高中物理 5.8《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》精練精析 新人教版必修2

1、8 生活中的圓周運(yùn)動(dòng)【學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)測試】1.物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡的形狀為（ ）A.一定是直線B.一定是曲線C.可能是直線也可能是曲線D.可能是一個(gè)圓【解析】選C.離心運(yùn)動(dòng)是指合力突然為零或合力不足以提供向心力時(shí)物體逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，若合力突然為零，物體沿切線方向做直線運(yùn)動(dòng)，若合力比向心力小，物體做曲線運(yùn)動(dòng)，但逐漸遠(yuǎn)離圓心，故A、B、D錯(cuò)，C對(duì).2.（2010·平遙高一檢測）火車轉(zhuǎn)彎做圓周運(yùn)動(dòng)，如果外軌和內(nèi)軌一樣高，火車能勻速通過彎道做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（ ）A.火車通過彎道向心力的來源是外軌的水平彈力，所以外軌容易磨損B.火車通過彎道向心力的來源是內(nèi)軌的水平彈力，所以內(nèi)

2、軌容易磨損C.火車通過彎道向心力的來源是火車的重力，所以內(nèi)外軌道均不磨損D.以上三種說法都是錯(cuò)誤的【解析】選A.若內(nèi)、外軌道一樣高，則軌道對(duì)火車的支持力豎直向上，火車拐彎的向心力只能由軌道對(duì)它的側(cè)向彈力提供，外軌對(duì)火車的外輪輪緣產(chǎn)生水平側(cè)向彈力，這一彈力就是火車拐彎的向心力，由于火車質(zhì)量很大，這一彈力很大，由牛頓第三定律，火車的輪緣對(duì)外軌也有一個(gè)向外的側(cè)向壓力，故外軌與外輪易磨損，A正確.3.同一輛汽車以同樣大小的速度先后開上平直的橋和凸形橋，在橋的中央處有（ ）A.車對(duì)兩種橋面的壓力一樣大B.車對(duì)平直橋面的壓力大C.車對(duì)凸形橋面的壓力大D.無法判斷【解析】選B.在平直橋上勻速行駛時(shí)，壓力大小

3、等于重力大小，在凸形橋上行駛時(shí)，即車對(duì)橋的壓力小于重力，所以B正確.4.如圖5-8-10所示，細(xì)桿的一端與一小球相連，可繞O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng).現(xiàn)給小球一初速度，使它在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，圖中a、b分別表示小球運(yùn)動(dòng)軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則桿對(duì)小球的作用力可能是（ ）A.a處為拉力，b處為拉力B.a處為拉力，b處為支持力C.a處為支持力，b處為拉力D.a處為支持力，b處為支持力5.（2010·衡水高一檢測）如圖5-8-11所示，長度l=0.50 m 的輕質(zhì)桿OA，A端固定一個(gè)質(zhì)量m=3.0 kg 的小球，小球以O(shè)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).通過最高點(diǎn)時(shí)小球的速率是2.0 m/s,g

4、取10 m/s2，則此時(shí)細(xì)桿OA（ ）A.受到6.0 N的拉力B.受到6.0 N的壓力C.受到24 N的拉力D.受到54 N的壓力【素能綜合檢測】一、選擇題（本題包括5小題，每小題4分，共20分.至少一個(gè)選項(xiàng)正確）1.關(guān)于鐵道轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外鐵軌間的高度關(guān)系，下列說法中正確的是（ ）A.內(nèi)、外軌一樣高，以防列車傾倒造成翻車事故B.因?yàn)榱熊囋谵D(zhuǎn)彎處有向內(nèi)傾倒的可能，故一般使內(nèi)軌高于外軌，以防列車翻倒C.外軌比內(nèi)軌略高，這樣可以使列車順利轉(zhuǎn)彎，減少車輪與鐵軌的擠壓D.以上說法均不正確【解析】選C.鐵道轉(zhuǎn)彎處外軌比內(nèi)軌略高，從而使支持力的水平方向分力可提供一部分向心力，以減少車輪與鐵軌的擠壓避免事故發(fā)生，

