2019-2020年高中物理 2.3 圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析每課一練 教科版必修2.doc

2019-2020年高中物理 2.3 圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析每課一練 教科版必修2一、選擇題1下列有關(guān)洗衣機(jī)中脫水筒的脫水原理的說法正確的是()A水滴受離心力作用而背離圓心方向甩出B水滴受到向心力，由于慣性沿切線方向甩出C水滴受到的離心力大于它受到的向心力，而沿切線方向甩出D水滴與衣服間的附著力小于它所需要的向心力，于是水滴沿切線方向甩出2關(guān)于鐵道轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外鐵軌間的高度關(guān)系，下列說法中正確的是()A內(nèi)、外軌一樣高，以防列車傾倒造成翻車事故B因?yàn)榱熊囋谵D(zhuǎn)彎處有向內(nèi)傾倒的可能，故一般使內(nèi)軌高于外軌，以防列車翻倒C外軌比內(nèi)軌略高，這樣可以使列車順利轉(zhuǎn)彎，減少車輪與鐵軌的擠壓D以上說法均不正確3在世界一級(jí)方程式錦標(biāo)賽中，賽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)，常常在彎道上沖出跑道，其原因是()A是由于賽車行駛到彎道時(shí)，運(yùn)動(dòng)員未能及時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤造成的B是由于賽車行駛到彎道時(shí)，沒有及時(shí)加速造成的C是由于賽車行駛到彎道時(shí)，沒有及時(shí)減速造成的D是由于在彎道處汽車受到的摩擦力比在直道上小造成的4如圖1所示，在光滑的軌道上，小球滑下經(jīng)過圓弧部分的最高點(diǎn)A時(shí)，恰好不脫離軌道，此時(shí)小球受到的作用力是()圖1A重力、彈力和向心力B重力和彈力C重力和向心力D重力5如圖2所示，用長為L的細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，正確的說法是()圖2A小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)所受的向心力一定為重力B小球在最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力有可能為零C若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則其在最高點(diǎn)的速率為0D小球過最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力一定大于小球的重力6在高速公路的拐彎處，路面建造得外高內(nèi)低，即當(dāng)車向右拐彎時(shí)，司機(jī)左側(cè)的路面比右側(cè)的要高一些，路面與水平面間的夾角為，設(shè)拐彎路段是半徑為R的圓弧，要使車速為v時(shí)車輪與路面之間的橫向(即垂直于前進(jìn)方向)摩擦力等于零，應(yīng)等于()Asin Btan Csin 2 Dcot 7飛行員身體承受的壓力最大不能超過體重的9倍，那么當(dāng)他駕機(jī)飛行速率為v0時(shí)，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的最小半徑應(yīng)是()A. B.C. D.8如圖3所示，長為l的輕桿，一端固定一個(gè)小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于最高點(diǎn)的速度v，下列說法正確的是()圖3Av的極小值為Bv由零逐漸增大，向心力也增大C當(dāng)v由逐漸增大時(shí)，桿對小球的彈力逐漸增大D當(dāng)v由逐漸減小時(shí)，桿對小球的彈力逐漸增大二、非選擇題9一根長l0.625 m的細(xì)繩，一端拴一質(zhì)量m0.4 kg 的小球，使其在豎直平面內(nèi)繞繩的另一端做圓周運(yùn)動(dòng)，g取10 m/s2，求：(1)小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度；(2)若小球以速度v3.0 m/s通過圓周最高點(diǎn)時(shí)，繩對小球的拉力多大？