2.3 生活中的圆周运动 课时作业训练（Word版含答案）

2.3 生活中的圆周运动 课时作业训练
一、单选题
1．（2022·广东深圳·模拟预测）如图所示，小物块位于半径为R的半圆柱形物体顶端，若给小物块一水平速度，则小物块（　　）
A．将沿半圆柱形物体表面滑下来
B．落地时水平位移为
C．落地速度大小为
D．落地时速度方向与水平地面成60°角
2．（2022·江苏南通·高三阶段练习）如图甲所示，质量为m的小球与轻绳一端相连，绕另一端点O在竖直平面内做圆周运动，圆周运动半径为R，重力加速度为g，忽略一切阻力的影响。现测得绳子对小球的拉力T随时间变化的图线如图乙所示，则（ ）
A．
B．时刻小球在与O点等高的位置
C．时刻小球的速度大小为
D．时刻小球的速度恰好为零
3．（2022·湖北·安陆第一高中高一开学考试）“墙里秋千墙外道。墙外行人，墙里佳人笑。笑渐不闻声渐悄。”（苏轼《蝶恋花·春景》）看见荡秋千，总会勾起儿时的美好，已跨进高中物理大门的你，不能只沉浸在遐想或“佳人笑”中，应习惯用物理的眼光审视荡秋千。如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg，两根绳平行。当该同学荡到秋千支架的正下方时，加速度的大小为6m/s2、方向竖直向上，此时每根绳子平均承受的拉力约为（　　）
A．200 N B．400 N C．600 N D．800 N
4．（2021·江苏·高邮市临泽中学高三阶段练习）如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达A′B′线，有如图所示的①②③三条路线，其中路线③是以O′为圆心的半圆，OO′＝r。赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力均为Fmax．选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道（所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大），则以下说法中不正确的是（　　）
A．赛车经过路线②③时的位移相等
B．选择路线②，赛车的速率最小
C．选择路线③，赛车所用时间最短
D．①②③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等
5．（2021·河南·模拟预测）为了行驶安全和减少对铁轨的磨损，火车转弯处轨道平面与水平方向会有一个夹角，若火车以规定的速度行驶，则转弯时轮缘与铁轨无挤压。已知某转弯处轨道平面与水平方向间的夹角为α，转弯半径为R，规定行驶速率为v；另一转弯处轨道平面与水平方向间的夹角为β，转弯半径为2R，规定行驶速率为2v。则下列说法正确的是（　　）
A．tanβ＞2tanα B．tanβ＝2tanα
C．tanα＜tanβ＜2tanα D．tanβ＝tanα
二、多选题
6．（2022·云南·玉溪师范学院附属中学高一阶段练习）铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道与水平面倾角为θ，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是（　　）
A．轨道半径R=
B．v=
C．若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内
D．若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外
7．（2022·广东潮州·高三期末）如图为餐桌上的转盘示意图，两个相同的盘子甲、乙分别放置在转盘上随转盘一起转动时，下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙两个盘子的线速度相同
B．甲、乙两个盘子的角速度相同
C．甲、乙两个盘子的加速度大小相等
D．当转盘转速逐渐加快，甲盘将先滑动
8．（2021·安徽·凤阳博文国际学校高一阶段练习）如图所示，一长为l的轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为m的小球，轻杆随转轴在竖直平面内做角速度的匀速圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A．小球运动到最高点C时与杆作用力为零
B．小球运动到最高点C时球对杆的作用力大小为mg
C．小球运动到水平位置A时杆对球的作用力大小为2mg
D．小球运动到水平位置A时杆对球的作用力大小为
