6.4生活中的圆周运动 同步课时作业(Word版含答案)
文档属性
| 名称 | 6.4生活中的圆周运动 同步课时作业(Word版含答案) |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 323.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-27 14:52:28 | ||
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文档简介
生 活 中 的 圆 周 运 动
1.如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°，重力加速度为g，估算该女运动员( )
A.受到的拉力为 B.向心加速度为 C.受到的合力为 D.向心加速度为
2.把一个小球放在光滑的玻璃漏斗中，晃动漏斗，可使小球沿漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动如图所示，关于小球的受力情况，下列说法正确的是( )
A.小球受到的合力为零
B.小球受到重力、漏斗壁的支持力、摩擦力及向心力4个力
C. 小球受到重力、漏斗壁的支持力及向心力3个力
D. 小球受到重力、漏斗壁的支持力2个力
3.如图所示,汽车正在水平路面上转弯,且没有发生侧滑.下列说法正确的是( )
A.汽车转弯时由车轮和路面间的静摩擦力提供向心力
B.汽车转弯时由汽车受到的重力与支持力的合力提供向心力
C.汽车转弯时由车轮和路面间的滑动摩擦力提供向心力
D.汽车转弯半径不变,速度减小时,汽车受到的静摩擦力减小
4.如图所示,在室内自行车比赛中,运动员以速度v在倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动.已知运动员的质量为m,做圆周运动的半径为R,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.将运动员和自行车看成一个整体,整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
B.运动员受到的合力为,是一个恒力
C.若运动员加速,则可能沿斜面上滑
D.若运动员加速,则一定沿斜面下滑
5.在通过小型水库的泄洪闸的下游路段,常常要修建凹形桥,如图,汽车通过凹形桥的最低点时( )
A.汽车的加速度为零,受力平衡 B.汽车对桥的压力比汽车的重力大
C.汽车对桥的压力比汽车的重力小 D.汽车的速度越大,汽车对桥面的压力越小
6.两根长度不同的不可伸长的细绳下面分别悬挂两个小球,细绳上端固定在同一点,若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动,则两个小球在运动的过程中,相对位置关系的示意图正确的是( )
A. B. C. D.
7.在光滑水平面上,有一转轴垂直于此平面,交点O的上方h处固定一细绳,绳的另一端连接一质量为m的小球B,绳长,小球可随转轴转动在光滑水平面上做匀速圆周运动,如图所示.要使小球不离开水平面,转轴转速的最大值是( )
A. B. C. D.
8.如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是( )
A.小球通过最低点时对管道内壁可能有作用力
B.小球能够通过最高点的速度为时小球对轨道没有作用力
C.如果小球在最高点时的速度大小为，则此时小球对管道的内壁有作用力
D.小球通过最高点时的速度越大，与管道间的作用力就越大
9.夏季游乐场的“飞舟冲浪”项目受到游客的欢迎，简化模型如图，一游客可视为质点以某一水平速度从A点出发沿光滑圆轨道运动，至B点时脱离轨道，最终落在水面上的C点，不计空气阻力．下列说法中正确的是( )
A.在A点时，游客对圆轨道压力等于其重力
B.在B点时，游客的向心加速度为g
C.B到C过程，游客做变加速运动
D.A到B过程，游客水平方向的加速度先增加后减小
10.将盛有糖块的托盘放在转台上，现使转台做匀速圆周运动，如图所示，整个过程中托盘、糖块与转台始终保持相对静止，糖块与托盘间的动摩擦因数为，托盘与转台间的动摩擦因数为，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是( )
A.糖块共受4个力的作用 B.托盘共受4个力的作用
C.糖块对托盘的静摩擦力沿转台半径向内 D.增加转台的转速，如果托盘先滑动，则
11.铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为 R，规定的转弯速度为，火车的质量为m，重力加速度为 g，则( )
A.若转弯速度大于，内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B.若转弯速度大于，外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C.若转弯速度等于，铁轨对火车的支持力等于
D.若转弯速度等于，铁轨对火车的支持力等于
12.如图所示，长为L不可伸长的轻绳，一端拴着小球，另一端系在竖直细杆上。手握细杆轻轻摇动一段时间后，小球在水平面内做匀速圆周运动，此时轻绳与竖直细杆夹角为45°。已知重力加速度为g，不计一切阻力，则小球运动的周期为( )
