2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册6.4生活中的圆周运动能力提升 (Word版含答案)
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册6.4生活中的圆周运动能力提升 (Word版含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 318.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-09 07:32:28 | ||
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文档简介
6.4生活中的圆周运动
一、选择题（共16题）
1．2019年春节期间电影《流浪地球》的热播使人们关注到影视中“领航员号”空间站通过让圆形空间站旋转的方法获得人工重力的情形，即刘培强中校到达空间站时电脑“慕斯”所讲的台词“离心重力启动”，空间模型如图，已知空间站半径为1000m，为了使宇航员感觉跟在地球表面上的时候一样“重”g取，空同站转动的角速度为（ ）
A．10 rad/s
B．1 rad/s
C．0.1 rad/s
D．0.01 rad/s
2．汽车通过圆弧形拱桥顶端，当车速大小为5m/s时，车对桥面的压力是车重的0.75倍，则当汽车对桥面的压力为零时，车速大小是（ ）
A．10m/s B．15m/s C．20m/s D．30m/s
3．如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是（ ）
A．A球的线速度大于B球的线速度
B．A球的角速度等于B球的角速度
C．A球的运动周期小于B球的运动周期
D．A球对筒壁的压力大于B球对筒壁的压力
4．对生活中的圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．汽车过凸形桥时要减速行驶，而过凹形桥时可以较大速度行驶
B．火车转弯时，若行驶速度超过规定速度，则内轨与车轮会发生挤压
C．洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动
D．游乐园里的摩天轮转得很慢，人坐在吊箱里面受到的合外力为零
5．甲、乙两名滑冰运动员，M甲=60kg，M乙=40kg，面对面拉着弹簧测力计做圆周运动进行滑冰表演，如图所示．两人相距0.8m，弹簧测力计的示数为9.2N，下列判断中正确的是（ ）
A．两人的运动半径不同，甲为0.32m，乙为0.48m
B．两人的运动半径相同，都是0.45m
C．两人的线速度相同，约为40m/s
D．两人的角速度相同，约为6rad/s
6．宇宙飞船正在离地面高h=R地的轨道上做匀速圆周运动，飞船内一弹簧秤下悬挂一质量为m的重物，g为地面处重力加速度，则弹簧秤的读数为（ ）
A．mg B． C． D．0
7．C919中型客机全称COMACC919，是我国首款按照最新国际适航标准，具有自主知识产权的干线民用飞机，由中国商用飞机有限责任公司研制，当前己有6架C919飞机完成取证试飞工作，预计2021年正式投入运营。如图所示的是C919客机在无风条件下，飞机以一定速率v在水平面内转弯，如果机舱内仪表显示机身与水平面的夹角为，转弯半径为r，那么下列的关系式中正确的是（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，杂技演员表演水流星节目。一根长为L的细绳两端系着盛水的杯子，演员握住绳中间，随着演员的抡动，杯子在竖直平面内做圆周运动，杯子运动中水始终不会从杯子洒出，设重力加速度为g，则杯子运动到最高点的角速度ω至少为（ ）
A． B． C． D．
9．一轻绳一端固定一质量为m 的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R 的圆周运动，以下说法正确的是
A．小球过最高点时，绳的弹力可以向上
B．小球过最高点时，小球速度至少达到
C．小球过最高点时最小速度为0
D．小球过最低点时，绳对球的作用力一定与小球所受重力方向相同
10．长L=0.5m的轻杆，一端有一个质量为m=3kg的小球，小球以O点为圆心在竖直面内做匀速圆周运动，其运动的速率为2m/s，g取10m/s2，则小球通过最高点时杆受到的力为（ ）
A．6N的拉力 B．6N的压力
C．24N的拉力 D．54N的拉力
11．下列说法正确的是( )
