【中學(xué)教材全解】2020-2021學(xué)年人教版高中物理必修2備課資料-第五章-第7節(jié)-生活中的圓周運(yùn)動(dòng)

第7節(jié)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)人教版教參補(bǔ)充題1.（單選）“神舟”六號(hào)飛船在太空中飛行時(shí)，中心電視臺(tái)曾播放了聶海勝和費(fèi)俊龍?jiān)陲w船上吃早餐的鏡頭。從鏡頭中可看到整包食物“懸”在空中的情境，其緣由是（）A.食物質(zhì)量太小，所受地球引力可以忽視B.食物離地球太遠(yuǎn)，所受地球引力可以忽視C.食物受到空氣浮力的作用D.食物處于完全失重狀態(tài)解析：食物和飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力供應(yīng)向心力，處于完全失重狀態(tài)。答案：D2.（多選）如圖5-7-30所示，小物體位于半徑為R的半球頂端，若給小物體以水平初速度QUOTE時(shí)，小物體對(duì)球頂恰無(wú)壓力，則（）A.物體馬上離開(kāi)球面做平拋運(yùn)動(dòng)B.物體落地時(shí)水平位移為QUOTERC.物體的初速度QUOTE=QUOTED.物體著地時(shí)速度方向與地面成45°角圖5-7-30解析：小物體對(duì)球頂恰好無(wú)壓力，即mg=QUOTE，得QUOTE=QUOTE，此種狀況下物體恰好做平拋運(yùn)動(dòng)，則A、C選項(xiàng)正確；由R=QUOTE和QUOTE，得x=QUOTER，則B選項(xiàng)正確；QUOTE=gt=QUOTE，則tanθ=QUOTE=QUOTE，θ≠45°，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：ABC3.（多選）如圖5-7-31所示，小球m在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A.小球通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為v=QUOTEB.小球通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為0C.小球在水平線ab以下管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對(duì)小球確定有作用力D.小球在水平線ab以上管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球確定有作用力圖5-7-31解析：此為有支撐物模型，最高點(diǎn)最小速度為0，B對(duì)A錯(cuò)；小球在水平線ab以下管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力和外側(cè)管壁對(duì)它的彈力沿半徑方向合力供應(yīng)向心力，外側(cè)管壁對(duì)小球確定有作用力，C對(duì)；小球在水平線ab以上管道運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)通過(guò)最高點(diǎn)的速度v>QUOTE時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球沒(méi)有作用力，D錯(cuò)。答案：BC4.如圖5-7-32所示，半徑為R的光滑圓環(huán)上套有一質(zhì)量為m的小環(huán)，當(dāng)圓環(huán)以角速度ω圍著過(guò)環(huán)心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，求小環(huán)偏離圓環(huán)最低點(diǎn)的高度。圖5-7-32解析：設(shè)小環(huán)偏離圓環(huán)最低點(diǎn)高度為h，此時(shí)小球受重力和圓環(huán)彈力，兩力合力供應(yīng)向心力。如圖5-7-33所示。圖5-7-33則:mgcotQUOTE′①其中R′=Rcosθ②h=R(1-sinθ)③解①②③式得h=RQUOTE。答案：RQUOTE其他版本的題目廣東訓(xùn)練版1.如圖5-7-34所示，飛機(jī)俯沖時(shí)，在最低點(diǎn)四周做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，這時(shí)飛行員超重達(dá)到其自身的3倍，求此時(shí)飛機(jī)的飛行速度為多大？圖5-7-34解答：在最低點(diǎn)：QUOTE-mg=QUOTE，又QUOTE=3mg，得v=QUOTE。