9．（2021·山东聊城一中高三阶段练习）如图所示，水平放置的圆盘可绕其中心轴转动，放置在圆盘上的小滑块A用穿过圆盘中心光滑小孔的细线与小球B连接，当圆盘匀速转动的角速度时，滑块A和小球B均相对圆盘保持静止，此时OA段线长为0.5m，OB段线长为1m。已知滑块A的质量m1=2kg，小球B的质量m2=0.6kg，取重力加速度大小g=10m/s2，滑块与小球均视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则（　　）
A．滑块A受到的摩擦力方向一定指向圆盘的圆心
B．滑块A与圆盘间的动摩擦因数可能为0.4
C．细线受到的拉力大小为12N
D．OB段细线与竖直方向的夹角为53°
10．（2021·安徽省六安中学高三阶段练习）如图所示，内壁光滑的玻璃管内用长为的轻绳悬挂一个小球。当玻璃管绕竖直轴以角速度匀速转动时，小球与玻璃管间恰无压力。下列说法正确的是（　　）
A．仅增加绳长后，小球将受到玻璃管斜向上方的压力
B．仅增加绳长后，若仍保持小球与玻璃管间无压力，需减小
C．改变小球质量后，小球仍不受到玻璃管的弹力
D．仅增加角速度至后，小球将受到玻璃管斜向上方的压力
11．（2022·全国·高一期末）如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动．有一质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球A所在的高度为筒高的一半．已知重力加速度为g，则（　　）
A．小球A做匀速圆周运动的角速度ω＝
B．小球A受到重力、支持力和向心力三个力作用
C．小球A受到的合力大小为
D．小球A受到的合力方向垂直于筒壁斜向上
三、填空题
12．（2020·上海中学高一期中）骑着摩托车的特技演员试图通过一个半径为R的圆形轨道。当其达到轨道最高点A点时，其受到的向心力方向为___________（选填“竖直向上”或“竖直向下”）。为了能顺利通过最高点，他在最高点的速度应不小于___________。已知当地重力加速度为g。
13．（2021·福建·三明一中高三期中）如图，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，__________先开始滑动（填a或b），b开始滑动的临界角速度___________
14．（2021·北京市第四十三中学高一阶段练习）如图所示，细绳一端固定在O点，另一端系一小球，在O点的正下方A点钉一个钉子，小球从一定高度摆下，细绳与钉子相碰前、后瞬间，小球的线速度_________（填“变大”“变小”或“不变”），细绳所受的拉力_________（填“变大”“变小”或“不变”）。
四、解答题
15．（2020·福建莆田·高一期末）如图所示，用长为2m的轻质细线拴一质量为2kg的小球，让小球在水平面内做匀速圆周运动，摆线与竖直方向的夹角θ是37°，不计空气阻力。（g＝10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求∶
（1）小球的轨道半径；
（2）小球的角速度大小。
16．（2021·广东·汕头市澄海中学高一阶段练习）如图，汽车从一座拱形桥上的a点匀速率运动到最高点b，请按要求作答：
（1）分析汽车从a点运动到b点这个过程中，汽车的动能、重力势能和机械能的变化情况。
（2）分析汽车在a点的受力情况和力的方向并在答题卡图中画出受力图。
（3）拱形可看成半径为R的圆弧，某特技汽车质量为m，重力加速度为g，若该汽车运动到最高b处时恰好对桥面无压力，则汽车速度大小应为多少？分析汽车越过b处后将做什么运动？
17．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，用一根长1m、只能承受74N拉力的绳子拴着一个质量为1kg的小球在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O离地面的高度，转动中小球在最低点时绳子恰好断了。（g取10m/s2）
（1）绳子断前瞬间，小球运动的向心力是多大？
（2）绳子断前瞬间，小球运动的速度是多大？
（3）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离是多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．B
3．B
4．B
5．C
6．BD
7．BD
8．AD
9．ABC
10．BC
11．AC
12． 竖直向下
13． b
14． 不变； 变大；
15．（1）1.2m；（2）
16．（1）动能保持不变，重力势能一直增大，机械能一直增大；（2），过b后将做平抛运动。
17．（1）64N；（2）；（3）
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