第4節(jié)生活中的圓周運動 同步練習（含答案）

PAGE第1頁，共1頁2021-2022學年人教版（2019）必修第二冊第六章第4節(jié)生活中的圓周運動過關演練一、單選題1．在修筑鐵路時，彎道處的外軌會略高于內軌，如圖所示，當火車以規(guī)定的行駛速度v轉彎時，下列說法正確的是（）A．當火車的質量改變時，規(guī)定的行駛速度也改變B．當火車的速率大于v時，外軌將受到輪緣的擠壓C．當火車的速率小于v時，火車將有向外側沖出軌道的危險D．設計彎道處的外軌略高于內軌主要是為了減少車輪與鐵軌間的摩擦2．物體做勻速圓周運動時，下列說法中正確的是（）A．根據(jù)，向心加速度的大小一定跟圓周運動的半徑成反比B．根據(jù)，向心加速度的大小一定跟圓周運動的半徑成正比C．根據(jù)，角速度一定跟圓周運動的半徑成反比D．根據(jù)，角速度一定跟轉速成正比3．如圖所示，水平圓盤可繞通過圓心的豎直軸轉動，盤上放兩個小物體P和Q，它們的質量相同，與圓盤的最大靜摩擦力都是fm，兩物體中間用一根細線連接，細線過圓心O，P離圓心距離為r1，Q離圓心距離為r2，且r1＜r2，兩個物體隨圓盤以角速度ω勻速轉動，且兩個物體始終與圓盤保持相對靜止，則A．ω取不同值時，P和Q所受靜摩擦力均指向圓心B．ω取不同值時，Q所受靜摩擦力始終指向圓心，而P所受靜摩擦力可能指向圓心，也可能背離圓心C．ω取不同值時，P所受靜摩擦力始終指向圓心，而Q所受靜摩擦力可能指向圓心，也可能背離圓心D．ω取不同值時，P和Q所受靜摩擦力可能都指向圓心，也可能都背離圓心4．在室內自行車比賽中，運動員以速度v在與水平面的夾角為θ的賽道上做勻速圓周運動，如圖所示。已知運動員的質量為m，做圓周運動的半徑為R，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．運動員做圓周運動的角速度為vRB．如果運動員加速，運動員將做離心運動C．運動員所受的支持力大小可能等于D．將運動員和自行車看做一個整體，則整體受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用5．如圖所示，半徑為R的半球形容器固定在水平轉臺上，轉臺繞過容器球心О的豎直軸線以角速度ω勻速轉動，質量相等的小物塊A、B隨容器轉動且相對器壁靜止。A，B和球心O的連線與豎直方向的夾角分別為、，。則下列說法正確的是（）A．A的向心力等于B的向心力B．A的角速度一定小于B的角速度C．若緩慢增大，則A．B受到的摩擦力一定都增大D．若A不受摩擦力，則B受沿容器壁向下的摩擦力6．在火車鐵軌的拐彎處，為使火車更加安全地轉彎，路面造的外側軌比內側軌高，假設鐵軌平面與水平面間的夾角為θ。拐彎路段是半徑為R的圓弧，要使車速為v時，車輪與鐵軌面之間支持力與火車重力的合力恰好提供火車轉彎的向心力，則θ應滿足（）A．B．C．D．7．如圖所示,在勻速轉動的水平盤上,沿半徑方向放著用細線相連的質量相等的兩個物體A和B,它們分居圓心兩側,與圓心距離分別為,,A和B與盤間的動摩擦因數(shù)分別為和,當圓盤轉速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．下列說法錯誤的是（）A．此時A所受摩擦力方向沿半徑指向圈外B．此時燒斷繩子，A仍相對盤靜止，B將做離心運動C．此時繩子張力為D．此時圓盤的角速度為8．本組照片記錄了一名騎車人因自行車前輪突然陷入一較深的水坑而倒地的過程。下列各選項是從物理的角度去解釋此情境的，其中正確的是（）A．這是因為水坑里的水對自行車前輪的阻力太大，而使人和車一起倒地的B．因為自行車的前輪陷入水坑后，自行車還能加速運動，所以人和車一起倒地C．因為自行車的前輪陷入水坑后，自行車的慣性立即消失，而人由于慣性將保持原有的運動狀態(tài)，故人向原來的運動方向倒下了D．騎車人與自行車原來處于運動狀態(tài)，車前輪陷入水坑后前輪立刻靜止，但人與車的后半部分由于慣性仍保持原來的運動狀態(tài)，因此人和車摔倒9．高鐵和高速公路在拐彎時鐵軌或高速公路路面都要傾斜．某段高速公路在水平面內拐彎處的半徑為R=900m，為防止側滑，路面設計為傾斜一定的角度，且tanα=0.1，取g=10m/s2．這段高速公路彎路的設計通過速度最接近下列那個數(shù)值（）A． B． C． D．10．長為L的細繩，一端系一質量為m的小球，另一端固定于某點，當繩豎直時小球靜止，再給小球一水平初速度v，使小球在豎直平面內做圓周運動，并且剛好能過最高點，則下列說法中正確的是（）A．