A．某人骑自行车以恒定的速率驶过一段弯路，自行车的运动是匀速运动
B．做匀变速曲线运动的物体，加速度的方向与速度的方向可能在同一条直线上
C．做平抛运动的物体，一段时间的平均速度方向为该段时间内物体的初位置指向末位置
D．做圆周运动的物体所受合力的方向必定指向轨迹的圆心
12．铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为（如图），弯道处的圆弧半径为R。若火车转弯速度为时，对内、外轨道侧向均没有挤压作用。下列正确的是（ ）
A．可知这时速度
B．可知这时速度
C．若火车转弯时速度大于，则内轨对内侧车轮的轮缘有挤压
D．若火车转弯时速度小于，则外轨对外侧车轮的轮缘有挤压
13．下列说法正确的是（ ）
A．两个速率不等的匀速直线运动的合运动定是曲线运动
B．两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
C．做匀速圆周运动的物体所受各力的合力一定指向圆心
D．做变速圆周运动的物体所受各力的合力一定不指向圆心
14．如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，细杆长0.5m，小球质量为3.0kg，现给小球一初速度使它做圆周运动，若小球通过轨道最低点a处的速度为va＝4m/s，通过轨道最高点b处的速度为vb＝2m/s，取g＝10m/s2，则小球通过最低点和最高点时对细杆作用力的情况是（ ）
A．a处为拉力，方向竖直向下，大小为66N
B．a处为压力，方向竖直向上，大小为126N
C．b处为拉力，方向竖直向上，大小为6N
D．b处为压力，方向竖直向下，大小为6N
15．物体m用线通过光滑的水平板间小孔与砝码M相连，并且正在做匀速圆周运动，如图所示，如果减少M的重量，则物体m的轨道半径r，角速度ω，线速度v的大小变化情况是 （ ）
A．r不变． v变小 B．r增大，ω减小
C．r增大，v不变 D．r减小，ω不变
16．如图所示，半圆形容器固定在地面上，一物块从容器边缘A点以向下的合初速度开始运动，假设物块从容器边缘A点下滑到最低点O过程中速率不变，与容器内壁的动摩擦因数可以变化，则在物块下滑过程中（ ）
A．加速度不变 B．受四个力作用
C．所受的合外力越来越大 D．与容器内壁的动摩擦因数变小
二、填空题（共3题）
17．甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1：2，转动半径之比为1：2，在相等时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们所受外力的合力之比为 ________
18．一根长为L的轻绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定在O点，小球在竖直平面内做圆周运动，则小球刚好能做圆周运动时，小球在最高点的速度是__________.
19．如图所示，医学上常用离心分离机加速血液的沉淀，其“下沉”的加速度可这样表示：a＝·rω2，而普通方法靠“重力沉淀”产生的加速度为a′＝g，式子中ρ0、ρ分别为液体密度和液体中固体颗粒的密度，r表示试管中心到转轴的距离，ω为转轴角速度，由以上信息回答：
(1)要实现“离心沉淀”比“重力沉淀”快，则角速度ω＞_____；
(2)若距离r＝0.2 m，离心机转速n＝3000 r/min，g取9.8 m/s2，则 a∶a′=________．
三、解答题（共3题）
20．如图所示，细绳一端系着质量m=0.1kg的小物块A，置于光滑水平台面上；另一端通过光滑小孔O与质量M=0.5kg的物体B相连，B静止于水平地面上（g=10m/s2）
（1）当A以O为圆心做半径r=0.2m的匀速圆周运动时，地面对B的支持力FN=3.0N，求物块A的速度和角速度的大小
（2）当A球的角速度为多大时，B物体将要离开地面？
21．一根长60cm的细绳，最多能承受100N的拉力，用它吊起一质量为4kg的物体，当物体摆动起来经过最低点时，绳子恰好被拉断。（不计空气阻力，g=10m/s2）
（1）绳断时物体速度多大；
（2）若绳断处距离地面的高度为0.8m，求物体落地时的速度大小。
22．如图所示，小球通过细线绕圆心O在光滑水平面上做匀速圆周运动。已知小球质量m＝0.50kg，角速度大小ω＝2rad/s，细线长L＝0.20m。
（1）求小球的线速度大小v、周期T、转速n；
（2）求细线对小球的拉力大小F；
