5-5-1-圓周運動的應(yīng)用(一)(原卷版)(備作業(yè))高一物理同步備課系列

PAGE試卷第=1頁，共=sectionpages33頁5.5.1圓周運動的應(yīng)用（一）（原卷版）（備作業(yè)）姓名：___________班級：___________錯題號：___________一、單選題1．如圖所示是游樂場里的過山車，若過山車經(jīng)過A、B兩點的速率相同，則過山車（）A．在A點時處于失重狀態(tài)B．在B點時處于超重狀態(tài)C．A點的向心加速度小于B點的向心加速度D．在B點時乘客對座椅的壓力可能為零2．如圖甲所示，長為R的輕桿一端固定一個小球，小球在豎直平面內(nèi)繞輕桿的另一端O做圓周運動，小球到達(dá)最高點時受到桿的彈力與速度平方的關(guān)系如乙圖所示，則（）A．小球到達(dá)最高點的速度不可能為0B．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮镃．時，小球受到的彈力方向豎直向下D．時，小球受到的彈力方向豎直向下3．如圖所示，內(nèi)部為豎直光滑圓軌道的鐵塊靜置在粗糙的水平地面上，其質(zhì)量為M，有一質(zhì)量為m的小球以水平速度v0從圓軌道最低點A開始向左運動，小球沿圓軌道運動且始終不脫離圓軌道，在此過程中，鐵塊始終保持靜止，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．地面受到的壓力始終大于MgB．小球在圓軌道左側(cè)運動的過程中，地面受到的摩擦力可能向右C．小球經(jīng)過最低點A時地面受到的壓力可能等于Mg+mgD．小球在圓軌道最高點C時，地面受到的壓力可能為04．如圖所示，質(zhì)量為m的小明（可視為質(zhì)點）坐摩天輪。小明乘坐的座艙與摩天輪的轉(zhuǎn)軸間的距離為r，摩天輪以大小為k（常數(shù)k<1，g為重力加速度）的角速度做勻速圓周運動。若小明坐在座艙水平座墊上且雙腳不接觸底板，則下列說法正確的是（）A．小明通過最高點時不受重力B．小明做勻速圓周運動的周期為C．小明通過最高點時處于完全失重狀態(tài)D．小明通過最低點時對座艙座墊的壓力大小為k2mg5．如圖所示，細(xì)繩的一端固定于O點，另一端系一個小球，在O點的正下方釘一個釘子P，小球從左側(cè)一定高度擺下。下列說法中正確的是（）A．在擺動過程中，小球所受重力和繩子拉力的合力始終等于向心力B．小球經(jīng)過最低點時，加速度不變C．小球經(jīng)過最低點時，速度不變D．釘子位置離O點越近，繩就越容易斷二、多選題6．如圖所示，一長為l的輕桿的一端固定在水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一質(zhì)量為m的小球，輕桿隨轉(zhuǎn)軸在豎直平面內(nèi)做角速度的勻速圓周運動，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．小球運動到最高點C時與桿作用力為零B．小球運動到最高點C時球?qū)U的作用力大小為mgC．小球運動到水平位置A時桿對球的作用力大小為2mgD．小球運動到水平位置A時桿對球的作用力大小為7．一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，如圖所示，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．小球過最高點時，桿所受到的彈力可以等于零B．小球過最高點的最小速度是C．若小球過最高點的速度時，桿對球的作用力豎直向下D．若小球過最高點的速度時，速度v越小，桿對球的作用力越大8．經(jīng)過近兩年的改造，原“佛山一環(huán)”被改造成了封閉管理的高速公路，但最高限速仍然為100km/h。如果要將最高限速提高到120km/h，則必須對道路主干道進(jìn)行哪些改造（）A．增大彎道的轉(zhuǎn)彎半徑 B．減小彎道路面向內(nèi)側(cè)傾斜的程度C．增大沿線各拱形橋梁的曲率半徑 D．減小沿線各拱形橋梁的曲率半徑9．如圖所示，兩個圓弧軌道固定在水平地面上，半徑均為R，a軌道由金屬凹槽制成，b軌道由金屬圓管制成（圓管內(nèi)徑遠(yuǎn)小于R），均可視為光滑軌道。在兩軌道右端的正上方分別將金屬小球A和B（直徑略小于圓管內(nèi)徑）由靜止釋放，小球距離地面的高度分別用hA和hB表示，下列說法中正確的是（）A．若hA=hB≥R，兩小球都能沿軌道運動到最高點B．若hA=hB=R，兩小球在軌道上升的最大高度均為RC．適當(dāng)調(diào)整hA和hB，均可使兩小球從軌道最高點飛出后，恰好落在軌道右端口處D．若使小球沿軌道運動并且從最高點飛出，hA的最小值為R，B小球在hB>2R的任何高度釋放均可10．有關(guān)圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（）A．如圖a，汽車通過拱形橋最高點時對橋的壓力大于自身重力B．如圖b所示是一圓錐擺模型，增大θ，但保持圓錐擺的高度不變，則小球的角速度變大C．如圖c，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運動，則在A位置小球所受筒壁的支持力與在B位置時所受支持力大小相等D．