2022-2023學(xué)年高中物理第二章圓周運(yùn)動習(xí)題課課時(shí)作業(yè)粵教版必修2

習(xí)題課基礎(chǔ)練1．(雙選)關(guān)于質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動的下列說法中正確的是()A．由a＝eq\f(v2,r)可知，a與r成反比B．由a＝ω2r可知，a與r成正比C．當(dāng)v一定時(shí)，a與r成反比D．由ω＝2πn可知，角速度ω與轉(zhuǎn)速n成正比2．(雙選)當(dāng)汽車通過圓弧形凸形橋時(shí)，下列說法中正確的是()A．汽車在通過橋頂時(shí)，對橋的壓力一定小于汽車的重力B．汽車在通過橋頂時(shí)，速度越小，對橋的壓力就越小C．汽車所需的向心力由橋?qū)ζ嚨闹С至硖峁〥．汽車通過橋頂時(shí)，若汽車的速度v＝eq\r(gR)(g為重力加速度，R為圓弧形橋面的半徑)，則汽車對橋頂?shù)膲毫榱?．2011年6月京滬高鐵正式運(yùn)營，如圖1所示．北京至上海高速列車時(shí)速可達(dá)360km/h.一輛高速列車以恒定的速率在半徑為2000m的水平面上做勻速圓周運(yùn)動．則()圖1A．乘客做圓周運(yùn)動的加速度為5m/s2B．乘客做圓周運(yùn)動的加速度為0.5m/s2C．列車進(jìn)入彎道時(shí)做勻速運(yùn)動D．乘客隨列車運(yùn)動時(shí)的速度不變4．質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的圓形軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動，若經(jīng)最高點(diǎn)而不脫離軌道的臨界速度為v，當(dāng)小球以2v的速度經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)，小球?qū)壍缐毫Φ拇笮?)A．0 B．mg C．3mg D．5mg5．雜技演員在表演水流星節(jié)目時(shí)，盛水的杯子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，當(dāng)杯子到最高點(diǎn)時(shí)，里面水也不流出來，這是因?yàn)?)A．水處于失重狀態(tài)，不受重力的作用了B．水受平衡力作用，所受合力為零C．水受的合力提供向心力，使水做圓周運(yùn)動D．杯子特殊，杯底對水有吸引力6．一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為r的圓周運(yùn)動，以下說法中正確的是()A．小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿的彈力可以等于零B．小球過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為eq\r(gr)C．小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿對球的作用力可以與小球所受重力方向相反，此時(shí)重力一定大于桿對球的作用力D．小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿對球的作用力一定與小球所受重力方向相反提升練7.圖2質(zhì)量為m的物體隨水平傳送帶一起勻速運(yùn)動，A為傳送帶的終端皮帶輪，如圖2所示，皮帶輪半徑為r，要使物體通過終端時(shí)能水平拋出，皮帶輪的轉(zhuǎn)速至少為()A.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)8．(雙選)如圖3所示，圖3長為L的懸線固定在O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方eq\f(L,2)處有一釘子C，把懸線另一端的小球m拉到跟懸點(diǎn)在同一水平面上無初速度釋放，小球到懸點(diǎn)正下方時(shí)懸線碰到釘子，則小球的()A．線速度突然增大 B．角速度突然減小C．向心加速度突然增大 D．懸線的拉力突然增大9．如圖4所示，圖4汽車車廂頂部懸掛一輕質(zhì)彈簧，彈簧拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球．當(dāng)汽車在水平面上勻速行駛時(shí)彈簧長度為L1，當(dāng)汽車以同一速度通過一個(gè)橋面為弧形的凸形橋的最高點(diǎn)時(shí)彈簧長度為L2，下列說法中正確的是()A．L1＝L2 B．L1>L2C．L1<L2 D．前三種情況均有可能10．如圖5所示，圖5質(zhì)量為m的木塊從半徑為R的半球形的碗口下滑到碗的最低點(diǎn)的過程中，如果由于摩擦力的作用使得木塊的速率不變，則()A．因?yàn)樗俾什蛔?，所以木塊的加速度為零B．木塊下滑的過程中所受的合外力越來越大C．木塊下滑過程中的摩擦力大小不變D．木塊下滑過程中的加速度大小不變，方向時(shí)刻指向球心題號12345678910答案11.如圖6所示，圖6半徑為R的圓板勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)半徑OB轉(zhuǎn)動到某一方向時(shí)，在圓板中心正上方高h(yuǎn)處以平行OB方向水平拋出一小球，要使小球與圓板只碰撞一次，且落點(diǎn)為B，求：(1)小球的初速度的大?。?2)圓板轉(zhuǎn)動的角速度．