高中物理 第五章 曲线运动习题课2 新人教版必修2

第五章曲线运动习题课2新人教版必修2基础练1．火车在拐弯时，对于向心力的分析，正确的是()A．由火车本身作用而产生了向心力B．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2．当汽车通过圆弧形凸形桥时，下列说法中正确的是()A．汽车在通过桥顶时，对桥的压力一定小于汽车的重力B．汽车在通过桥顶时，速度越小，对桥的压力就越小C．汽车所需的向心力由桥对汽车的支持力来提供D．汽车通过桥顶时，若汽车的速度v＝eq\r(gR)(g为重力加速度，R为圆弧形桥面的半径)，则汽车对桥顶的压力为零3．质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，若经最高点而不脱离轨道的临界速度为v，当小球以2v的速度经过最高点时，小球对轨道压力的大小为()A．0 B．mg C．3mg D．5mg4．杂技演员在表演水流星节目时，盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动，当杯子到最高点时，里面水也不流出来，这是因为()A．水处于失重状态，不受重力的作用了B．水受平衡力作用，所受合力为零C．水受的合力提供向心力，使水做圆周运动D．杯子特殊，杯底对水有吸引力5．一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为r的圆周运动，以下说法中正确的是()A．小球过最高点时，杆的弹力可以等于零B．小球过最高点时的最小速度为eq\r(gr)C．小球过最高点时，杆对球的作用力可以与小球所受重力方向相反，此时重力一定大于杆对球的作用力D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定与小球所受重力方向相反6．质量为m的物体随水平传送带一起匀速运动，A为传送带的终端皮带轮，如图1所示，皮带轮半径为r，要使物体通过终端时能水平抛出，皮带轮的转速至少为()图1A.eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,r)) B.eq\r(\f(g,r))C.eq\r(gr) D.eq\f(\r(gr),2π)提升练7.图2如图2所示，A、B、C三个物体放在旋转平台上，动摩擦因数均为μ.已知A的质量为2m，B、C的质量均为m，A、B离轴距离均为R，C距离轴为2R转时()A．C物体的向心加速度最大B．B物体的摩擦力最小C．当圆台转速增加时，C比A先滑动D．当圆台转速增加时，B比A先滑动8．如图3所示，图3质量为m的木块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使得木块的速率不变，则()A．因为速率不变，所以木块的加速度为零B．木块下滑的过程中所受的合外力越来越大C．木块下滑过程中的摩擦力大小不变D．木块下滑过程中的加速度大小不变，方向时刻指向球心9.图4两个质量相同的小球，在同一水平面内做匀速圆周运动，悬点相同，如图4所示，A运动的半径比B的大，则()A．A受到的向心力比B的大B．B受到的向心力比A的大C．A的角速度比B的大D．B的角速度比A的大题号123456789答案10.如图5所示，图5一个人用一根长1m、最多只能承受46N拉力的绳子，拴着一个质量为1kg的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O离地面h＝6m，小球转动至最低点时绳子突然断了．(g取10m/s2)(1)绳子断时小球运动的角速度多大？(2)绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离．11.图6有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图6所示，长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘．转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动．当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ.不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系．12.图7如图7所示，直角架ABC的直角边AB在竖直方向上，B点和C点各系一细绳，两绳共吊着一质量为1kg的小球于D点，且BD⊥CD，∠ABD＝30°，BD＝40cm.当直角架以AB为轴，以10rad/s的角速度匀速转动时，绳BD和CD的拉力各为多少？(g取10m/s2)习题课1．D2．AD[汽车过凸形桥时，在桥顶有G－FN＝meq\f(v2,R)，所以G>FN，故A正确；由上式可知：FN越小，v越大，所以B错；当FN＝0时，G＝meq\f(v2,R)，可得v＝eq\r(gR)，故D正确．]3．C4．C5．A6．A[物体刚好被抛出时，在顶点重力刚好提供向心力，即物体对支持面的压力为零，故mg＝mv2/r①v＝2πnr②由①②得n＝eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,r))，故A对．]7．ABC[由an＝ω2r知A对；由Ff＝Fn＝mω2r及mA>mB知，B对；由μmg＝mω2r知，C对，D错．]8．D[木块做匀速圆周运动，所受合外力大小恒定，方向时刻指向圆心，故选项A、B错，D对；在木块滑动过程中，小球对碗壁的压力不同，故摩擦力大小改变，C错．]9．A[小球由所受重力和绳子的拉力的合力充当向心力，设悬线与竖直方向夹角为θ，则Fn＝mgtanθ＝mω2lsinθ，θ越大，向心力Fn越大，所以A对，而ω2＝eq\f(g,lcosθ)＝eq\f(g,h)，故两者的角速度相同．]10．(1)6rad/s(2)6m解析(1)在最低点：F－mg＝mω2R，绳断时，F＝46N，得ω＝6rad/s(2)绳断后，小球做平抛运动，竖直方向上h－R＝eq\f(1,2)gt2，得t＝1s.水平方向：x＝v·t＝ωRt＝6m.11．ω＝eq\r(\f(gtanθ,r＋Lsinθ))解析设座椅的质量为m，匀速转动时，座椅的运动半径为R＝r＋Lsinθ ①受力分析如图所示，由牛顿第二定律，有：F合＝mgtanθ ②F合＝mω2R ③联立①②③得转盘的角速度ω与夹角θ的关系为：ω＝eq\r(\f(gtanθ,r＋Lsinθ)).12．40N0解析假设小球在如图所示的水平面内做圆周运动，受力分析如图所示半径r＝BDsin30°＝0.2m向心力：Fn＝mω2r水平方向FT1sin30°－FT2cos30°＝