粤教版高中物理必修第二册课后习题 第二章 圆周运动 第三节 生活中的圆周运动 第四节 离心现象及其应用.docVIP

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第三节生活中的圆周运动第四节离心现象及其应用

课后篇巩固提升

合格考达标练

1.用绳子系住一个小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动,当绳子突然断了以后,小球的运动情况是 ()

A.沿半径方向接近圆心

B.沿半径方向远离圆心

C.沿半径切线方向做直线运动

D.仍维持圆周运动

答案C

解析当绳子断了以后,向心力消失,小球做离心运动,由于惯性,小球沿切线方向做直线运动,选项C正确.

2.汽车在水平地面上转弯,地面对车的摩擦力已达到最大值.当汽车的速率增大到原来的二倍时,若使车在地面转弯时仍不打滑,汽车的转弯半径应 ()

A.增大到原来的二倍

B.减小到原来的一半

C.增大到原来的四倍

D.减小到原来的四分之一

答案C

解析汽车在水平路面上转弯,向心力由静摩擦力提供.设汽车质量为m,汽车与路面的动摩擦因数为μ,汽车的转弯半径为r,则μmg=mv2r,由此得r∝v

3.飞机俯冲拉起时,飞行员处于超重状态,此时座位对飞行员的支持力大于其所受的重力,这种现象叫过荷.过荷会造成飞行员大脑贫血,四肢沉重,暂时失明,甚至昏厥.受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重力的支持力的影响,g取10m/s2.则当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲速度为100m/s时,圆弧轨道的最小半径为()

A.100m B.111m C.125m D.250m

答案C

解析由题意知,8mg=mv2

4.如图所示,当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时,车对桥顶的压力为车重的34

A.15m/s B.20m/s

C.25m/s D.30m/s

答案B

解析当汽车通过拱桥顶点的速度是10m/s时,由公式mv2r=mg-34mg得r=40m,当汽车通过拱桥顶点对桥面恰无压力时,由公式mv12

5.如图所示,用轻绳一端系一小球,绕另一端O在竖直平面内做圆周运动.若绳子不够牢固,则运动过程中绳子最易断的位置是小球运动到()

A.最高点 B.最低点

C.两侧与圆心等高处 D.无法确定

答案B

解析最低点位置时,小球的速率最大,向心力方向向上,拉力F=mg+mv2

6.(广东广州培正中学期末)在光滑水平板上做匀速圆周运动的小球,通过板中间的小孔与砝码M相连,下列说法正确的是()

A.小球受到重力、支持力和向心力的作用

B.小球做圆周运动半径越大,角速度越小

C.小球做圆周运动线速度越大,周期越小

D.假如砝码重力突然变小,小球圆周运动的半径也随之变小

答案B

解析向心力是由小球受到的合力充当的,因此小球受到重力、支持力和绳子的拉力作用,选项A错误;根据向心力F=mrω2可知,F大小不变时,r增大,则ω减小,选项B正确;根据F=mv2r可知,F大小不变时,v越大,则r越大,又由F=m4

7.(多选)(广东广州天河区期末)如图所示,有一质量为m的小球在光滑的半球形碗内做匀速圆周运动,轨道平面在水平面内.已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为θ,半球形碗的半径为R,求小球做圆周运动的速度及碗壁对小球的弹力各多大.

答案Rgsinθtanθ

解析根

据小球做圆周运动的轨迹找圆心,定半径,由题图可知,圆周运动的圆心为O,运动半径为r=Rsinθ.小球受重力mg及碗对小球弹力FN的作用,向心力为弹力的水平分力.受力分析如右图所示.

由向心力公式Fn=mv2r得FN

竖直方向上小球所受的合力为零,

即FNcosθ=mg

解得FN=mg

物体做匀速圆周运动的速度为v=Rgsin

等级考提升练

8.(多选)如图所示,长为L的悬线固定在O点,在O点正下方L2

A.线速度突然增大为原来的2倍

B.角速度突然增大为原来的2倍

C.向心加速度突然增大为原来的2倍

D.悬线拉力突然增大为原来的2倍

答案BC

解析当悬线碰到钉子时,由于惯性球的线速度大小是不变的,以后以C为圆心,L2为半径做圆周运动,由ω=vr知,小球的角速度增大为原来的2倍,选项A错误,B正确;由a=v2

9.(多选)(广东广州培正中学期末)有一种被称为“魔力陀螺”的玩具如图甲所示.陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落,好像轨道对它施加了魔法一样,它可等效为一质点在圆轨道外侧运动的模型,如图乙所示.在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R,A、B两点分别为轨道的最高点与最低点.质点沿轨道外侧做完整的圆周运动,受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F,当质点以速率v=gR通过A点时,对轨道的压力为其重力的7倍,不计摩擦和空气阻力,质点质量为m,重力加速度为g,则()

A.强磁性引力的大小F=7mg

B.质点在A点对轨道的压力小于在B点对轨道的压力

C.只要质点能做完整的圆周运动,则质点对A、B两点的压力差恒为5mg

D.若强磁性