2017_2018學(xué)年高中物理課下能力提升七生活中的圓周運(yùn)動(dòng)新人教版.docx

課下能力提升(七)生活中的圓周運(yùn)動(dòng) 基礎(chǔ)練一、選擇題1(2016懷化高一檢測(cè))如圖所示，光滑的水平面上，小球m在拉力F作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若小球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)F突然發(fā)生變化，下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)的說法正確的是()AF突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動(dòng)BF突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動(dòng)CF突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng)DF突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPc逐漸靠近圓心2(2016濟(jì)南月考)“快樂向前沖”節(jié)目中有這樣一個(gè)項(xiàng)目，選手需要借助懸掛在高處的繩飛躍到鴻溝對(duì)面的平臺(tái)上，已知選手的質(zhì)量為m，選手抓住繩由靜止開始擺動(dòng)，此時(shí)繩與豎直方向夾角為，如圖所示，不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量(選手可視為質(zhì)點(diǎn))，下列說法正確的是()A選手?jǐn)[動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)所受繩子的拉力等于mgB選手?jǐn)[動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)所受繩子的拉力大于mgC選手?jǐn)[動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)所受繩子的拉力大于選手對(duì)繩子的拉力D選手?jǐn)[動(dòng)到最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)3一輕桿下端固定一質(zhì)量為M的小球，上端連在軸上，并可繞軸在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，在最低點(diǎn)給小球水平速度v0時(shí)，剛好能到達(dá)最高點(diǎn)，若小球在最低點(diǎn)的瞬時(shí)速度從v0不斷增大，則可知()A小球在最高點(diǎn)對(duì)桿的作用力不斷增大B小球在最高點(diǎn)對(duì)桿的作用力先減小后增大C小球在最高點(diǎn)對(duì)桿的作用力不斷減小D小球在最高點(diǎn)對(duì)桿的作用力先增大后減小4多選(2016金華高一檢測(cè))如圖所示，洗衣機(jī)的甩干筒在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有一衣服附在筒壁上，則此時(shí)()A衣服受重力、筒壁的彈力和摩擦力B衣服隨筒壁做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是摩擦力C筒壁的彈力隨筒的轉(zhuǎn)速的增大而增大D筒壁對(duì)衣服的摩擦力隨轉(zhuǎn)速的增大而增大5多選如圖所示，汽車以一定的速度經(jīng)過一個(gè)圓弧形橋面的頂點(diǎn)時(shí)，關(guān)于汽車的受力及汽車對(duì)橋面的壓力情況，以下說法正確的是()A豎直方向汽車受到三個(gè)力：重力、橋面的支持力和向心力B在豎直方向汽車可能只受兩個(gè)力：重力和橋面的支持力C在豎直方向汽車可能只受重力D汽車對(duì)橋面的壓力小于汽車的重力二、非選擇題6在高速公路的拐彎處，路面造得外高內(nèi)低，路面與水平面間的夾角為，且tan 0.2；而拐彎路段的圓弧半徑R200 m。若要使車輪與路面之間的側(cè)向摩擦力等于零，車速v應(yīng)為多少？(g10 m/s2)提能練一、選擇題1多選在云南省某些地方到現(xiàn)在還要依靠滑鐵索過江，若把滑鐵索過江簡(jiǎn)化成如圖所示的模型，鐵索的兩個(gè)固定點(diǎn)A、B在同一水平面內(nèi)，A、B間的距離為L(zhǎng)80 m，繩索的最低點(diǎn)與AB間的垂直距離為H8 m，若把繩索看作是圓弧，已知一質(zhì)量m52 kg的人借助滑輪(滑輪質(zhì)量不計(jì))滑到最低點(diǎn)的速度為10 m/s(取g10 m/s2)，那么()A人在整個(gè)繩索上運(yùn)動(dòng)可看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)B可求得繩索的圓弧半徑為104 mC人在滑到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩索的壓力為570 ND在滑到最低點(diǎn)時(shí)人處于失重狀態(tài)2在質(zhì)量為M的電動(dòng)機(jī)飛輪上，固定著一質(zhì)量為m的重物，重物重心到轉(zhuǎn)軸的距離為r，如圖所示。為了使電動(dòng)機(jī)不從地面上跳起，電動(dòng)機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度不能超過()A.g B. C. D. 3質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的圓管軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)，小球的直徑略小于圓管的直徑，如圖所示。