6.4生活中的圆周运动 同步练习(Word版含答案)

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名称 6.4生活中的圆周运动 同步练习(Word版含答案)
格式 docx
文件大小 2.2MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-03-27 08:49:50

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文档简介

人教版必修第二册 6.4 生活中的圆周运动
一、单选题
1.大雾天气,司机以的速度在水平路面上向前行驶,突然发现汽车已开到一个丁字路口,前面处是一条小河,司机可采用紧急刹车或紧急转弯两种方法避险。已知车与地面之间的动摩擦因数为0.6,,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列措施中正确的是(  )
A.紧急刹车 B.紧急转弯
C.两种都可以 D.两种都不可以
2.图为游乐园的内外双排旋转木马,当转盘转速稳定后,内外两排悬挂的木马椅子(包括人)就会向外倾斜做相同周期的圆锥摆运动,活动非常有体验感。为研究问题,乙图为设施的简化模型图,A、B两个小球用等长绳子悬挂在水平转盘同一半径的内外两处(B在外侧),下列分析正确的是(  )
A.稳定旋转时,因周期相等,A球悬绳和B球悬绳必定平行
B.稳定旋转时,无论A球和B球的质量是否相等,B球悬绳与竖直方向夹角一定大于A球悬绳与竖直方向夹角
C.稳定旋转时,若B球的质量大于A球,则B球悬绳与竖直方向的夹角小于A球悬绳与竖直方向的夹角
D.稳定旋转时,A球悬绳和B球悬绳的反向延长线必与竖直转轴相交于同一点
3.如图所示,BC为半径等于m竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,在圆管的末端C连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ=0.6的足够长粗糙斜面,一质量为m=0.5kg的小球从O点正上方某处A点以v0水平抛出,恰好能垂直OB从B点进入细圆管,小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F=5N的作用,当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失,小球能平滑地冲上粗糙斜面(g=10m/s2)。则球在圆管中运动时对圆管的压力是( )
A.5N B.6N C.N D.N
4.如图所示,内部为竖直光滑圆轨道的铁块静置在粗糙的水平地面上,其质量为M,有一质量为m的小球以水平速度v0从圆轨道最低点A开始向左运动,小球沿圆轨道运动且始终不脱离圆轨道,在此过程中,铁块始终保持静止,重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )
A.地面受到的压力始终大于Mg
B.小球在圆轨道左侧运动的过程中,地面受到的摩擦力可能向右
C.小球经过最低点A时地面受到的压力可能等于Mg+mg
D.小球在圆轨道最高点C时,地面受到的压力可能为0
5.如图甲所示,长为R的轻杆一端固定一个小球,小球在竖直平面内绕轻杆的另一端O做圆周运动,小球到达最高点时受到杆的弹力与速度平方的关系如乙图所示,则(  )
A.小球到达最高点的速度不可能为0
B.当地的重力加速度大小为
C.时,小球受到的弹力方向竖直向下
D.时,小球受到的弹力方向竖直向下
6.如图所示是游乐场里的过山车,若过山车经过A、B两点的速率相同,则过山车(  )
A.在A点时处于失重状态
B.在B点时处于超重状态
C.A点的向心加速度小于B点的向心加速度
D.在B点时乘客对座椅的压力可能为零
7.对于下列图片的说法,正确的是(  )
A.图(a)中,大齿轮和小齿轮上各点转动时线速度相同
B.图(b)中,医务人员用离心机分离血清,血浆和红细胞均受到离心力的作用
C.图(c)中,汽车在水平路面转弯时,汽车受到重力、向心力、弹力三个力作用
D.图(d)中,砂轮不能转速过高,以防止砂轮破裂而酿成事故
8.2月7日,我国运动员任子威、李文龙在北京冬奥会短道速滑男子1000米决赛中分获冠、亚军。运动员在短道速滑比赛中过弯道时的情景如图所示,已知过弯道时运动员速度大小恒定,蹬冰的作用力大小恒定,力的方向与身体共线,则下列关于运动员过弯道时的说法正确的是(  )
A.运动员处于平衡状态
B.冰刀与冰面间的摩擦力提供向心力
C.运动半径越小,运动员身体倾斜度越大
D.运动员身体可以保持向外侧倾斜状态
9.如图所示,一轻杆一端固定在O点,杆长10cm,另一端固定一小球,小球质量是0.2kg,在竖直面内做圆周运动,到达最高点时,杆与小球间弹力大小为N,小球在最高点的速度大小为v, g取10m/s2 下列说法正确的是(  )
A.当v为3m/s 时,杆对小球弹力N方向向上
B.当 v为1m/s 时,杆对小球弹力N为10N
C.当 v为1m/s 时,杆对小球弹力方向向上
D.当 v为1m/s 时,杆对小球弹力N为0N
10.关于速度、加速度、合力三者的关系,表述正确的是(  )
A.物体的速度越大,则物体的加速度越大,所受合力也越大
B.物体的速度为零,则物体的加速度一定为零,所受合力也为零
C.物体的速度为零,加速度可能很大,所受的合力也可能很大
