg的水.手持细绳的另一端，使小桶在竖直平面内做半径为0.9 m的圆周运动.试计算小桶在圆周最高点的线速度为多少，水才不会流出来？(g取10 m/s2)

司机为了能够控制驾驶的汽车，汽车对地面的压力一定要大于零.高速公路上所建的高架桥的顶部可以看作是一个圆弧.若高速公路上设计的汽车时速为180 km/ℎ，则高架桥顶部的圆弧半径至少是多少？(g取10 m/s2)

如图所示，在内壁光滑的平底试管内放一个质量为m的小球，试管的开口端加盖与水平轴O相连接，试管底与O轴相距L.试管可在轴带动下在竖直平面内做匀速转动.求：(1)试管转动的角速度多大时，试管底所受到的最大压力等于最小压力的3倍？(2)试管转动的角速度多大时，小球会脱离试管底？

如图所示，轻细线的一端固定，另一端系一小球，小球在水平面内做匀速圆周运动.已知细线与竖直方向的夹角为θ，细线长为l，小球的质量为m，重力加速度为g.求：(1)小球做圆周运动的向心力的大小；(2)细线对小球拉力的大小；(3)小球做圆周运动的角速度的大小．

在火车转弯处将外轨略垫高于内轨，这样做的目的是：(    )A.减小轮缘与外轨间的作用力，保护铁轨

B.使轨道平面对火车的作用力的方向向弯道内侧倾斜

C.使轨道对火车的作用力的方向向弯道外侧倾斜

D.使火车受的重力和支持力的合力提供火车拐弯所需的向心力两颗人造卫星绕地球做圆周运动.若周期之比为TA:TB=1:8，轨道半径之比为A.vA:vB=1:2；ω1:ω2=1:8 B.vA:汽车在水平路面上转弯时，地面的摩擦力已达到最大，若汽车的运动速率增加到原来的2倍时，则关于汽车转弯的轨道半径，以下结论中正确的是：(    )A.至少增大到原来的4倍 B.至少增大到原来的2倍

C.至少增大到原来的2倍 D.至少增大到原来的1/2倍飞机在高空沿半径r =200 m的竖直平面做圆周运动.当飞机沿圆形轨道以速度v =100 m/s俯冲到最低点时，质量为m =70 kg的飞行员承受的压力是多大？(g取10 m/s2)

某车间内的吊车在空中悬吊质量为1.0×103kg的工件，吊车以1 m/s的速度水平运动，钢丝绳长度为10 m。若吊车突然停止运动，则此时钢绳上的拉力为____________N。(g质量为5×103kg的货车，以36 km/ℎ的速度通过圆弧半径为50 m的凸形桥，到达桥的最高点时，桥受到的压力大小为____________。(g取半径为60 m的圆形拱桥，汽车在桥面上行驶的最大速度不能超过多少？试分析说明汽车行驶速度超过了这个限制后将会发生什么现象？(g取10 m/s2，结果保留三位有效数字.)一杂技演员骑摩托车沿一竖直圆形轨道做特技表演，如图所示.若车的速率恒为v =20 m/s，人与车的总质量为m =200 kg，轨道半径为r =20 m .摩托车通过最低点A时，发动机的牵引力为FA=600N，求：车通过圆周最高点B时发动机的牵引力FB地球半径R=6400 km，站在赤道上的人为A、站在北纬60°的人为B，A、B随着地球转动的角速度是多大？他们的线速度是多大？

某雨伞边缘半径为r，且伞边缘高出水平地面为ℎ.若雨伞以角速度ω匀速旋转，使雨滴自伞边缘飞出后，落在地面上形成一个大圆圈，则此圆圈的半径R是多大？

答案和解析1.AC2.BD3.BC4.C5.0.256.

0.6竖直向上

7.解：以水为研究对象，在最高点恰好水不流出的条件是重力提供向心力，

故mg=mv2R

得出v=gR=10×0.9m/s=3m/s

故小桶在圆周最高点的线速度至少为3m/s，水才不会流出来。

8.解：180 km/ℎ=50 m/s，当汽车只受重力作用时，由向心力公式，由F=m v2 r =mg可知，此时F最大，则r最小，所以r= v2 g = 50210  m=250 m，此半径为最小值。

9.解：(1)在最高点时对试管的压力最小，根据向心力公式有：

Nmin+Mg=Mω2L

在最低点时对试管的压力最大，根据向心力公式有：

Nmax−Mg=Mω2L

因为Nmax=3Nmin

所以解得：ω=2gL

(2)在最高点时，当小球对试管的压力正好等于0时，小球刚好与试管分离，根据向心力公式得：

Mg=Mω02L

解得：ω0=gL

所以当ω<gL时会脱离接触。

10.解：(1)小球受到重力和拉力，其合力提供向心力，合力为：

F=mgtanθ

(2)小球受到重力和拉力，根据分析可知：

T=mgcosθ

(3)根据牛顿第二定律：

F=mrω2=mgtanθ

又有：r=lsinθ

解得：ω=glcosθ

11.ABD12.D13.A

14.解：在飞机经过最低点时，对飞行员受力分析，如图：

所以在竖直方向上由牛顿第二定律列出：

 N−mg=m v2 r

N=mg+m v2 r

代入已知数据得：

N=4200N

由牛顿第三定律知：飞行员对座位的压力的大小

N'=N=4200N

15. 1.01×104

16.4×104N

17.解：当重力