5、C對(duì)，A、B、D錯(cuò).2.（2010·北京育才中學(xué)高一檢測）下列實(shí)例屬于超重現(xiàn)象的是（ ）汽車駛過拱形橋頂端蕩秋千的小孩通過最低點(diǎn)跳水運(yùn)動(dòng)員被跳板彈起，離開跳板向上運(yùn)動(dòng)火箭點(diǎn)火后加速升空A. B. C. D.【解析】選D.物體處于超重的條件是其加速度方向豎直向上或斜向上.小孩通過秋千的最低點(diǎn)，火箭加速升空的加速度方向均豎直向上，故這兩種情況物體處于超重狀態(tài)，而汽車過拱形橋頂端的加速度方向豎直向下，人跳起后加速度也向下，這兩種情況物體處于失重狀態(tài)，綜上所述，D選項(xiàng)正確.3.汽車甲和汽車乙質(zhì)量相等，以相等的速率沿同一水平彎道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，甲車在乙車的外側(cè).兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為

6、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乙大小均與汽車速率無關(guān)【解析】選A .汽車在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，摩擦力提4.一輛卡車在丘陵地區(qū)勻速行駛，地形如圖1所示，由于輪胎太舊，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段應(yīng)是（ ）A.a處 B.b處C.c處 D.d處5.（2010·新余高一檢測）如圖2所示，用長為L的細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，正確的說法是（ ）A.小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)所受的向心力一定為重力B.小球在最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力有可能為零C.若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則其在最高點(diǎn)的速率為0D

7、.小球過最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力一定大于小球重力二、非選擇題（本題包括3小題，共30分.有必要的文字?jǐn)⑹觯?.（思維拓展題）（10分）長L=0.5 m、質(zhì)量可忽略的桿，其一端固定于O點(diǎn)，另一端連有質(zhì)量m=2 kg的小球，它繞O點(diǎn)做豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)通過最高點(diǎn)時(shí)，如圖3所示.求下列情況下球所受到的力（計(jì)算出大小，并說明是拉力還是支持力，g=10 m/s2）（1）當(dāng)v1=1 m/s時(shí)，大小為多少？是拉力還是支持力（2）當(dāng)v2=4 m/s時(shí)，大小為多少？是拉力還是支持力？7.（2009·衡水中學(xué)高一檢測）（10分）如圖4所示，汽車質(zhì)量為1.5×104 kg，以不變的速率先后駛過凹

8、形橋面和凸形橋面，橋面圓弧半徑為15 m，如果橋面承受的最大壓力不得超過2.0×105 N，汽車允許的最大速率是多少？汽車以此速率駛過橋面的最小壓力是多少？（g取10 m/s2）【解析】首先要確定汽車在何位置時(shí)對(duì)橋面的壓力最大.汽車經(jīng)過凹形橋面時(shí)，向心加速度方向向上，汽車處于超重狀態(tài)；經(jīng)過凸形橋面時(shí)，向心加速度方向向下，汽車處于失重狀態(tài)，所以當(dāng)汽車經(jīng)過凹形橋面的最低點(diǎn)時(shí)，如圖甲所示，汽車對(duì)橋面的壓力最大.探究·創(chuàng)新8.（10分）據(jù)報(bào)道,科學(xué)家正在研制一種叫做宇宙村的太空艙,如圖5，它是一個(gè)圓形的密閉建筑,將來人類離開地球到宇宙中去可在里面生活,在該艙內(nèi),人們生活在圓環(huán)的邊上,為了使人們?cè)谄渲猩畈恢劣谟惺е馗?可以讓它繞其軸線旋轉(zhuǎn),設(shè)這個(gè)建筑物的直徑為 200 m,那么,當(dāng)它的轉(zhuǎn)速為多少時(shí),人類才能感覺到像生活在地球上一樣具有10 m/s2的加速度?如果轉(zhuǎn)速超過該值,人們會(huì)有怎樣的感覺? 【解析】在太空艙中,由于人們生活在圓環(huán)邊上且隨太空艙一起轉(zhuǎn)動(dòng),人們所需的向心力由圓環(huán)壁對(duì)人的支持力FN提供,根據(jù)牛頓第三定律,人對(duì)圓