A. B. C. D.
答案以及解析
1.答案：B
解析：女运动员做圆推摆运动，由对女运动员受力分析可知，受到重力、男运动员对女运动员的拉力，如图所示，竖直方向合力为零，由，解得：，故A错误；则所受的合力为：，故B错误；水平方向的合力提供匀速圆周运动的向心力，有，代入数据得：，所以，故C正确，D错误。所以B正确，ACD错误。
2.答案：D
解析：解：由于内壁光滑，故小球不受摩擦力；小球只受到重力和支持力，由于小球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球的向心力由重力和支持力的合力提供，所以合力不为零；故ABC错误，D正确；故选：D。
3.答案：AD
解析：汽车转弯时由车轮和路面间的静摩擦力提供向心力,A正确,B、C错误;由知,汽车转弯半径不变,速度减小时,汽车受到的静摩擦力减小,D正确.
4.答案：C
解析：将运动员和自行车看成一个整体,整体一定受重力、支持力,可能受摩擦力,A错误;运动员做匀速圆周运动时所受的合力提供向心力,故运动员受到的合力大小为,方向始终指向圆心且时刻在改变,则合力是变力,B错误;若运动员加速,则所需要的向心力可能大于重力、支持力和摩擦力的合力,则运动员可能沿斜面上滑,C正确,D错误.
5.答案：B
解析：汽车通过凹形桥的最低点时做圆周运动,加速度不为零,受力不平衡,A错误;由牛顿第二定律得,则当汽车速度不为零时,B正确,C错误;由上式知,汽车的速度越大,汽车通过凹形桥的最低点时对桥面的压力越大,D错误.
6.答案：B
解析：如图所示,设细绳的长度为L,与竖直方向的夹角为θ,小球做匀速圆周运动,有,整理得为常量,即两个小球处于同一水平面上,故B正确.
7.答案：A
解析：当小球对水平面的压力为零时,设绳与转轴的夹角为θ,由牛顿第二定律得,解得小球转动的最大角速度为,则最大转速为,A正确,B、C、D错误.
8.答案：B
解析：小球通过最低点时，受到竖直向下的重力，而其向心力是竖直向上的，必然受到管道给的作用力竖直向上，所以不可能管道内壁对其有作用力，A错误；小球通过最高点时，重力完全充当向心力时，即，管道对小球没有作用力，此时的速度为，B正确；设管道对小球的弹力大小为F，方向竖直向下。由牛顿第二定律得，解得，方向竖直向下。根据牛顿第三定律得知：小球对管道的弹力方向竖直向上，即小球对管道的外壁有作用力，C错误；小球通过最高点时，在过程中，速度越大，内壁对小球的作用力减小，当后，速度越大，外壁对小球的作用力增大，D错误。
9.答案：D
解析：A、在A点，小球具有竖直向下的向心加速度，此瞬间处于失重状态，对轨道的压力小于其重力，故A错误；
B、小球在B点刚离开轨道，则小球对圆轨道的压力为零，游客的向心加速度小于g，故B错误；
C、从B到C过程，小球只受重力作用，做匀变速曲线运动，故C错误；
D、小球在A点时合力沿竖直方向，在B点时合力也沿竖直方向，但在中间过程某点支持力却有水平向右的分力，所以小球水平方向的加速度必定先增加后减小，故D正确。
故选：D
10.答案：D
解析：A.糖块做圆周运动，受重力和支持力、静摩擦力，静摩擦力提供向心力，即糖块受三个力作用，故A错误；
BC.托盘对糖块的静摩擦力指向圆心，则糖块对托盘的静摩擦力方向背离圆心，可知托盘受转台的静摩擦力指向圆心，托盘还受到重力、块的压力、转台的支持力，总共5个力，故BC错误；
D.糖块和托盘组成的系统，解得，对糖块，解得。因为托盘先滑动，可托盘先达到临界角速度，因此托盘的临界角速度较小，即，故D正确；
故选：D。
11.答案：B
解析：AB.当火车对内外轨均无侧向压力时，重力和支持力的合力提供向心力，有：
解得：，当速度大于时，火车有离心趋势，车轮对外轨有挤压，由牛顿第三定律知外轨对外侧车轮缘有挤压，故A错误，B正确；
CD.当速度等于时，侧向弹力为零，根据竖直方向受力平衡有：，铁轨对火车的支持力为，故CD错误。
12.答案：A
解析：根据牛顿第二定律可知
解得
故选A。
1.如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°，重力加速度为g，估算该女运动员( )
A.受到的拉力为 B.向心加速度为 C.受到的合力为 D.向心加速度为
2.把一个小球放在光滑的玻璃漏斗中，晃动漏斗，可使小球沿漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动如图所示，关于小球的受力情况，下列说法正确的是( )
