高一物理必修二第五章圓周運(yùn)動(dòng)練習(xí)題提高篇_第1頁
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文檔簡介

1、文檔供參考,可復(fù)制、編制,期待您的好評(píng)與關(guān)注! 圓周運(yùn)動(dòng)一、不定項(xiàng)選擇1如圖所示,細(xì)繩l1與l2共同作用于質(zhì)量為m的小球而使其處于靜止?fàn)顟B(tài),其中細(xì)繩l1與豎直方向的夾角為,細(xì)繩l2水平,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。現(xiàn)剪斷細(xì)繩l2,則剪斷瞬間A小球立即處于完全失重狀態(tài)B小球在水平方向上的加速度大小為gsin 2C細(xì)繩l1上的拉力大小為D小球受到的合力大小為mgtan ,方向水平向右2如圖所示,是馬戲團(tuán)中上演的飛車節(jié)目,在豎直平面內(nèi)有半徑為R的圓軌道。表演者騎著摩托車在圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。已知人和摩托車的總質(zhì)量為m,人以v1的速度通過軌道最高點(diǎn)B,并以v2v1的速度通過最低點(diǎn)A。則在A、B兩點(diǎn)軌

2、道對(duì)摩托車的壓力大小相差()A3mg B4mgC5mg D6mg3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度v有關(guān)。下列說法正確的是()A速率v一定時(shí),r越小,要求h越大 B速率v一定時(shí),r越大,要求h越大C半徑r一定時(shí),v越小,要求h越大 D半徑r一定時(shí),v越大,要求h越大4如圖所示,地面上有一半徑為R的半圓形凹槽,半徑OA水平,半徑OB豎直,半徑OC與水平方向的夾角=37?,F(xiàn)將小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從A處以初速度v1水平拋出后恰好落到B點(diǎn);若將該小球從A處以初速度v2水平拋出后恰好落到C點(diǎn),sin 37=06

3、,cos 37=08,則下列說法正確的是AB小球剛到達(dá)C點(diǎn)時(shí)重力的功率與剛到達(dá)B點(diǎn)時(shí)重力的功率之比為32C小球剛到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度與剛到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小之比為5D小球從拋出開始運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)與運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的平均速度大小之比為25如圖所示,轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直于光滑平面,交點(diǎn)O的上方h處固定細(xì)繩的一端,細(xì)繩的另一端拴接一質(zhì)量為m的小球B,繩長ABlh,小球可隨轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)并在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。要使球不離開水平面,轉(zhuǎn)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速的最大值是()A. BC. D26.如圖為測(cè)量加速度的簡易裝置圖,內(nèi)壁光滑的圓管豎直固定在底座上,管與底座的總質(zhì)量為M,O為圓心,A、B為圓管水平直徑的兩端點(diǎn),管內(nèi)有一質(zhì)量為m、直徑

4、略小于圓管內(nèi)徑的小球,當(dāng)測(cè)量裝置水平固定在小車上隨車一起在水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),小球最終穩(wěn)定在圓管的D點(diǎn)已知OD與豎直方向的夾角為=37(重力加速度為g,sn37=0.6,c0s37=0.8),則下列說法正確的是A.此時(shí)小車對(duì)裝置的支持力大于(m+M)gB.被測(cè)小車的加速度大小為gC測(cè)量裝置受到的水平合力大小為(m+M)g,方向水平向右D測(cè)量裝置水平固定在小車上,當(dāng)小車加速度很大時(shí),小球可能穩(wěn)定在圓管的A位置7(2016宜昌聯(lián)考)如圖所示,半徑為R的光滑細(xì)圓環(huán)軌道被固定在豎直平面上,軌道正上方和正下方分別有質(zhì)量為2m和m的靜止小球A、B,它們由長為2R的輕桿固定連接,圓環(huán)軌道內(nèi)壁開有環(huán)形小

5、槽,可使細(xì)桿無摩擦、無障礙地繞其中心點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。今對(duì)上方小球A施加微小擾動(dòng)。兩球開始運(yùn)動(dòng)后,下列說法正確的是()A輕桿轉(zhuǎn)到水平位置時(shí)兩球的加速度大小相等B輕桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)兩球的加速度大小不相等C運(yùn)動(dòng)過程中A球速度的最大值為D當(dāng)A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),兩小球?qū)壍雷饔昧Φ暮狭Υ笮閙g8如圖所示,用細(xì)線相連的兩個(gè)質(zhì)量分別為m和2m的小物塊A和B(可視為質(zhì)點(diǎn)),沿半徑方向放在水平圓盤上,A與轉(zhuǎn)軸OO的距離為r,B與轉(zhuǎn)軸的距離為2r,物塊與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,圓盤靜止時(shí),細(xì)線處于水平且無張力,若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng),用表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,則A當(dāng)=時(shí),兩物體