（3）若细线最大能承受10.0N的拉力，求小球运行的最大线速度vm。
参考答案
1．C2．A3．A4．C5．A6．D7．A8．B9．B10．B11．C12．A13．C14．D15．B16．D
17．4：9
18．
19． 2000
20．（1）2m/s；10rad/s （2）rad/s
21．（1）3m/s；（2）5m/s
22．（1），，；（2）；（3）
一、选择题（共16题）
1．2019年春节期间电影《流浪地球》的热播使人们关注到影视中“领航员号”空间站通过让圆形空间站旋转的方法获得人工重力的情形，即刘培强中校到达空间站时电脑“慕斯”所讲的台词“离心重力启动”，空间模型如图，已知空间站半径为1000m，为了使宇航员感觉跟在地球表面上的时候一样“重”g取，空同站转动的角速度为（ ）
A．10 rad/s
B．1 rad/s
C．0.1 rad/s
D．0.01 rad/s
2．汽车通过圆弧形拱桥顶端，当车速大小为5m/s时，车对桥面的压力是车重的0.75倍，则当汽车对桥面的压力为零时，车速大小是（ ）
A．10m/s B．15m/s C．20m/s D．30m/s
3．如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是（ ）
A．A球的线速度大于B球的线速度
B．A球的角速度等于B球的角速度
C．A球的运动周期小于B球的运动周期
D．A球对筒壁的压力大于B球对筒壁的压力
4．对生活中的圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．汽车过凸形桥时要减速行驶，而过凹形桥时可以较大速度行驶
B．火车转弯时，若行驶速度超过规定速度，则内轨与车轮会发生挤压
C．洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动
D．游乐园里的摩天轮转得很慢，人坐在吊箱里面受到的合外力为零
5．甲、乙两名滑冰运动员，M甲=60kg，M乙=40kg，面对面拉着弹簧测力计做圆周运动进行滑冰表演，如图所示．两人相距0.8m，弹簧测力计的示数为9.2N，下列判断中正确的是（ ）
A．两人的运动半径不同，甲为0.32m，乙为0.48m
B．两人的运动半径相同，都是0.45m
C．两人的线速度相同，约为40m/s
D．两人的角速度相同，约为6rad/s
6．宇宙飞船正在离地面高h=R地的轨道上做匀速圆周运动，飞船内一弹簧秤下悬挂一质量为m的重物，g为地面处重力加速度，则弹簧秤的读数为（ ）
A．mg B． C． D．0
7．C919中型客机全称COMACC919，是我国首款按照最新国际适航标准，具有自主知识产权的干线民用飞机，由中国商用飞机有限责任公司研制，当前己有6架C919飞机完成取证试飞工作，预计2021年正式投入运营。如图所示的是C919客机在无风条件下，飞机以一定速率v在水平面内转弯，如果机舱内仪表显示机身与水平面的夹角为，转弯半径为r，那么下列的关系式中正确的是（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，杂技演员表演水流星节目。一根长为L的细绳两端系着盛水的杯子，演员握住绳中间，随着演员的抡动，杯子在竖直平面内做圆周运动，杯子运动中水始终不会从杯子洒出，设重力加速度为g，则杯子运动到最高点的角速度ω至少为（ ）
A． B． C． D．
9．一轻绳一端固定一质量为m 的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R 的圆周运动，以下说法正确的是
A．小球过最高点时，绳的弹力可以向上
B．小球过最高点时，小球速度至少达到
C．小球过最高点时最小速度为0
D．小球过最低点时，绳对球的作用力一定与小球所受重力方向相同
10．长L=0.5m的轻杆，一端有一个质量为m=3kg的小球，小球以O点为圆心在竖直面内做匀速圆周运动，其运动的速率为2m/s，g取10m/s2，则小球通过最高点时杆受到的力为（ ）
A．6N的拉力 B．6N的压力
C．24N的拉力 D．54N的拉力
11．下列说法正确的是( )
A．某人骑自行车以恒定的速率驶过一段弯路，自行车的运动是匀速运动
B．做匀变速曲线运动的物体，加速度的方向与速度的方向可能在同一条直线上
C．做平抛运动的物体，一段时间的平均速度方向为该段时间内物体的初位置指向末位置
D．做圆周运动的物体所受合力的方向必定指向轨迹的圆心
