2021-2022学年人教版(2019)必修第二册第六章第4节生活中的圆周运动
每节自检
一、单选题
1. 火车转弯时,如果铁路弯道的内、外轨一样高,则外轨对轮缘(如图甲所示)挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力(如图乙所示),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(如图丙所示),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,内轨将受到轮缘的挤压
D.当火车速率小于v时,内轨将受到轮缘的挤压
2. 如图所示,底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上,箱子四周有一定空间。当公交车( )
A.缓慢起动时,两只行李箱一定相对车子向后运动
B.急刹车时,行李箱a一定相对车子向前运动
C.缓慢转弯时,两只行李箱一定相对车子向外侧运动
D.急转弯时,行李箱b一定相对车子向内侧运动
3. 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(a),汽车安全通过半径为R的拱形桥的最高点时,速度不能超过
B.如图(b),保持圆锥摆的高度不变,增大,则圆锥摆的角速度不变
C.如图(c),同一小球在光滑且固定的圆锥筒内的A、B位置先后做水平面内的匀速圆周运动,则小球在A位置受到的支持力比在B位置受到的支持力大
D.如图(d),当火车在转弯的过程中以低于规定速度行驶时,外轨向内挤压轮缘
4. 如图所示,一辆汽车正通过一弯道半径为R的道路(已知车辆通过该路段时的转弯半径均为R).道路左低右高,其水平宽度为s,右侧与左侧之间的竖直高度为h,重力加速度为g,考虑到雨雪天气,路面结冰,此路段应限速为( )
A. B. C. D.
5. 高速公路在弯道处的内外侧路面高度是不同的,即实际设计成了如图所示的斜坡状,已知该斜坡倾角为θ,弯道处的水平转弯半径为R,若质量为m的汽车转弯时速度小于,则( )
A.汽车轮胎不受沿坡面的摩擦力
B.汽车轮胎受到沿坡面向下的摩擦力
C.这时坡面对火车的支持力大于mg/cosθ
D.这时坡面对火车的支持力小于mg/cosθ
6. 如图所示,在光滑的水平台上,一可看做质点、质量为m的小球通过一条长度为L的轻绳连接,绕某固定点做匀速圆周运动,转动一周的时间为T ,关于小球说法正确的是( )
A.小球所受合力为零 B.小球的合力恒定,大小为
C.小球转动的角速度 D.小球的速度恒定,大小为
7. 如图所示,在匀速转动的水平盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B,它们分居圆心两侧,与圆心距离分别为,,A和B与盘间的动摩擦因数分别为和,当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法错误的是( )
A.此时A所受摩擦力方向沿半径指向圈外
B.此时烧断绳子,A仍相对盘静止,B将做离心运动
C.此时绳子张力为
D.此时圆盘的角速度为
8. 如图所示,在光滑水平面上,小球在拉力F作用下做匀速圆周运动,若小球运动到P点时,拉力F发生变化,则关于小球运动情况的说法正确的是( )
A.若拉力突然变小,小球将沿Pa做离心运动
B.若拉力突然变大,小球将沿Pb做离心运动
C.若拉力突然变小,小球将沿Pc做向心运动
D.若拉力突然消失,小球将沿Pa做匀速直线运动
9. 下列关于离心运动的叙述中不正确的是( )
A.离心运动是由于合力不足以提供向心力而引起的
B.离心运动的轨迹一定是直线
C.洗衣机的脱水筒是利用离心运动把湿衣服甩干的
D.汽车转弯时速度过大,会因离心运动造成交通事故
10.顺时针摇动水平放置的轮子,图为俯视图。若泥点从水平方向上飞出后打在竖直墙上的M点。可以判定,泥点是从哪点飞离圆盘的( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
二、多选题
11.如图甲所示,一长为R的轻绳,一端穿在过O
点的水平转轴上,另一端固定一质量未知的小球,整个装置绕O点在竖直面内转动,小球通过最高点时,绳对小球的拉力F与其速度平方v2的关系如图乙所示,图线与纵轴的交点坐标为a,下列判断正确的是( )
A.利用该装置可以得出重力加速度,且
B.绳长不变,用质量较大的球做实验,得到的图线斜率更大
C.绳长不变,用质量较小的球做实验,得到的图线斜率更大
D.绳长不变,用质量较小的球做实验,图线a点的位置不变
12.球A和球B可在光滑杆上无摩擦滑动,两球用一根细绳连接如右图所示,球A的质量是球B的两倍,当杆以角速度ω匀速转动时,两球刚好保持与杆无相对滑动,那么( )
A.球A受到的向心力大于球B受到的向心力
B.球A转动的半径是球B转动半径的一半
C.当A球质量增大时,球A向外运动
D.当ω增大时,球B向外运动
13.在光滑圆锥形容器中,固定了一根光滑的竖直细杆,细杆与圆锥的中轴线重合,细杆上穿有小环(小环可以自由转动,但不能上下移动),小环上连接一轻绳,与一质量为m的光滑小球相连,让小球在圆锥内做水平面上的匀速圆周运动,并与圆锥内壁接触.如图所示,图a中小环与小球在同一水平面上,图b中轻绳与竖直轴成θ(θ<90°)角.设图a和图b中轻绳对小球的拉力分别为Ta和Tb,圆锥内壁对小球的支持力分别为Na和Nb,则在下列说法中正确的是( )
A.Ta一定为零,Tb一定为零
B.Ta、Tb是否为零取决于小球速度的大小
C.Na一定不为零,Nb可以为零
D.Na、Nb的大小与小球的速度无关
14.如图AB是一长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口C处切线水平,AB管内有原长为R、下端固定的轻质弹簧。在弹簧上端放置一个质量为m的小球(可看作质点),解除锁定后弹簧可将小球弹射出去。某次将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,此时弹簧的弹性势能为6mgR(g为重力加速度)。不计各种阻力与摩擦,已知地面比水面高出1.5R,竖直细管的长度可以调节,圆弧弯道管BC可随竖直细管一起升降。则( )
A.当AB细管为初始长度时,小球到达管口C时的速度大小为
B.当AB细管为初始长度时,小球到达管口C时对管子的作用力方向向上
C.将AB长度由2R慢慢调节到3R的过程中,小球落水点与AB所在竖直线之间的距离不断变小
D.将AB长度由2R慢慢调节到R的过程中,小球落水点与AB所在竖直线之间的距离不断变大
15.关于离心运动,下列说法正确的是
A.洗衣机脱水时利用了离心运动甩干衣服
B.直行的客车刹车时车内乘客会因离心运动而向前倾
C.砂轮转动速度过大,会因离心运动而破裂,酿成事故
D.在水平公路上转弯的汽车速度过大,会因做离心运动而造成事故
三、解答题
16.如图所示,在某次军事演习中,一辆战车以恒定的速率在起伏不平的路面上行进,战车在哪一点时对路面的压力最大?在哪一点时对路面的压力最小?
17.有一辆质量为1.2×103kg的小汽车驶上半径为90m的圆弧形拱桥.求:
(1)汽车到达桥顶的速度为10m/s时对桥的压力的大小;
(2)汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力;
2021-2022学年人教版(2019)必修第二册第六章第4节生活中的圆周运动(参考答案)
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B B C D C B D B D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 CD BC BC BC ACD
三、解答题
16.B点,A点
17.(1)
(2)m/s