已知小球以速度v通過最高點(diǎn)時(shí)對(duì)圓管外壁的壓力恰好為mg，則小球以速度通過圓管的最高點(diǎn)時(shí)()A小球?qū)A管內(nèi)、外壁均無壓力B小球?qū)A管外壁的壓力等于C小球?qū)A管內(nèi)壁的壓力等于D小球?qū)A管內(nèi)壁的壓力等于mg4多選(2016淄博高一檢測(cè))如圖所示，A、B、C三個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)上，最大靜摩擦因數(shù)均為，已知A的質(zhì)量為2m，B、C的質(zhì)量均為m，A、B離軸距離均為R，C距離軸為2R，則當(dāng)圓臺(tái)逐漸加速旋轉(zhuǎn)時(shí)()AC物體的向心加速度最大BB物體的摩擦力最小C當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，C比A先滑動(dòng)D當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，B比A先滑動(dòng)5多選中國(guó)首位“太空教師”王亞平在“天宮一號(hào)”太空艙內(nèi)做了如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)1，將一個(gè)細(xì)線懸掛的小球由靜止釋放，小球呈懸浮狀。實(shí)驗(yàn)2，拉緊細(xì)線給小球一個(gè)垂直于線的速度，小球以懸點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)線長(zhǎng)為L(zhǎng)，小球的質(zhì)量為m，小球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度為v。已知地球?qū)π∏虻囊s是地面重力mg的0.9倍，則在兩次實(shí)驗(yàn)中，細(xì)線對(duì)球拉力的大小是()A實(shí)驗(yàn)1中拉力為0B實(shí)驗(yàn)1中拉力為0.9mgC實(shí)驗(yàn)2中拉力為0.9mgm D實(shí)驗(yàn)2中拉力為m二、非選擇題6(2016南陽月考)如圖所示，質(zhì)量m2.0104 kg的汽車以不變的速率先后駛過凹形橋面和凸形橋面，兩橋面的圓弧半徑均為60 m。如果橋面承受的壓力不得超過3.0105 N(g取10 m/s2)，則：(1)汽車允許的最大速率是多少？(2)若以所求速率行駛，汽車對(duì)橋面的最小壓力是多少？答 案基礎(chǔ)練1解析：選A若F突然消失，小球所受合力突變?yōu)榱?，將沿切線方向勻速飛出，A正確；若F突然變小不足以提供所需向心力，小球?qū)⒆鲋饾u遠(yuǎn)離圓心的離心運(yùn)動(dòng)，B、D錯(cuò)誤；若F突然變大，超過了所需向心力，小球?qū)⒆鲋饾u靠近圓心的運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤。2解析：選B由于選手?jǐn)[動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，繩子拉力和選手自身重力的合力提供選手做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，有FTmgFn，F(xiàn)TmgFnmg，B正確，A錯(cuò)誤；C中兩力為作用力和反作用力，大小相等，C錯(cuò)誤；選手到最低點(diǎn)過程中，加速度大小和方向都變化，D錯(cuò)誤。3解析：選B桿在最高點(diǎn)對(duì)小球的彈力既可能向上又可能向下，因此，小球在最高點(diǎn)的速度可以為零。當(dāng)最高點(diǎn)桿對(duì)小球的作用力為零時(shí)，重力提供向心力，由mg可知，臨界速度v0。隨著最低點(diǎn)的瞬時(shí)速度從v0不斷增大，小球?qū)U的作用力先是方向向下減小到零，然后方向向上逐漸增大，故B正確。4解析：選AC衣服受到重力、筒壁的彈力和摩擦力的作用，A正確；衣服隨筒壁在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，筒壁的彈力提供向心力，B錯(cuò)誤；因FNm2r，所以筒壁的彈力隨筒的轉(zhuǎn)速的增大而增大，C正確；衣服在豎直方向的合力等于零，所以筒壁對(duì)衣服的摩擦力始終等于重力，不隨轉(zhuǎn)速變化，D錯(cuò)誤。5解析：選BCD一般情況下汽車受重力和支持力作用，且mgFNm，故支持力FNmgm，即支持力小于重力，A錯(cuò)誤，B、D正確；當(dāng)汽車的速度v時(shí)，汽車所受支持力為零，C正確。6解析：汽車在高速路上拐彎的向心力Fnmgtan 而Fnm所以mgtan mv m/s20 m/s答案：20 m/s提能練1解析：選BC從最高點(diǎn)滑到最低點(diǎn)的過程中速度在增大，所以不可能是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；如題圖由幾何關(guān)系：2(RH)2R2，解得R104 m，B正確；滑到最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律：FNGm，可得FN570 N，由牛頓第三定律，人對(duì)繩索的壓力為570 N，C正確；在最低點(diǎn)，人對(duì)繩索的壓力大于重力，處于超重狀態(tài)，D錯(cuò)誤。2解析：選B當(dāng)重物轉(zhuǎn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)電動(dòng)機(jī)向上的拉力最大，要使電動(dòng)機(jī)不從地面上跳起，重物對(duì)電動(dòng)機(jī)的拉力的最大值FTMg。對(duì)重物來說，隨飛輪一起做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力是由重力和飛輪對(duì)重物的拉力FT的合力提供的，F(xiàn)T和FT是一對(duì)作用力和反作用力。由牛頓第二定律得FTmgm2r，代入數(shù)值得，B正確。3解析：選C設(shè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，小球以速度v通過最高點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得2mgm；小球以速度通過圓管的最高點(diǎn)時(shí)，設(shè)小球受向下的壓力FN，有mgFNm；由得FN，該式表明，小球受到向上的支持力，由牛頓第三定律知小球?qū)A管內(nèi)壁有向下的壓力，大小為，C正確。4解析：選ABC由an2r知A正確；由Fnm2r及mAmB、rCrB知B正確；由mgm2r知，C正確，D錯(cuò)誤。5解析：選AD實(shí)驗(yàn)1中，小球處于完全失重狀態(tài)，拉力為0，A正確，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)2中小球受到的拉力提供向心力，大小為m，C錯(cuò)誤，D正確。6解析：(1)汽車在凹形橋面的底部時(shí)，由牛頓第三定律可知，橋面對(duì)汽車的最大支持力FN13.0105 N，根據(jù)牛頓第二