若此時(shí)繩突然斷了，小球?qū)⑷绾芜\(yùn)動(dòng)？第3節(jié)圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析1D根據(jù)離心運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)知，水滴的離心現(xiàn)象是由于水滴與衣服間的附著力小于水滴運(yùn)動(dòng)所需要的向心力，即提供的向心力不足，所以水滴沿切線方向甩出，正確選項(xiàng)為D.2C鐵道轉(zhuǎn)彎處外軌比內(nèi)軌略高，從而使支持力的水平方向分力可提供一部分向心力，以減少車輪與鐵軌的擠壓避免事故發(fā)生，C對，A、B、D錯(cuò)3C賽車在水平彎道上行駛時(shí)，摩擦力提供向心力，而且速度越大，需要的向心力越大，如不及時(shí)減速，當(dāng)摩擦力不足以提供向心力時(shí)，賽車就會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，沖出跑道，故C正確4D小球在最高點(diǎn)恰好不脫離軌道時(shí)，小球受軌道的彈力為零，而重力恰好提供向心力，向心力并不是小球受到的力，而是根據(jù)力的作用效果命名的，故D正確，A、B、C均錯(cuò)誤5BD設(shè)在最高點(diǎn)小球受的拉力為F1，最低點(diǎn)受到的拉力為F2，當(dāng)在最高點(diǎn)v1>時(shí)，則F1mgm，即向心力由拉力F1與mg的合力提供，A錯(cuò)；當(dāng)v1時(shí)，F(xiàn)10，B對；v1為球經(jīng)過最高點(diǎn)的最小速度，即小球在最高點(diǎn)的速率不可能為0，C錯(cuò)；在最低點(diǎn)，F(xiàn)2mgm，F(xiàn)2mgm，所以經(jīng)最低點(diǎn)時(shí)，小球受到繩子的拉力一定大于它的重力，D對6B當(dāng)車輪與路面的橫向摩擦力等于零時(shí)，汽車受力如圖所示，則有：Nsin m，Ncos mg，解得：tan ，故B正確7B如圖所示，飛機(jī)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，飛行員承受的支持力最大，當(dāng)半徑最小時(shí)，支持力N9mg，由Nmgm，得r.8BCD由于是輕桿，即使小球在最高點(diǎn)速度為零，小球也不會(huì)掉下來，因此v的極小值是零；v由零逐漸增大，由F可知，F(xiàn)也增大，B對；當(dāng)v時(shí)，F(xiàn)mg，此時(shí)桿恰對小球無作用力，向心力只由其自身重力來提供；當(dāng)v由增大時(shí)，則mgFFmmg，桿對球的力為拉力，且逐漸增大；當(dāng)v由減小時(shí)，桿對球?yàn)橹С至Υ藭r(shí)，mgF，F(xiàn)mg，支持力F逐漸增大，桿對球的拉力、支持力都為彈力，所以C、D也對，故選B、C、D.9(1)2.5 m/s(2)1.76 N平拋運(yùn)動(dòng)解析(1)小球通過圓周最高點(diǎn)時(shí)，受到的重力Gmg必須全部作為向心力F向，否則重力G中的多余部分將把小球拉進(jìn)圓內(nèi)，而不能實(shí)現(xiàn)沿豎直圓周運(yùn)動(dòng)所以小球通過圓周最高點(diǎn)的條件應(yīng)為F向mg，當(dāng)F向mg時(shí)，即小球受到的重力剛好全部作為通過圓周最高點(diǎn)的向心力，繩對小球恰好沒有力的作用，此時(shí)小球的速度就是通過圓周最高點(diǎn)的最小速度v0，由向心力公式有：mgm解得：Gmgmv0 m/s2.5 m/s.(2)小球通過圓周最高點(diǎn)時(shí)，若速度v大于最小速度v0，所需的向心力F向?qū)⒋笥谥亓，這時(shí)繩對小球要施加拉力F，如圖所示，此時(shí)有Fmgm解得：Fmmg(0.40.410) N1.76 N若在最高點(diǎn)時(shí)繩子突然斷了，則提供的向心力mg小于需要的向心力m，小球?qū)⒀厍芯€方向飛出做離心運(yùn)動(dòng)(實(shí)際上是平拋運(yùn)動(dòng))