球過最高點時，速度為零B．球過最高點時，繩的拉力為mgC．開始運動時，繩的拉力為D．球過最高點時，速度大小為二、多選題11．如圖所示，在勻速轉動的水平圓盤上，沿半徑方向放著用細線相連的質量均為m的兩個物體A和B，它們分居圓心兩側，與圓心距離分別為RA=r，RB=2r，與盤間的動摩擦因數(shù)μ相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g，當圓盤轉速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時，下列說法正確的是（）A．此時繩子張力為T=3μmgB．此時圓盤的角速度為ω=C．此時A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外D．此時燒斷繩子，A仍相對盤靜止，B將做離心運動12．在水平的路面上有一輛勻速行駛的小車，車上固定一盛滿水的碗．現(xiàn)突然發(fā)現(xiàn)碗中的水灑出，水灑出的情況如圖所示，則關于小車在此種情況下的運動敘述正確的是（）A．小車可能突然向左加速運動B．小車可能突然向左減速運動C．小車可能突然向右減速運動D．小車可能突然向右加速運動13．關于離心運動，下列說法正確的是A．洗衣機脫水時利用了離心運動甩干衣服B．直行的客車剎車時車內乘客會因離心運動而向前傾C．砂輪轉動速度過大，會因離心運動而破裂，釀成事故D．在水平公路上轉彎的汽車速度過大，會因做離心運動而造成事故14．如圖AB是一長為2R的豎直細管，上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管，管口C處切線水平，AB管內有原長為R、下端固定的輕質彈簧。在彈簧上端放置一個質量為m的小球（可看作質點），解除鎖定后彈簧可將小球彈射出去。某次將彈簧長度壓縮到0.5R后鎖定，此時彈簧的彈性勢能為6mgR（g為重力加速度）。不計各種阻力與摩擦，已知地面比水面高出1.5R，豎直細管的長度可以調節(jié)，圓弧彎道管BC可隨豎直細管一起升降。則（）A．當AB細管為初始長度時，小球到達管口C時的速度大小為B．當AB細管為初始長度時，小球到達管口C時對管子的作用力方向向上C．將AB長度由2R慢慢調節(jié)到3R的過程中，小球落水點與AB所在豎直線之間的距離不斷變小D．將AB長度由2R慢慢調節(jié)到R的過程中，小球落水點與AB所在豎直線之間的距離不斷變大15．如圖所示，在勻速轉動的水平圓盤上，沿半徑方向放著用細線相連的質量均為m的兩個物體A和B（均可看做質點），已知OA＝2OB，兩物體與盤面間的動摩擦因數(shù)均為μ，兩物體剛好未發(fā)生滑動，此時剪斷細線，假設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，重力加速度為g，則A．剪斷前，細線中的張力等于B．剪斷前，細線中的張力等于C．剪斷后，兩物體仍隨圓盤一起做勻速圓周運動，不會發(fā)生滑動D．剪斷后，B物體仍隨圓盤一起做勻速圓周運動，A物體發(fā)生滑動，離圓心越來越遠三、解答題16．游客對過山車的興趣在于感受到力的變化，這既能讓游客感到刺激，但又不會受傷，設計者通過計算“受力因子”來衡量作用于游客身上的力，“受力因子”等于座椅施加給游客的力除以游客自身的重力，可以利用傳感器直接顯示數(shù)值。如圖所示為過山車簡化原理圖：左邊部分是裝有彈射系統(tǒng)的彈射區(qū)，中間部分是作為娛樂主體的回旋區(qū)，右邊部分是軌道的末端的制動區(qū)。某位質量m=60kg游客坐過山車運動過程中，在軌道A處時“受力因子”顯示為7，在軌道B處時“受力因子”顯示為0.5，在軌道C處時的“受力因子”顯示為0.6．已知大回環(huán)軌道半徑R=10m，重力加速度g取10m/s2，則：（1）該游客在C處時是超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)？（2）求該游客從A處運動到B處過程中損失的機械能；（3）在設計時能否將彈射區(qū)和制動區(qū)的位置互換？試用文字定性分析說明。17．一輛質量2噸的小轎車，駛過半徑R=40m的一段圓弧形橋面，重力加速度g=10m/s2．求：（1）若橋面為凹形，汽車以20m/s的速度通過橋面最低點時，對橋面壓力是多大？（2）若橋面為凸形，汽車以多大的速度經過橋