（新課標）高中物理 第5章 曲線運動 7 生活中的圓周運動課時作業(yè) 新人教版必修2.doc

生活中的圓周運動1在下面所介紹的各種情況中，哪種情況將出現(xiàn)超重現(xiàn)象()蕩秋千經(jīng)過最低點的小孩汽車過凸形橋汽車過凹形橋在繞地球做勻速圓周運動的飛船中的儀器a b c d【解析】中的小孩、汽車的加速度都豎直向上，所以處于超重狀態(tài)而中的汽車、飛船中的儀器處于失重狀態(tài)【答案】b2. (多選)如圖5712所示，宇航員在圍繞地球做勻速圓周運動的空間站中處于完全失重狀態(tài)，下列說法正確的是()圖5712a宇航員仍受重力的作用b宇航員受力平衡c宇航員所受重力等于所需的向心力d宇航員不受重力的作用【解析】做勻速圓周運動的空間站中的宇航員，所受重力全部提供其做圓周運動的向心力，處于完全失重狀態(tài)，并非宇航員不受重力作用，a、c正確，b、d錯誤【答案】ac3下列說法中正確的是()a物體做離心運動時，將離圓心越來越遠b物體做離心運動時，其運動軌跡是半徑逐漸增大的圓c做離心運動的物體，一定不受到外力的作用d做勻速圓周運動的物體，因受合力大小改變而不做圓周運動時，將做離心運動【解析】離心運動指離圓心越來越遠的運動，a對物體做離心運動時，運動軌跡可能是直線，也可能是曲線，但不是圓，b錯當物體的合外力突然為零或小于向心力時，物體做離心運動；當合外力大于向心力時，物體做近心運動，c、d錯【答案】a4(多選)如圖5713所示，質(zhì)量為m的小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運動，下列說法正確的是()圖5713a小球通過最高點時的最小速度是b小球通過最高點時的最小速度為零c小球在水平線ab以下的管道中運動時，外側(cè)管壁對小球一定無作用力d小球在水平線ab以下的管道中運動時，外側(cè)管壁對小球一定有作用力【解析】管道外側(cè)、內(nèi)側(cè)都可以對小球提供彈力，小球在水平線ab以下時，必須有指向圓心的力提供向心力【答案】bd5冰面對溜冰運動員的最大靜摩擦力為運動員重力的k倍，在水平冰面上沿半徑為r的圓周滑行的運動員，其安全速度應(yīng)為()a. vkbvcvdv【解析】當處于臨界狀態(tài)時，有kmgm，得臨界速度v.故安全速度v.【答案】b6如圖5714所示是摩托車比賽轉(zhuǎn)彎時的情形轉(zhuǎn)彎處路面常是外高內(nèi)低，摩托車轉(zhuǎn)彎有一個最大安全速度，若超過此速度，摩托車將發(fā)生滑動對于摩托車滑動的問題，下列論述正確的是()圖5714a摩托車一直受到沿半徑方向向外的離心力作用b摩托車所受外力的合力小于所需的向心力c摩托車將沿其線速度的方向沿直線滑去d摩托車將沿其半徑方向沿直線滑去【解析】摩托車只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，沒有離心力，選項a錯誤；摩托車正常轉(zhuǎn)彎時可看作是做勻速圓周運動，所受的合力等于向心力，如果向外滑動，說明提供的向心力即合力小于需要的向心力，選項b正確；摩托車將沿曲線做離心運動，選項c、d錯誤【答案】b7(2015寧波高一檢測)如圖5715所示，某公園里的過山車駛過軌道的最高點時，乘客在座椅里面頭朝下，人體顛倒，若軌道半徑為r，人體受重力為mg，要使乘客經(jīng)過軌道最高點時對座椅的壓力等于自身的重力，則過山車在最高點時的速度大小為()圖5715a0 