2.一輛載重車在丘陵地帶行駛，地形如圖5-7-35所示。輪胎已經(jīng)很舊，為防止爆胎，車在經(jīng)過(guò)何處時(shí)應(yīng)減速行駛？圖5-7-35解答：在凸形地面最高點(diǎn)：QUOTE=QUOTE，QUOTE<mg，車不易爆胎；在凹形地面最低點(diǎn)：QUOTE-mg=QUOTE，QUOTE>mg，車易爆胎。山東科技版1.（多選）火車在某轉(zhuǎn)彎處的規(guī)定行駛速度為v，則下列說(shuō)法正確的是（）A.當(dāng)以速度v通過(guò)此轉(zhuǎn)彎處時(shí)，火車受到的重力及軌道面的支持力的合力供應(yīng)了轉(zhuǎn)彎的向心力B.當(dāng)以速度v通過(guò)此轉(zhuǎn)彎處時(shí)，火車受到的重力、軌道面的支持力及外軌對(duì)車輪輪緣的彈力的合力供應(yīng)了轉(zhuǎn)彎的向心力C.當(dāng)火車以大于v的速度通過(guò)此轉(zhuǎn)彎處時(shí)，車輪輪緣會(huì)擠壓外軌D.當(dāng)火車以小于v的速度通過(guò)此轉(zhuǎn)彎處時(shí)，車輪輪緣會(huì)擠壓外軌解析：火車以規(guī)定速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，重力與軌道面的支持力的合力供應(yīng)向心力，軌道不受側(cè)壓力，A對(duì)B錯(cuò)；當(dāng)實(shí)際速度大于v時(shí)，車輪擠壓外軌，當(dāng)實(shí)際速度小于v時(shí)，車輪擠壓內(nèi)軌，C對(duì)D錯(cuò)。答案：AC2.（單選）物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力突然消逝，則下列說(shuō)法正確的是（）A.物體將連續(xù)在原來(lái)的圓周上運(yùn)動(dòng)B.物體將沿著圓周的切線方向飛出去C.物體將沿著切線和圓周之間的某一條曲線向遠(yuǎn)離圓心的方向運(yùn)動(dòng)D.以上說(shuō)法均不對(duì)解析：向心力消逝瞬間，物體由于慣性沿圓周切線方向飛出，B選項(xiàng)正確。答案：B3.摩托車通過(guò)一座拱形橋的頂部時(shí)速度為10m/s，此時(shí)車對(duì)橋面的壓力只有車在平路上時(shí)對(duì)地面壓力的QUOTE，假如要使摩托車通過(guò)該橋頂時(shí)對(duì)橋面的壓力為零，則車的速度應(yīng)為多大？解析：由QUOTE=QUOTEmg，且QUOTE=QUOTE，代入數(shù)值得橋半徑R≈40.8m。當(dāng)摩托車對(duì)橋面壓力恰為零時(shí)，mg=QUOTE，得v≈20m/s。答案：v≥20m/s4.如圖5-7-36所示，水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m的物塊，當(dāng)物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r時(shí)，連接物塊和轉(zhuǎn)軸的繩剛好被拉直（繩上張力為零）。物塊和轉(zhuǎn)盤間最大靜摩擦力是其正壓力的μ倍，求：圖5-7-36（1）當(dāng)轉(zhuǎn)盤角速度ω=QUOTE時(shí)，細(xì)繩拉力QUOTE。（2）當(dāng)轉(zhuǎn)盤角速度ω=QUOTE時(shí)，細(xì)繩拉力QUOTE。解析：當(dāng)繩的拉力為0時(shí)，物塊在摩擦力作用下的最大轉(zhuǎn)動(dòng)角速度QUOTE滿足：QUOTEr,得QUOTE=QUOTE。（1）當(dāng)ω=QUOTE時(shí)，QUOTE，繩的拉力QUOTE=0。（2）當(dāng)ω=QUOTE時(shí)，QUOTE，繩的拉力和最大靜摩擦力的合力供應(yīng)向心力，則QUOTE，得QUOTE=mrQUOTE-μmg=QUOTEμmg。答案：（1）0（2）QUOTEμmg訓(xùn)練科學(xué)版1.甲、乙兩球都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。甲球的質(zhì)量是乙球的3倍，甲球在半徑為25cm的圓周上運(yùn)動(dòng)，乙球在半徑為16cm的圓周上運(yùn)動(dòng)，乙球的線速度是甲球的2倍。試求兩球所需向心力之比。解析：由F=QUOTE知QUOTE∶QUOTE=QUOTE∶QUOTE=3×QUOTE×QUOTE=12∶25。答案：12∶252.假如只考慮物理因素，作為運(yùn)動(dòng)員參與200m競(jìng)賽，你認(rèn)為選跑道的內(nèi)圈有利，還是外圈有利？假如你在游樂(lè)園