12.如圖7所示，圖7一個(gè)人用一根長1m、最多只能承受46N拉力的繩子，拴著一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，已知圓心O離地面h＝6m，小球轉(zhuǎn)動至最低點(diǎn)時(shí)繩子突然斷了．(g取10m/s2)(1)繩子斷時(shí)小球運(yùn)動的角速度多大？(2)繩斷后，小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)間的水平距離．13.圖8有一種叫“飛椅”的游樂項(xiàng)目，示意圖如圖8所示，長為L的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣．轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動．當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為θ.不計(jì)鋼繩的重力，求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度ω與夾角θ的關(guān)系．14.圖9如圖9所示，直角架ABC的直角邊AB在豎直方向上，B點(diǎn)和C點(diǎn)各系一細(xì)繩，兩繩共吊著一質(zhì)量為1kg的小球于D點(diǎn)，且BD⊥CD，∠ABD＝30°，BD＝40cm.當(dāng)直角架以AB為軸，以10rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，繩BD和CD的拉力各為多少？(g取10m/s2)習(xí)題課1．CD2．AD[汽車過凸形橋時(shí)，在橋頂有G－FN＝meq\f(v2,R)，所以G>FN，故A正確；由上式可知：FN越小，v越大，所以B錯(cuò)；當(dāng)FN＝0時(shí)，G＝meq\f(v2,R)，可得v＝eq\r(gR)，故D正確．]3．A[乘客隨列車以360km/h的速率沿半徑為2000m的圓周運(yùn)動，向心加速度a＝eq\f(v2,r)＝eq\f(1002,2000)m/s2＝5m/s2，A對，B錯(cuò)．乘客隨列車運(yùn)動時(shí)的速度大小不變，方向時(shí)刻變化，C、D錯(cuò)．]4．C5．C6．A7．A[物體剛好被拋出時(shí)，在頂點(diǎn)重力剛好提供向心力，即物體對支持面的壓力為零，故mg＝mv2/r ①v＝2πnr ②由①②得n＝eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,r))，故A對．]8．CD[懸線與釘子碰撞前后瞬間，線的拉力始終與小球的運(yùn)動方向垂直，不對小球做功，故小球的線速度不變．當(dāng)半徑減小時(shí)，由ω＝eq\f(v,r)知ω變大，再由F向＝meq\f(v2,r)知向心加速度突然增大．而在最低點(diǎn)F向＝FT－mg，故懸線的拉力變大．由此可知C、D選項(xiàng)正確．]9．B[汽車在水平面上運(yùn)動時(shí)，kL1＝mg，汽車在凸形橋最高點(diǎn)時(shí)，mg－kL2＝mv2/R，兩式比較得L1>L2.]10．D[木塊做勻速圓周運(yùn)動，所受合外力大小恒定，方向時(shí)刻指向圓心，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)，D對；在木塊滑動過程中，小球?qū)ν氡诘膲毫Σ煌?，故摩擦力大小改變，C錯(cuò)．]11．(1)Req\r(\f(g,2h))(2)πneq\r(\f(2g,h))(n＝1、2、3……)解析小球平拋運(yùn)動的水平位移：R＝v0t ①小球的豎直位移h＝eq\f(1,2)gt2 ②由②得t＝eq\r(\f(2h,g))，代入①得v0＝eq\f(R,t)＝eq\f(R,\r(2h/g))＝Req\r(\f(g,2h))小球在運(yùn)動時(shí)間內(nèi)，圓板轉(zhuǎn)了n圈，其角速度為ω＝eq\f(2πn,t)＝eq\f(2πn,\r(2h/g))＝πneq\r(\f(2g,h))(n＝1、2、3……)12．(1)6rad/s(2)6m解析(1)在最低點(diǎn)：F－mg＝mω2R，繩斷時(shí)，F(xiàn)＝46N，得ω＝6rad/s(2)繩斷后，小球做平拋運(yùn)動，豎直方向上：h－R＝eq\f(1,2)gt2，得t＝1s.水平方向：x＝v·t＝ωRt＝6m.13．ω＝eq\r(\f(gtanθ,r＋Lsinθ))解析設(shè)座椅的質(zhì)量為m，勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，座椅的運(yùn)動半徑為R＝r＋Lsinθ ①受力分析如圖所示，由牛頓第二定律，有：F合＝mgtanθ ②F合＝mω2R ③聯(lián)立①②③得轉(zhuǎn)盤的角速度ω與夾角θ的關(guān)系為：ω＝eq\r(\f(gtanθ,r＋Lsinθ)).14．40N0解析假設(shè)小球在如圖所示的水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，受力分析如圖所示半徑r＝BDsin30°＝0.2m向心力：Fn＝mω2