A.小球受到的合力为零
B.小球受到重力、漏斗壁的支持力、摩擦力及向心力4个力
C. 小球受到重力、漏斗壁的支持力及向心力3个力
D. 小球受到重力、漏斗壁的支持力2个力
3.如图所示,汽车正在水平路面上转弯,且没有发生侧滑.下列说法正确的是( )
A.汽车转弯时由车轮和路面间的静摩擦力提供向心力
B.汽车转弯时由汽车受到的重力与支持力的合力提供向心力
C.汽车转弯时由车轮和路面间的滑动摩擦力提供向心力
D.汽车转弯半径不变,速度减小时,汽车受到的静摩擦力减小
4.如图所示,在室内自行车比赛中,运动员以速度v在倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动.已知运动员的质量为m,做圆周运动的半径为R,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.将运动员和自行车看成一个整体,整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
B.运动员受到的合力为,是一个恒力
C.若运动员加速,则可能沿斜面上滑
D.若运动员加速,则一定沿斜面下滑
5.在通过小型水库的泄洪闸的下游路段,常常要修建凹形桥,如图,汽车通过凹形桥的最低点时( )
A.汽车的加速度为零,受力平衡 B.汽车对桥的压力比汽车的重力大
C.汽车对桥的压力比汽车的重力小 D.汽车的速度越大,汽车对桥面的压力越小
6.两根长度不同的不可伸长的细绳下面分别悬挂两个小球,细绳上端固定在同一点,若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动,则两个小球在运动的过程中,相对位置关系的示意图正确的是( )
A. B. C. D.
7.在光滑水平面上,有一转轴垂直于此平面,交点O的上方h处固定一细绳,绳的另一端连接一质量为m的小球B,绳长,小球可随转轴转动在光滑水平面上做匀速圆周运动,如图所示.要使小球不离开水平面,转轴转速的最大值是( )
A. B. C. D.
8.如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是( )
A.小球通过最低点时对管道内壁可能有作用力
B.小球能够通过最高点的速度为时小球对轨道没有作用力
C.如果小球在最高点时的速度大小为，则此时小球对管道的内壁有作用力
D.小球通过最高点时的速度越大，与管道间的作用力就越大
9.夏季游乐场的“飞舟冲浪”项目受到游客的欢迎，简化模型如图，一游客可视为质点以某一水平速度从A点出发沿光滑圆轨道运动，至B点时脱离轨道，最终落在水面上的C点，不计空气阻力．下列说法中正确的是( )
A.在A点时，游客对圆轨道压力等于其重力
B.在B点时，游客的向心加速度为g
C.B到C过程，游客做变加速运动
D.A到B过程，游客水平方向的加速度先增加后减小
10.将盛有糖块的托盘放在转台上，现使转台做匀速圆周运动，如图所示，整个过程中托盘、糖块与转台始终保持相对静止，糖块与托盘间的动摩擦因数为，托盘与转台间的动摩擦因数为，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是( )
A.糖块共受4个力的作用 B.托盘共受4个力的作用
C.糖块对托盘的静摩擦力沿转台半径向内 D.增加转台的转速，如果托盘先滑动，则
11.铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为 R，规定的转弯速度为，火车的质量为m，重力加速度为 g，则( )
A.若转弯速度大于，内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B.若转弯速度大于，外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C.若转弯速度等于，铁轨对火车的支持力等于
D.若转弯速度等于，铁轨对火车的支持力等于
12.如图所示，长为L不可伸长的轻绳，一端拴着小球，另一端系在竖直细杆上。手握细杆轻轻摇动一段时间后，小球在水平面内做匀速圆周运动，此时轻绳与竖直细杆夹角为45°。已知重力加速度为g，不计一切阻力，则小球运动的周期为( )
