2020版高中物理 課時作業(yè)（六）生活中的圓周運(yùn)動（含解析）新人教版必修2

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1、課時作業(yè)(六)　生活中的圓周運(yùn)動 A組：基礎(chǔ)落實(shí)練 1．如圖所示，光滑的水平面上，小球m在拉力F作用下做勻速圓周運(yùn)動，若小球到達(dá)P點(diǎn)時F突然發(fā)生變化，下列關(guān)于小球運(yùn)動的說法正確的是(　　) A．F突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動 B．F突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動 C．F突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動 D．F突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPc逐漸靠近圓心 解析：若F突然消失，小球所受合外力突變?yōu)?，將沿切線方向勻速飛出，A正確．若F突然變小不足以提供所需向心力，小球?qū)⒆鲋饾u遠(yuǎn)離圓心的離心運(yùn)動，B、D錯誤．若F突然變大，超過了所需向心力，小球?qū)⒆鲋饾u靠近圓心的運(yùn)動，C

2、錯誤． 答案：A 2．在公路上常會看到凸形和凹形的路面，如圖所示．一質(zhì)量為m的汽車，通過凸形路面的最高處時對路面的壓力為FN1，通過凹形路面最低處時對路面的壓力為FN2，則(　　) A．FN1>mg　　　　　　B．FN1

3、內(nèi)軌，使軌道形成斜面，如果速度合適內(nèi)外軌道均不受擠壓，重力與軌道支持力的合力來提供向心力，如圖所示，mgtan α＝m，若要提高火車速度同時減小外軌受損，可以適當(dāng)增加內(nèi)外軌的高度差，使α增大，或適當(dāng)增大彎道半徑，所以B項(xiàng)正確，A、C、D項(xiàng)錯誤． 答案：B 4．市內(nèi)公共汽車在到達(dá)路口轉(zhuǎn)彎時，車內(nèi)廣播中就要播放錄音：“乘客們請注意，前面車輛轉(zhuǎn)彎，請拉好扶手?！边@樣可以(　　) A．提醒包括坐著和站著的全體乘客均拉好扶手，以免車輛轉(zhuǎn)彎時可能向前傾倒 B．提醒包括坐著和站著的全體乘客均拉好扶手，以免車輛轉(zhuǎn)彎時可能向后傾倒 C．主要是提醒站著的乘客拉好扶手，以免車輛轉(zhuǎn)彎時可能向轉(zhuǎn)彎的外側(cè)傾倒

4、 D．主要是提醒站著的乘客拉好扶手，以免車輛轉(zhuǎn)彎時可能向轉(zhuǎn)彎的內(nèi)側(cè)傾倒 解析：車輛轉(zhuǎn)彎時，站著的乘客需要外力提供向心力，如不拉好扶手，由于慣性，乘客將向外側(cè)傾倒，做離心運(yùn)動，故選項(xiàng)C正確． 答案：C 5．如圖所示，質(zhì)量相等的汽車甲和汽車乙，以相等的速率沿同一水平彎道做勻速圓周運(yùn)動，汽車甲在汽車乙的外側(cè)．兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為Ff甲和Ff乙．以下說法正確的是(　　) A．Ff甲小于Ff乙 B．Ff甲等于Ff乙 C．Ff甲大于Ff乙 D．Ff甲和Ff乙的大小均與汽車速率無關(guān) 解析：汽車在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，摩擦力提供做勻速圓周運(yùn)動的向心力，即Ff＝F向＝m，由于r

5、甲>r乙，則Ff甲

6、為L.已知重力加速度為g.要使車輪與路面之間的橫向摩擦力(即垂直于前進(jìn)方向)等于零，則汽車轉(zhuǎn)彎時的車速應(yīng)等于(　　) A. B. C. D. 解析：由題意知當(dāng)mgtan θ＝m時其橫向摩擦力等于零，所以v＝＝ . 答案：B 8．一同學(xué)騎自行車在水平公路上以5 m/s的恒定速率轉(zhuǎn)彎，已知人和車的總質(zhì)量m＝80 kg，轉(zhuǎn)彎的路徑近似看成一段圓弧，圓弧半徑R＝20 m. (1)求人和車作為一個整體轉(zhuǎn)彎時需要的向心力． (2)若車胎和路面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，為安全轉(zhuǎn)彎，車速不能超過多少？(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10 m/s2) 解析：(1)由向心力公式