D.物体的速率不变,加速度一定为零,所受的合力也一定为零
11.如图所示,同一水平面的皮带轮通过不打滑的皮带传动,轮的半径是轮的2倍。在皮带轮各自的轴上用长度相同的轻绳分别悬挂质量为和的甲、乙两个小球,二者质量关系满足 。两轻绳上端的悬挂点足够高且在同一水平面上,通过外力驱动轮,待系统稳定转动后,两轻绳与轴的夹角分别为和。下列说法正确的是(  )
A.甲、乙两球转动的角速度之比为2∶1
B.甲、乙两球在同一水平面上
C.因为,所以
D.甲、乙两球受到细绳的拉力大小相等
12.如图所示,为列车经过某一转弯处的照片,有两名乘客分别坐在列车上a、b位置,下列说法正确的是(  )
A.线速度相同
B.向心力大小相等
C.列车转弯的向心力可能只由了重力、支持力提供
D.转弯时,列车速度超过设计速度时会受到离心力的作用
13.如图所示,一质量为的汽车在水平公路上行驶,路面对轮胎的径向最大静摩擦力为。当汽车经过半径为的弯道时,下列判断正确的是(  )
A.汽车转弯时受到重力、弹力、摩擦力和向心力
B.汽车安全转弯的向心加速度大小可能为8m/s2
C.汽车转弯速度为时汽车会发生不会侧滑
D.汽车转弯速度为时所需的向心力为
14.在半径为R的半球形碗的光滑表面上,一质量为m的小球以角速度在水平面内做匀速圆周运动,则该水平面到碗底的距离h为(  )
A. B. C. D.
15.如图所示,质量为、的物体A、B用轻绳连接放在水平圆盘上,A、B距圆盘中心转轴距离相等,此时细线伸直且恰无张力,A、B与圆盘间动摩擦因数分别为、。若圆盘从静止开始转动,且在角速度ω缓慢增大的过程中,下列说法正确的是(  )
A.无论、大小关系如何,A、B一定同时达到最大静摩擦力
B.当,时,A先达到最大静摩擦力
C.当,时,随角速度的缓慢增大,B的摩擦力方向将发生改变
D.当,时,随角速度的缓慢增大,A、B将向B的一侧发生滑动
二、填空题
16.如图所示,在一段细绳的下端拴一小球,的上端固定,将拴住小球的细绳从竖直方向拉开一个角度,然后沿垂直于细绳与竖直方向所决定的平面的方向轻轻推一下小球,使它在水平面内做匀速圆周运动,其向心力的来源是________。向心力的方向为________。
17.如图所示,用一根结实的细绳,一端拴一个小物体。在光滑桌面上抡动细绳,使小物体做圆周运动,体验手对做圆周运动的物体的拉力。仅减小旋转的速度,拉力______(选填“增大”、“减小”或“不变”);角速度不变的前提下,仅增大旋转半径,拉力______(选填“增大”、“减小”或“不变”);松手后的短时间内,物体的运动将_______(选填“靠近圆心”、“远离圆心”或“沿原轨迹”)。
18.质量分别为m和2m的质点A和B,自沿半径为r和2r的圆周做匀速圆周运动在相等时间内,质点A的线速度方向偏转了30°,质点B的线速度方向偏转了60°,则质点A和质点B的角速度之比是________,向心力大小之比是________。
三、解答题
19.竖直光滑轨道固定在距地面高为H=0.8m的桌子边缘,轨道末端可视作半径为r=0.3m的圆形轨道,其末端切线水平,桌子边缘距离竖直墙壁x=0.6m。质量为m=0.1kg的小球(视为质点)从轨道某处滚下,与竖直墙壁的撞击点距地面高度为0.6m。若撞击后水平方向速度大小不变,方向反向,竖直方向速度不变,且小球的运动始终在同一平面内并不与桌子发生碰撞,小球重力加速度取g=10m/s2,求:
(1)求小球经过轨道末端时速度的大小;
(2)小球经过轨道末端时对轨道的压力;
(3)小球落地点离墙面的距离。
20.游乐场里的“飞天秋千”游戏开始前,座椅由钢丝绳竖直悬吊在半空,绳到转轴的距离为r。秋千匀速转动时,钢丝绳与竖直方向成某一角度θ,其简化模型如图所示。已知钢丝绳的长度为l,座椅质量为m,试求:
(1)钢丝绳所受拉力F的大小;
(2)秋千匀速转动的角速度ω;
(3)若要使钢丝绳与竖直方向的夹角θ增大,可采取哪些方法?(只要答对一种即可)
21.如图所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴转动,筒内壁粗糙,筒壁与中心轴的夹角,筒内壁上点有一质量为的小物块,离中心轴的距离为。(重力加速度为)
(1)当筒不转动,物块静止在筒壁上点时,求物块受到的摩擦力大小和支持力大小;
(2)当物块在点随筒做匀速转动,且其受到的摩擦力为零时,求筒转动的角速度。
22.一个质量为0.1 kg的小球,用一长0.45 m的细绳拴着,绳的另一端系在O点,让小球从如图所示位置从静止开始释放,运动到最低点时球的速度为3 m/s。(球视为质点,绳不可伸长,取g=10 m/s2)
(1)分析球运动到最低点时向心力的来源,画出小球受力示意图;
(2)球到达最低点时绳对球的拉力。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
2.B
3.D
4.D
5.D
6.D
7.D
8.C
9.D
10.C
11.D
12.C
13.C
14.D
15.C
16. 小球受到的重力和绳子拉力的合力 水平方向且由小球指向圆心O
17. 减小 增大 远离圆心
18. 1∶2 1∶16
19.(1)3m/s;(2)4N;(3)0.6m
20.(1);(2);(3)增大转速(角速度)或增加钢丝绳的长度
21.(1),;(2)
22.(1)见解析;(2)3 N
答案第1页,共2页
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