A. B. C. D.
答案以及解析
1.答案：B
解析：女运动员做圆推摆运动，由对女运动员受力分析可知，受到重力、男运动员对女运动员的拉力，如图所示，竖直方向合力为零，由，解得：，故A错误；则所受的合力为：，故B错误；水平方向的合力提供匀速圆周运动的向心力，有，代入数据得：，所以，故C正确，D错误。所以B正确，ACD错误。
2.答案：D
解析：解：由于内壁光滑，故小球不受摩擦力；小球只受到重力和支持力，由于小球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球的向心力由重力和支持力的合力提供，所以合力不为零；故ABC错误，D正确；故选：D。
3.答案：AD
解析：汽车转弯时由车轮和路面间的静摩擦力提供向心力,A正确,B、C错误;由知,汽车转弯半径不变,速度减小时,汽车受到的静摩擦力减小,D正确.
4.答案：C
解析：将运动员和自行车看成一个整体,整体一定受重力、支持力,可能受摩擦力,A错误;运动员做匀速圆周运动时所受的合力提供向心力,故运动员受到的合力大小为,方向始终指向圆心且时刻在改变,则合力是变力,B错误;若运动员加速,则所需要的向心力可能大于重力、支持力和摩擦力的合力,则运动员可能沿斜面上滑,C正确,D错误.
5.答案：B
解析：汽车通过凹形桥的最低点时做圆周运动,加速度不为零,受力不平衡,A错误;由牛顿第二定律得,则当汽车速度不为零时,B正确,C错误;由上式知,汽车的速度越大,汽车通过凹形桥的最低点时对桥面的压力越大,D错误.
6.答案：B
解析：如图所示,设细绳的长度为L,与竖直方向的夹角为θ,小球做匀速圆周运动,有,整理得为常量,即两个小球处于同一水平面上,故B正确.
7.答案：A
解析：当小球对水平面的压力为零时,设绳与转轴的夹角为θ,由牛顿第二定律得,解得小球转动的最大角速度为,则最大转速为,A正确,B、C、D错误.
8.答案：B
解析：小球通过最低点时，受到竖直向下的重力，而其向心力是竖直向上的，必然受到管道给的作用力竖直向上，所以不可能管道内壁对其有作用力，A错误；小球通过最高点时，重力完全充当向心力时，即，管道对小球没有作用力，此时的速度为，B正确；设管道对小球的弹力大小为F，方向竖直向下。由牛顿第二定律得，解得，方向竖直向下。根据牛顿第三定律得知：小球对管道的弹力方向竖直向上，即小球对管道的外壁有作用力，C错误；小球通过最高点时，在过程中，速度越大，内壁对小球的作用力减小，当后，速度越大，外壁对小球的作用力增大，D错误。
9.答案：D
解析：A、在A点，小球具有竖直向下的向心加速度，此瞬间处于失重状态，对轨道的压力小于其重力，故A错误；
B、小球在B点刚离开轨道，则小球对圆轨道的压力为零，游客的向心加速度小于g，故B错误；
C、从B到C过程，小球只受重力作用，做匀变速曲线运动，故C错误；
D、小球在A点时合力沿竖直方向，在B点时合力也沿竖直方向，但在中间过程某点支持力却有水平向右的分力，所以小球水平方向的加速度必定先增加后减小，故D正确。
故选：D
10.答案：D
解析：A.糖块做圆周运动，受重力和支持力、静摩擦力，静摩擦力提供向心力，即糖块受三个力作用，故A错误；
BC.托盘对糖块的静摩擦力指向圆心，则糖块对托盘的静摩擦力方向背离圆心，可知托盘受转台的静摩擦力指向圆心，托盘还受到重力、块的压力、转台的支持力，总共5个力，故BC错误；
D.糖块和托盘组成的系统，解得，对糖块，解得。因为托盘先滑动，可托盘先达到临界角速度，因此托盘的临界角速度较小，即，故D正确；
故选：D。
11.答案：B
解析：AB.当火车对内外轨均无侧向压力时，重力和支持力的合力提供向心力，有：
解得：，当速度大于时，火车有离心趋势，车轮对外轨有挤压，由牛顿第三定律知外轨对外侧车轮缘有挤压，故A错误，B正确；
CD.当速度等于时，侧向弹力为零，根据竖直方向受力平衡有：，铁轨对火车的支持力为，故CD错误。
12.答案：A
解析：根据牛顿第二定律可知
解得
故选A。