b.c.d【解析】由題意知fmg2mgm，故速度大小v，c正確【答案】c8(多選)(2015大連高一檢測)如圖5716所示，質(zhì)量為m的小球置于正方體的光滑盒子中，盒子的邊長略大于球的直徑某同學拿著該盒子在豎直平面內(nèi)做半徑為r的勻速圓周運動，已知重力加速度為g，空氣阻力不計，要使在最高點時盒子與小球之間恰好無作用力，則()圖5716a在最高點小球的速度水平，小球既不超重也不失重b小球經(jīng)過與圓心等高的位置時，處于超重狀態(tài)c盒子在最低點時對小球彈力大小等于2mg，方向向上d該盒子做勻速圓周運動的周期一定等于2【解析】在最高點小球的加速度為g，處于完全失重狀態(tài)，a錯誤；小球經(jīng)過與圓心等高的位置時，豎直加速度為零，既不超重也不失重，b錯誤；在最高點有mgm解得該盒子做勻速圓周運動的速度v該盒子做勻速圓周運動的周期為t2選項d正確；在最低點時，盒子與小球之間的作用力和小球重力的合力提供小球運動的向心力，由fmgm，解得f2mg，選項c正確【答案】cd9. (多選)(2015綿陽高一檢測)如圖5717所示，木板b托著木塊a在豎直平面內(nèi)逆時針方向做勻速圓周運動，則下列說法中正確的是()圖5717a從水平位置a到最高點b的過程中a的向心加速度越來越大b從水平位置a到最高點b的過程中b對a的摩擦力越來越小c在a處時a對b的壓力等于a的重力，a所受的摩擦力達到最大值d在過圓心的水平線以下a對b的壓力一定大于a的重力【解析】由于木塊a在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，a的向心加速度大小不變，a錯誤；從水平位置a到最高點b的過程中，a的向心加速度沿水平方向的分量逐漸減小，即此過程b對a的摩擦力越來越小，b正確；在a處時a的向心加速度水平向左，豎直方向上a處于平衡，a對b的壓力等于a的重力，a所受的摩擦力達到最大值，c正確；在過圓心的水平線以下有向上的加速度的分量，此時a處于超重狀態(tài)，b對a的支持力大于a的重力，d正確【答案】bcd10(多選)如圖5718所示，小物塊位于放在地面上半徑為r的半球的頂端，若給小物塊一水平的初速度v時小物塊對半球剛好無壓力，則下列說法正確的是()圖5718a小物塊立即離開球面做平拋運動b小物塊落地時水平位移為rc小物塊沿球面運動d小物塊落地時速度的方向與地面成45角【解析】小物塊在最高點時對半球的頂端剛好無壓力，表明從最高點開始小物塊離開球面做平拋運動，a對，c錯；由mgm知，小物塊在最高點的速度大小v，又由于rgt2，vygt，xvt，故xr，b對；tan ，45，d錯【答案】ab11如圖5719所示，半徑為r，內(nèi)徑很小的光滑半圓管道豎直放置，質(zhì)量為m的小球以某一速度進入管內(nèi)，小球通過最高點p時，對管壁的壓力為0.5mg.求：圖5719(1)小球從管口飛出時的速率；(2)小球落地點到p點的水平距離【解析】(1)分兩種情況，當小球?qū)芟虏坑袎毫r，則有mg0.5mg，v1 .當小球?qū)苌喜坑袎毫r，則有mg0.5mg，v2 .(2)小球從管口飛出做平拋運動，2rgt2，t2，x1v1tr，x2v2tr.【答案】(1) 或 (2) r或 r12在公路轉(zhuǎn)彎處，常采用外高內(nèi)低的斜面式彎道，這樣可以使車輛經(jīng)過彎道時不必大幅減速，從而提高通行能力且節(jié)約燃料若某處有這樣的彎道，其半徑為r100 m，路面傾角為，且tan0.4，取g10 m/s2.(1)求汽車的最佳通過速度，即不出現(xiàn)側(cè)向摩擦力時的速度(2)若彎道處側(cè)向動摩擦因數(shù)0.5，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求汽車的最大速度【解析】(1)如圖甲所示，當汽車通過彎道時，做水平面內(nèi)的圓周運動，不出現(xiàn)側(cè)向摩擦力時，汽車受到重力g和路面的支持力n兩個力作用，兩力的合力提供汽車做圓周運動的向心力則有mgtan m所以v0m/s20 m/s.(2)當汽車