2.3圆周运动的实例分析基础巩固（word版含答案）

2.3圆周运动的实例分析基础巩固2021—2022学年高中物理教科版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．如图所示，物块A随水平圆盘一起匀速转动，不计空气阻力，则物块所受力的个数为（　　）
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
2．有关圆周运动的基本模型如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用
B．如图乙，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态
C．如图丙，两个圆锥摆摆线与竖直方向夹角不同，但圆锥高相同，则两圆锥摆的周期相等
D．如图丁，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球所受筒壁的支持力A比B小
3．洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上，如图，则此时(　　)
A．衣物受到重力、筒壁的弹力、摩擦力和向心力的作用
B．衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由于摩擦的作用
C．筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而增大
D．筒壁的弹力随筒的转速增大而增大
4．汽车经过凹形桥最低点时，下列说法正确的是（　　）
A．汽车受到重力、支持力和向心力的作用
B．汽车处于超重状态
C．车速过快的话容易导致汽车飞起来
D．汽车所受到的重力就是汽车对地面的压力
5．棉花糖是广受青少年非常喜爱的休闲食品。制作棉花糖时利用了（ ）
A．自由落体运动
B．离心运动
C．平抛运动
D．匀速直线运动
6．下列实例属于超重现象的是 ( 　 )
A．汽车驶过拱形桥顶端
B．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动
C．荡秋千的小孩通过最低点
D．宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动
7．关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（　　）
A．物体做变加速曲线运动
B．物体所受合外力是不变的
C．当合外力突然减小时，物体将沿切线方向飞出
D．当合外力突然消失时，物体将沿半径方向飞出
8．洗衣机脱水筒中的衣服在脱水过程中，下列说法正确的是（　　）
A．衣服受到重力，筒壁的弹力，摩擦力和向心力
B．筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大
C．由于水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力，水滴沿切线方向甩出
D．水滴由于受到的离心力大于它所受的向心力而沿背离圆心的方向甩出
9．有关圆周运动的基本模型如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用
B．图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力
C．图丙，两个圆锥摆摆线与竖直方向夹角θ不同，但圆锥高相同，则两圆锥摆的线速度大小相等
D．图丁，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球所受筒壁的支持力大小相等
10．火车转弯时，如果铁路弯道的内、外轨一样高，则外轨对轮缘（如左图所示）挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力（如图中所示），但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损。在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如右图所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，以下说法中正确的是（　　）
A．该弯道的半径R＝
B．当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变
C．当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压
D．按规定速度行驶时，支持力小于重力
11．如图所示，一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动，圆盘半径为R，甲、乙两物体的质量分别为M和m（），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用长为L的轻绳连在一起，若将甲物体放在转轴位置上，甲、乙连线正好沿半径方向拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则圆盘旋转的角速度最大不得超过（两物体看作质点）（ ）
A． B． C． D．
12．用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．小球在圆周最低点时拉力一定大于重力
B．小球在圆周最高点时所受向心力一定是重力
C．小球在圆周的最高点时绳子的拉力不可能为零
D．小球在最高点时的速率一定等于
13．摆式列车，是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车。当列车转弯时，车厢在电脑的控制下会自动倾斜；直线上运行时，车厢又恢复水平，像玩具“不倒翁”一样。若一列超高速摆式列车在水平面内行驶、以的速度通过半径为1000m的弯道时，质量为的乘客受座椅的作用力大小为（取）（　　）
A．1000N B． C．500N D．
14．如图所示，一个大小可忽略，质量为m的模型飞机，在距水平地面高为h的水平面内以速率v绕圆心O做半径为R的匀速圆周运动，O′为圆心O在水平地面上的投影点．某时刻该飞机上有一小螺丝掉离飞机．不计空气对小螺丝的作用力，重力加速度大小为g．下列说法正确的是（　　）
A．飞机处于平衡状态
B．空气对飞机的作用力大小为m
C．小螺丝第一次落地点与O′点的距离为
D．小螺丝第一次落地点与O′点的距离为
15．如图所示为某列火车在转弯处的轨道，已知轨道的倾角为θ，转弯半径为r，重力加速度为g，下列表述正确的是（　　）
A．转弯处的速度大小为时，车轮与内轨相互挤压
B．转弯处的速度大于时，车轮与内轨相互挤压
C．转弯处的速度大小为时，轨道对火车的支持力大小为
D．转弯处的速度大于时，轨道对火车的支持力大小为
二、填空题（共4题）
16．如图所示，小球用细线拉着在光滑水平面上做匀速圆周运动．当小球运动到P点时，细线突然断裂，则小球将沿着_____方向运动（填Pc、Pb或Pa）．
17．如图所示，汽车在倾斜的弯道上拐弯，弯道的倾角为θ，半径为r，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是____．
18．海尔全自动洗衣机技术参数如下表，估算脱水桶正常工作时衣服所具有的向心加速度a=________m/s2，（π取3.14，结果保留整数．）脱水桶能使衣服脱水是物理中的________现象．
19．某物理兴趣小组利用电子秤探究小球在竖直面内的圆周运动，他们到物理实验室取来电子秤、铁架台、长度为L的轻质细线和小球等．
(1)将铁架台放在电子秤上，其读数为M；撤去铁架台将小球放在电子秤上，其读数为m；
(2)组装好实验装置如图所示．保持细线自然伸长，将小球拉起使细线处于水平位置，此时电子秤读数为______(填写“M＋m”“M”“大于M＋m”或“处于M和M＋m之间”)；
(3)从释放小球至小球向下运动到最低点过程，电子秤读数________；(填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”)
(4)忽略空气阻力，当小球运动到最低点时，细线的拉力为________；电子秤的读数为________。(已知重力加速度为g)
三、综合题（共4题）
20．为了适应我国经济快速发展的需要，我国铁路部门已多次对列车提速，并将继续提速，最高时速已经超过。你认为列车提速是否要对原来铁路的弯道进行改造？应该怎样改造？
21．一辆载重汽车的质量为4m，通过半径为R的拱形桥，若桥顶能承受的最大压力为F＝3mg(g为重力加速度)，为了安全行驶，试求汽车通过桥顶的速度范围.
22．绳系着装水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，水的质量m = 0.5kg，绳长L = 40cm，求：
（１）桶的速率为3m/s时，桶在最高点时水能不能流出？
（２）水对桶底的压力为15N时，桶在最高点速率v2=？
23．如图所示，水平转盘上放有质量为m的物块，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零)，物块和转盘间最大静摩擦力是其正压力的μ倍。求：
(1)当转盘的角速度ω1＝时，细绳的拉力F1；
(2)当转盘的角速度ω2＝时，细绳的拉力F2。
参考答案
1．B
2．C
3．D
4．B
5．B
6．C
7．A
8．C
9．D
10．C
11．D
12．A
13．B
14．C
15．C
16．Pa
17．
18．1775； 离心
19．M 逐渐增大 3mg M＋3m
20．将轨道倾角增大
21．
22．水不能流出，4m/s
23．(1)0；(2)