如圖d，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，外軌和輪緣間會有擠壓作用三、填空題11．如圖a完整的質(zhì)量分布均勻的圓盤形飛輪與電動機總質(zhì)量為M，之后由于在一次操作中不慎將飛輪上距離軸心r處削去一小塊質(zhì)量為m的小金屬塊如圖b，若使飛輪繼續(xù)按照額定角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，缺口所在處的向心加速度a向=__________當(dāng)缺口轉(zhuǎn)至軸心正上方時求該裝置對地面的壓力大小為__________。12．如圖所示，長度為的輕桿OA，A端固定一個質(zhì)量為的小球，小球以O(shè)點為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運動；若小球在圓周最高點的速率為，取，則在圓周最高點時，桿對小球的作用力是___________（填“支持力”或“拉力”），力的大小為___________N。13．長1m的輕桿，一端連著質(zhì)量0.5kg的小球，另一端繞過O點的水平固定軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。當(dāng)小球以2m/s的速率通過最高點時，受到輕桿的作用力為大小為____N，是______（選填“拉力”或“支持力”）。g=10m/s2。14．汽車過拱形橋汽車過拱形橋汽車過凹形橋受力分析向心力Fn=mg-FN=mFn=FN-mg=m對橋的壓力FN′=mg-mFN′=mg＋m結(jié)論汽車對橋的壓力_____汽車的重力，而且汽車速度越大，汽車對橋的壓力_____汽車對橋的壓力_____汽車的重力，而且汽車速度越大，汽車對橋的壓力_____15．有關(guān)圓周運動的基本模型（1）如圖a，汽車勻速通過拱橋的最高點處于___（選填“失重”、“超重”、“平衡”）狀態(tài)（2）如圖b，是一圓錐擺，增大θ，但保持圓錐的高不變，則圓錐擺的周期_____（選填“增大”、“減小”、“不變”）16．有一輛質(zhì)量為的小汽車駛上圓弧半徑為的拱橋。g取，則：（1）若汽車到達(dá)橋頂時速度為，汽車對橋的壓力是___________N；（2）汽車以_________的速度經(jīng)過橋頂時恰好對橋沒有壓力。（結(jié)果可用根號表示。）四、實驗題17．某物理小組的同學(xué)設(shè)計了一個粗測玩具小車通過凹形橋最低點的速度的實驗，所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器（圓弧部分的半徑為R=0.20m）。完成下列填空：（1）將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖（a）所示，托盤秤的示數(shù)為1.00kg；（2）將玩具小車放置在凹形橋模擬器最低點時，托盤秤示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為_______kg。（3）將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經(jīng)過最低點后滑向另一側(cè)，此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m，多次從同一位置釋放小車，記錄各次的m值如下表所示：序號12345M（kg）1.801.751.851.751.90（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點時對橋的壓力為是_______N。（重力加速度大小取9.8m/s2，計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）五、解答題18．如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小球在長為L=0.5m的細(xì)繩作用下，恰能在豎直平面內(nèi)做圓周運動，細(xì)繩能承受的最大拉力=42N，轉(zhuǎn)軸離地高度h=5.5m，不計阻力，g=10m/s2。（1）小球經(jīng)過最高點的速度是多少？（2）若小球在某次運動到最低點時細(xì)繩恰好被拉斷，求此時小球的速度大?。唬?）細(xì)繩被拉斷后小球運動的水平位移。19．如圖所示，平臺上的小球從A點水平拋出，恰能無碰撞地進(jìn)入粗糙的斜面，經(jīng)C點進(jìn)入粗糙水平面，進(jìn)入瞬間速率不變，最后進(jìn)入懸掛在O點并與水平面等高的弧形輕質(zhì)筐內(nèi)．已知小球質(zhì)量為m，A、B兩點高度差；斜面高，、動摩擦因數(shù)均為0.5，傾角；懸掛弧筐的輕繩長為，最大拉力為，小球看成質(zhì)點，輕質(zhì)筐的重量忽略不計，弧形輕質(zhì)筐的大小遠(yuǎn)小于懸線長度，重力加速度為g，。試求：（1）小球運動至B點的速度大??；（2）小球運動至C點的速度大?。唬?）為保證輕繩不斷掉，求的最小距離。20．殲-20是我國自主研制的第五代戰(zhàn)斗機，具有包括隱身在內(nèi)的一系列世界領(lǐng)先的性能。某次演習(xí)中，殲-20戰(zhàn)斗機需要完成一次戰(zhàn)術(shù)拉升動作。已知戰(zhàn)斗機此時水平飛行且速度大小為500m/s，取