7、Fn＝m可知 Fn＝m＝80× N＝100 N (2)為安全轉(zhuǎn)彎，向心力不應(yīng)大于滑動摩擦力Ff 則：m＝μmg，可得：vm＝10 m/s 故車速不能超過10 m/s. 答案：(1)100 N　(2)10 m/s B組：能力提升練 9．(多選)鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定的．彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外軌高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān)，還與火車在彎道上的行駛速率v有關(guān)．下列說法正確的是(　　) A．v一定時，r越小則要求h越大 B．v一定時，r越大則要求h越大 C．r一定時，v越小則要求h越大 D．r一定時，v越大則要求h越大 解析：設(shè)軌道平面與水平方向的夾角為θ，

8、路面的寬度為L，由mgtan θ＝m，得tan θ＝；又因?yàn)閠an θ≈sin θ＝，所以＝.可見v一定時，r越大，h越小，故A正確、B錯誤；當(dāng)r一定時，v越大，h越大，故C錯誤、D正確． 答案：AD 10．在草地賽車訓(xùn)練場，甲、乙兩人(甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量)各開一輛相同規(guī)格的四輪草地賽車，在經(jīng)過同一水平彎道時，乙的車發(fā)生了側(cè)滑而甲的車沒有，如圖所示，其原因是(　　) A．乙和車的總質(zhì)量比甲和車的總質(zhì)量小，慣性小，運(yùn)動狀態(tài)容易改變 B．兩車轉(zhuǎn)彎半徑相同，而轉(zhuǎn)彎時乙的車速率比甲的車速率大 C．乙的車比甲的車受到地面的摩擦力小，而兩車轉(zhuǎn)彎速率一樣 D．轉(zhuǎn)彎時，乙的車比甲的車的向心加

9、速度小 解析：汽車沿水平彎道做勻速圓周運(yùn)動時，摩擦力提供向心力，則有：μmg＝m，解得v0＝，當(dāng)v>時車將做離心運(yùn)動，發(fā)生側(cè)滑，當(dāng)v＝時車做勻速圓周運(yùn)動，由此分析可知，兩車轉(zhuǎn)彎半徑相同，而轉(zhuǎn)彎時乙的車速率比甲的車速率大，故乙車發(fā)生了側(cè)滑，而甲車沒有，故選B. 答案：B 11．[2019·河南商丘九校聯(lián)考](多選)雜技表演“飛車走壁”的演員騎著摩托車飛駛在光滑的圓錐形筒內(nèi)壁上或球形容器內(nèi)壁上，圓錐形筒與球的中軸線均垂直于水平地面，且圓錐筒和球固定不動．演員和摩托車的總質(zhì)量為m，若先在圓錐形筒內(nèi)壁A、B兩處沿圖中虛線所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則下列說法正確的是(　　) A．A處的線

10、速度大于B處的線速度 B．A處的角速度小于B處的角速度 C．A處的向心力等于B處的向心力 D．若該演員和摩托車移至右側(cè)球形容器中分別沿高低不同的兩水平面做勻速圓周運(yùn)動，則在較低水平軌道內(nèi)運(yùn)動時對器壁壓力大 解析：演員和摩托車的總重力不變，在A、B兩點(diǎn)的支持力方向相同，設(shè)支持力與水平方向夾角為θ，根據(jù)力的合成知在A、B兩處支持力大小FN＝、合力大小F合＝均相等，即A處的向心力等于B處的向心力；根據(jù)F合＝m＝mrω2得，v＝ ，ω＝ ，知半徑越大，線速度越大，角速度越小，所以A處的線速度大于B處的線速度，A處的角速度小于B處的角速度．故A、B、C正確．若該演員和摩托車移至右側(cè)球形容器中分別

11、沿高低不同的兩水平面做勻速圓 周運(yùn)動，由FN＝可知在較低位置，θ較大，則FN較小，故D錯誤． 答案：ABC 12．在汽車越野賽中，一個土堆可視作半徑R＝10 m的圓弧，左側(cè)連接水平路面，右側(cè)與一坡度為37°斜坡連接．某車手駕車從左側(cè)駛上土堆，經(jīng)過土堆頂部時恰能離開，賽車飛行一段時間后恰沿與斜坡相同的方向進(jìn)入斜坡，沿斜坡向下行駛．研究時將汽車視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力．求：(g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8) (1)汽車經(jīng)過土堆頂部的速度大小； (2)汽車落到斜坡上的位置與土堆頂部的水平距離． 解析：(1)賽車在土堆頂部做圓周運(yùn)動，且恰能離開，重力提供向心力，由牛頓第二定律mg＝m得 v＝＝10 m/s. (2)賽車離開土堆頂部后做平拋運(yùn)動，落到斜坡上時速度與水平方向夾角為37°，則有 tan37°＝＝ 得t＝＝0.75 s 則落到斜坡上距離坡頂?shù)乃骄嚯x x＝vt＝7.5 m. 答案：(1)10 m/s　(2)7.5 m - 5 -