2017-2018学年高中物理人教版必修2习题：第五章 曲线运动 第7节 生活中的圆周运动1 word版含答案 6页

第7节　生活中的圆周运动（满分100分，45分钟完成）班级_______姓名_______第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。选错或不选的得0分。1．如图1所示，用细线吊着一个质量为m的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，关于小球的受力情况，正确的是（）图1A．重力、绳子的拉力、向心力B．重力、绳的拉力C．重力D．以上说法均不正确2．一辆载重车在丘陵地区行驶，地形如图2所示，轮胎已经很旧，为防爆胎，应使车经何处的速率最小（）图2OR图33．如图3所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动，圆半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时（）A．小球对圆环的压力大小等于mgB．小球受到的向心力等于重力mgC．小球的线速度大小等于D．小球的向心加速度大小等于g4．在匀速转动的水平放置的转盘上，有一相对盘静止的物体，物体在随盘运动的过程中相对盘的运动趋势是（　　）A．沿切线方向\nB．沿半径指向圆心C．沿半径背离圆心D．静止，无运动趋势5．质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度是v，当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力大小是（）A．0B．mgC．3mgD．5mg6．物体做离心运动时，运动轨迹的形状为（）A．一定是直线B．一定是曲线C．可能是直线也可能是曲线D．可能是一个圆7．洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上，则此时①衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力②衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力③筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大④筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大以上说法正确的是（）A．①②B．①③C．②④D．③④8．在下列哪几种情况下，原来做圆周运动的物体将产生离心运动（）①物体所受的合外力突然消失②物体所受的合外力突然增强③物体所受的合外力小于所需的向心力④物体所受的合外力大于所需的向心力A．①③B．①②C．②③D．③④第Ⅱ卷（非选择题，共52分）二、填空、实验题：本大题共5小题，每小题5分，共25分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。9．圆周运动物体合外力沿指向圆心方向的分力提供向心力时，物体做半径\n的___________圆心的运动，叫离心运动。10．洗衣机脱水桶是利用________的机械，将衣服放在洗衣机的甩干桶内，当甩干桶高速旋转时，衣服也随之旋转，当________小于圆周运动所需要的向心力时，衣服上的水滴就飞出桶壁的孔。11．绳子的一端拴着一个小球，以手握其另一端使它在光滑的水平面上做匀速圆周运动，绳子对小球的拉力迫使小球不断改变________方向，这个力叫做向心力。当绳子一旦被拉断，小球由于________将做________运动。12．一木块放于水平转盘上，与转轴的距离为r，若木块与盘面间的最大静摩擦力是木块重力的μ倍，则转盘转动的角速度最大是________。13．司机为了能够控制驾驶的汽车，汽车对地面的压力一定要大于零，在高速公路上所建的高架桥的顶部可以看做是一个圆弧，若设计高速公路高架桥时限定速率为180km/h，则高架桥顶部的圆弧半径至少应为________（g取10m/s2）。三、计算题：本大题共2小题，计27分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。14．（12分）试证明圆锥摆的周期T，只与摆球离悬点的高度h有关而与摆球的质量无关。15．（15分）如图4所示，圆盘半径为R，当圆盘绕竖直轴作匀速转动，盘边缘所悬物体“飞起”，悬线长为l，悬线与竖直方向夹角为α，求圆盘的角速度。\n图4参考答案一、选择题：1．【答案】B【点拨】球受两个力作用：重力、绳的拉力，这两个力的合力沿水平方向指向圆心，提供了小球做圆周运动的向心力，选项B正确。2．【答案】D【点拨】车经过A、C点对路面的压力小于重力，而经过B、D点时对路面的压力大于重力，B与D相比，由于D点半径比B点的半径小，由FN－mg＝知，在D点车对路面的压力最大。3．【答案】BCD【点拨】小球在最高点刚好不脱离圆环，其临界情况为圆环对小球无作用力，只有重力提供向心力，则mg＝m＝m·a，所以v＝，a＝g。4．【答案】C【点拨】物体所做匀速圆周运动的向心力由静摩擦力提供，静摩擦力指向圆心，则物体相对盘的运动趋势为沿半径背离圆心。5．【答案】C【点拨】小球在最高点的临界速度v＝，小球以2v的速度通过最高点时，设轨道对球的弹力为FN，则FN＋mg＝m，FN＝m－mg＝3mg，根据牛顿第三定律得，球对轨道的压力为3mg，选项C正确。6．【答案】C【点拨】物体的受力情况不明确，无法确定其运动轨迹是直线还是曲线，但不可能是圆。\n7．【答案】B【点拨】人衣物附在筒壁上时，受重力、弹力和静摩擦力作用，其中弹力提供向心力，重力与摩擦力为平衡力，所以①③为正确答案，故本题选B。8．【答案】A【点拨】当物体所受的合外力消失，或不足以提供向心力，使物体的速度方向改变，沿着圆周运动，就产生离心运动。二、填空、实验题：9．【答案】不足以；逐渐增大；远离【点拨】（略）10．【答案】离心运动；水的附着力【点拨】（略）11．【答案】运动；惯性；匀速直线【点拨】（略）12．【答案】【点拨】当摩擦力达到最大静摩擦力时转盘角速度最大，即μmg＝mω2r，ω＝。13．【答案】250m【点拨】由mg＝m，所以v＝，R＝＝250m。三、计算题：14．【答案】2π【解析】摆球受两个力作用：重力mg和绳的拉力F，其合力指向圆心，提供向心力。在竖直方向有：Fcosα＝mg在水平方向有：Fsinθ＝mRω2＝mR\n整理得：mgtanθ＝mR所以T＝2π＝2π，故周期T，只与摆球离悬点的高度h有关而与摆球的质量无关。15．【答案】【解析】小球受到两力作用：重力mg和绳的拉力F，R′为其做圆周运动的半径，小球做圆周运动的向心力为：mgtanα＝mR′ω2其中R′＝R+lsinα整理得：mgtanα＝mω2(R+l·sinα)解得：ω＝。