2019_2020学年高中物理第二章匀速圆周运动第3节圆周运动的实例分析第4节圆周运动与人类文明（选学）练习教科版必修2.doc

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1、第3节圆周运动的实例分析第4节圆周运动与人类文明（选学）1．某高速公路弯道处设计为内侧低外侧高的圆弧弯道，使路面与水平面有一倾角α，弯道半径为R．当汽车在该弯道处沿侧向的摩擦力恰为零时，汽车转弯的速度v为()A．v＝B．v＝C．v＝D．安全速度与汽车的质量有关解析：选A．当汽车在该弯道处沿侧向的摩擦力恰为零时，汽车转弯所需的向心力由重力和路面支持力的合力提供，即mgtanα＝m，则汽车的转弯速度为v＝，选项A正确．2．（多选）如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆环轨道上做圆周运动．圆环半径为R，小球经过圆环最高点时刚

2、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0C．小球的线速度大小等于D．小球的向心加速度大小等于g解析：选CD．小球在最高点时刚好不脱离圆环，则圆环刚好对小球没有作用力，小球只受重力，重力竖直向下提供向心力，根据牛顿第二定律得小球的向心加速度大小为a＝＝g，再根据圆周运动规律得a＝＝g，解得v＝．3．（多选）质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质木架上的A点和C点，如图所示，当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小

3、球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时木架停止转动，则()8A．小球仍在水平面内做匀速圆周运动B．在绳被烧断瞬间，a绳中张力突然增大C．若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动D．若角速度ω较大，小球可在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动解析：选BCD．绳b烧断前，竖直方向合力为零，即Fa＝mg，烧断b后，因惯性，要在竖直面内做圆周运动，且F′a－mg＝m，所以Fa′>Fa，A错，B对．当ω足够小时，小球不能摆过AB所在高度，C对．当ω足够大时，小球在竖直面内能通过AB上方最高点，从而做圆周运动，D对．4．质

4、量为103kg的小汽车驶过一座半径为50m的圆形拱桥，到达桥顶时的速度为5m/s．求：(1)汽车在桥顶时对桥的压力；(2)如果要求汽车到达桥顶时对桥的压力为零，且车不脱离桥面，到达桥顶时的速度应是多大？解析：(1)汽车在最高点时重力与支持力的合力提供向心力．mg－N＝mN＝mg－m＝9500N由牛顿第三定律可知，汽车对桥的压力N′＝9500N（方向竖直向下）．(2)当汽车对桥面压力恰好为0时，有：mg＝mv＝＝10m/s．答案：(1)9500N，方向竖直向下　(2)10m/s[课时作业][学生用书P97（单独成册）]一、单项

5、选择题1．冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，其安全速度为()A．v＝k　B．v≤C．v≥D．v≤解析：选B．对运动员分析，冰面能提供的最大向心力F向＝kmg＝m，解得vmax＝．运动员的安全速度应小于等于，故B正确，A、C、D错误．82．如图所示，撑开带有水滴的伞，使其绕着伞柄在竖直面内顺时针旋转，伞面上的水滴随伞做曲线运动．若有水滴从伞面边缘最高处O点飞出，则水滴飞出伞面后的运动可能是()A．沿曲线Oc做曲线运动B．沿直线Ob做匀速直线运动C．沿曲线Oa做曲线运动D

6、．沿圆弧Od做匀速圆周运动解析：选A．水滴从伞面边缘最高处O点飞出做离心运动，提供向心力的附着力突然消失，由于惯性将沿切线方向飞出，过O点的切线水平，故飞出时具有水平初速度，飞出后水滴受重力作用，若忽略空气阻力，水滴做平抛运动，曲线Oc是可能的运动轨迹，选项A正确．3．如图所示，将完全相同的两个小球A、B，用长L＝0．8m的细绳悬于以v＝4m/s向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比FB∶FA为（g＝10m/s2）()A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．1∶4解析：选C

7、．小车突然停止运动后，小球A从最低端开始向右做圆周运动，即FA－mg＝m，FA＝mg＋m＝30m；小车突然停止运动后，小球B也立刻静止，故FB＝mg＝10m．所以FB∶FA＝1∶3，C对．4．如图杂技演员在表演水流星节目时，盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动，当杯子经过最高点时，里面的水也不会流出来，这是因为()8A．水处于失重状态，不受重力的作用B．水受的合力为零C．水受的合力提供向心力，使水做圆周运动D．杯子特殊，杯底对水有吸引力解析：选C．水处于失重状态，仍然受到重力作用．这时水受的合力提供向心力，使水做圆周运动．5．质

8、量为m的物体随水平传送带一起匀速运动，A为传送带的终端皮带轮，如图所示，皮带轮半径为r，要使物体通过终端时能水平抛出，皮带轮的转速至少为()A．B．C．D．解析：选A．若物体通过终端能水平抛出，说明到达皮带轮时刻，物体与皮带轮间无相互作用力，即重力充当向心力，则mg＝，即v＝，而n＝＝＝．