6、開始滑動(dòng) B當(dāng)=時(shí),細(xì)線中的張力大小為mgC兩物體開始滑動(dòng)前受到的摩擦力方向始終相同D兩物體剛開始滑動(dòng)時(shí),細(xì)線中的張力為09如圖所示,一個(gè)固定在豎直平面上的光滑半圓形管道,管道里有一個(gè)直徑略小于管道內(nèi)徑的小球,小球在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),從B點(diǎn)脫離后做平拋運(yùn)動(dòng),經(jīng)過0.3 s后又恰好垂直與傾角為45的斜面相碰。已知半圓形管道的半徑R1 m,小球可看做質(zhì)點(diǎn)且其質(zhì)量為m1 kg,g取10 m/s2。則()A小球在斜面上的相碰點(diǎn)C與B點(diǎn)的水平距離是0.9 mB小球在斜面上的相碰點(diǎn)C與B點(diǎn)的水平距離是1.9 mC小球經(jīng)過管道的B點(diǎn)時(shí),受到管道的作用力FNB的大小是1 ND小球經(jīng)過管道的B點(diǎn)時(shí),受到管道的作

7、用力FNB的大小是2 N二、計(jì)算題10.如圖所示,在光滑的圓錐體頂用長為L的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的小球,圓錐體固定在水平面上不動(dòng),其軸線沿豎直方向,母線與軸線之間的夾角為30,小球以速率v繞圓錐體軸線做水平圓周運(yùn)動(dòng). (1)當(dāng)v1時(shí),求細(xì)線對(duì)小球的拉力大??;(2)當(dāng)v2時(shí),求細(xì)線對(duì)小球的拉力大小.11.小明站在水平地面上,手握不可伸長的輕繩一端,繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球,甩動(dòng)手腕,使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),繩突然斷掉,球飛行水平距離d后落地,如圖所示.已知握繩的手離地面高度為d,手與球之間的繩長為d,重力加速度為g,忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力.(1)求繩斷時(shí)球的速度

8、大小v1和球落地時(shí)的速度大小v2;(2)求繩能承受的最大拉力;(3)改變繩長,使球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng),若繩仍在球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)斷掉,要使球拋出的水平距離最大,繩長應(yīng)是多少?最大水平距離為多少?12如圖所示,光滑的豎直圓軌道與粗糙的水平面AB相切于B點(diǎn),質(zhì)量為m=5kg的小物塊(視為質(zhì)點(diǎn))靜止在A處現(xiàn)用大小為F=40N與水平方向成角=53的斜向上的恒定拉力始終作用在物塊上,使其從A點(diǎn)由靜止開始沿水平地面做勻加速直線運(yùn)動(dòng),并能從B點(diǎn)無阻礙進(jìn)入圓軌道運(yùn)動(dòng)已知物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,AB之間的距離為L=6m,sin53=0.8,cos53=0.6,g=10m/s2求:(1)物塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大

9、小;(2)若圓軌道的半徑為1m,物塊對(duì)軌道的最大壓力;(3)物塊在豎直圓軌道中運(yùn)動(dòng)過程中,不脫離軌道,圓軌道的半徑應(yīng)滿足的條件圓周運(yùn)動(dòng)1B2D3AD4AC5A6C7ACD8BC9AC10(1) FT (2) FT2mg(FTmg舍去). 11(1)(2)mg(3)d12答案:(1)6m/s;(2)234N,方向與豎直方向成角53斜右下;(3)0Rm或R5m解析:(1)由A到B過程,由動(dòng)能定理:FLcosfL=mvB2 (2分)f=N=(mgFsin) 解得物塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB=6m/s (1分)(說明:應(yīng)用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)處理,正確的同樣給分)(2)由分析知,當(dāng)拉力F與mg的合力F的方向沿著圓軌道半徑向外時(shí)(如圖中的C點(diǎn)),物塊的速度最大,對(duì)軌道的壓力最大由B到C過程,由動(dòng)能定理:FR(1cos53)=mvC2mvB2 (1分)F=mgcos53=30N在C點(diǎn):NCF= (1分)解得NC=234N 由牛頓第三定律,物塊對(duì)軌道的最大壓力NC=234N,方向與豎直方向成角53斜右下(1分)(3)物塊恰好到達(dá)與C點(diǎn)關(guān)于圓心O點(diǎn)對(duì)稱位置D點(diǎn)時(shí):F= (1分)由B到D過程,由動(dòng)能定理:FR(1+cos53)=mvD2mvB2 (1

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