12．铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为（如图），弯道处的圆弧半径为R。若火车转弯速度为时，对内、外轨道侧向均没有挤压作用。下列正确的是（ ）
A．可知这时速度
B．可知这时速度
C．若火车转弯时速度大于，则内轨对内侧车轮的轮缘有挤压
D．若火车转弯时速度小于，则外轨对外侧车轮的轮缘有挤压
13．下列说法正确的是（ ）
A．两个速率不等的匀速直线运动的合运动定是曲线运动
B．两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
C．做匀速圆周运动的物体所受各力的合力一定指向圆心
D．做变速圆周运动的物体所受各力的合力一定不指向圆心
14．如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，细杆长0.5m，小球质量为3.0kg，现给小球一初速度使它做圆周运动，若小球通过轨道最低点a处的速度为va＝4m/s，通过轨道最高点b处的速度为vb＝2m/s，取g＝10m/s2，则小球通过最低点和最高点时对细杆作用力的情况是（ ）
A．a处为拉力，方向竖直向下，大小为66N
B．a处为压力，方向竖直向上，大小为126N
C．b处为拉力，方向竖直向上，大小为6N
D．b处为压力，方向竖直向下，大小为6N
15．物体m用线通过光滑的水平板间小孔与砝码M相连，并且正在做匀速圆周运动，如图所示，如果减少M的重量，则物体m的轨道半径r，角速度ω，线速度v的大小变化情况是 （ ）
A．r不变． v变小 B．r增大，ω减小
C．r增大，v不变 D．r减小，ω不变
16．如图所示，半圆形容器固定在地面上，一物块从容器边缘A点以向下的合初速度开始运动，假设物块从容器边缘A点下滑到最低点O过程中速率不变，与容器内壁的动摩擦因数可以变化，则在物块下滑过程中（ ）
A．加速度不变 B．受四个力作用
C．所受的合外力越来越大 D．与容器内壁的动摩擦因数变小
二、填空题（共3题）
17．甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1：2，转动半径之比为1：2，在相等时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们所受外力的合力之比为 ________
18．一根长为L的轻绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定在O点，小球在竖直平面内做圆周运动，则小球刚好能做圆周运动时，小球在最高点的速度是__________.
19．如图所示，医学上常用离心分离机加速血液的沉淀，其“下沉”的加速度可这样表示：a＝·rω2，而普通方法靠“重力沉淀”产生的加速度为a′＝g，式子中ρ0、ρ分别为液体密度和液体中固体颗粒的密度，r表示试管中心到转轴的距离，ω为转轴角速度，由以上信息回答：
(1)要实现“离心沉淀”比“重力沉淀”快，则角速度ω＞_____；
(2)若距离r＝0.2 m，离心机转速n＝3000 r/min，g取9.8 m/s2，则 a∶a′=________．
三、解答题（共3题）
20．如图所示，细绳一端系着质量m=0.1kg的小物块A，置于光滑水平台面上；另一端通过光滑小孔O与质量M=0.5kg的物体B相连，B静止于水平地面上（g=10m/s2）
（1）当A以O为圆心做半径r=0.2m的匀速圆周运动时，地面对B的支持力FN=3.0N，求物块A的速度和角速度的大小
（2）当A球的角速度为多大时，B物体将要离开地面？
21．一根长60cm的细绳，最多能承受100N的拉力，用它吊起一质量为4kg的物体，当物体摆动起来经过最低点时，绳子恰好被拉断。（不计空气阻力，g=10m/s2）
（1）绳断时物体速度多大；
（2）若绳断处距离地面的高度为0.8m，求物体落地时的速度大小。
22．如图所示，小球通过细线绕圆心O在光滑水平面上做匀速圆周运动。已知小球质量m＝0.50kg，角速度大小ω＝2rad/s，细线长L＝0.20m。
（1）求小球的线速度大小v、周期T、转速n；
（2）求细线对小球的拉力大小F；
（3）若细线最大能承受10.0N的拉力，求小球运行的最大线速度vm。
参考答案
1．C2．A3．A4．C5．A6．D7．A8．B9．B10．B11．C12．A13．C14．D15．B16．D
17．4：9
18．
19． 2000
20．（1）2m/s；10rad/s （2）rad/s
21．（1）3m/s；（2）5m/s
22．（1），，；（2）；（3）