6.4生活中的圆周运动 训练题（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 6.4生活中的圆周运动 训练题（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 399.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-05 23:09:22 | ||
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文档简介
6.4生活中的圆周运动 精选训练题
一、选择题
1．当汽车驶在凸形桥时，为使通过桥顶时减小汽车对桥的压力，司机应（）
A．增大速度通过桥顶 B．以尽可能小的速度通过桥顶
C．和通过桥顶的速度无关 D．使通过桥顶的向加速度尽可能小
2．在世界一级方程式锦标赛中，赛车在水平路面上转弯时，常常在弯道上冲出跑道，其原因是( )
A．是由于赛车行驶到弯道时，运动员未能及时转动方向盘造成的
B．是由于赛车行驶到弯道时，没有及时加速造成的
C．是由于赛车行驶到弯道时，没有及时减速造成的
D．是由于在弯道处汽车受到的摩擦力比在直道上小造成的
3．一汽车通过拱形桥顶点时速度为10m/s，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为（ ）
A．15m/s B．20m/s C．25m/s D．30m/s
4．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
5．通过阅读课本，几个同学对生活中的圆周运动的认识进行交流．甲说：“ 洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动．” 乙说：“ 火车转弯时，若行驶速度超过规定速度，则内轨与车轮会发生挤压．” 丙说：“ 汽车过凸形桥时要减速行驶，而过凹形桥时可以较大速度行驶．” 丁说：“ 我在游乐园里玩的吊椅转得越快，就会离转轴越远，这也是利用了离心现象．” 你认为正确的是( )
A．甲和乙 B．乙和丙 C．丙和丁 D．甲和丁
6．如图所示，汽车在炎热的夏天沿不平的曲面行驶，其中最不容易发生爆胎的点是（假定汽车运动速率，）（ ）
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
7．如图所示，质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中，杆的另一端套有一个质量为m的小球，今使小球在水平面内作半径为R的匀速圆周运动，且角速度为ω，则杆的上端受到球对其作用力的大小为（ ）
A．mω2R B． C． D．不能确定
8．铁道转弯处内、外铁轨间设计有高度差,可以使火车顺利转弯,下列说法中正确的是( )
A．主要是为了减少车轮与铁轨间的摩擦
B．主要是为了减少轮缘与铁轨间的挤压
C．内轨应略高于外轨
D．重力和支持力的合力为火车转弯提供了向心力
9．2013年6月11日至26日，“神舟十号”飞船圆满完成了太空之行，期间还成功进行了人类历史上第二次太空授课，女航天员王亚平做了大量失重状态下的精美物理实验。如图所示为处于完全失重状态下的水珠，下列说法正确的是（ ）
A．水珠仍受重力的作用 B．水珠受力平衡
C．水珠所受重力等于所需的向心力 D．水珠不受重力的作用
10．如图所示，光滑水平面上一质量为m的小球在拉力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，则下列关于小球运动情况的说法，正确的是（ ）
A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动
B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动
C．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动
D．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pc做近心运动
11．铁路转弯处的弯道半径是根据地形决定的。若要求轨道与轮缘间无挤压，弯道处要求外轨比内轨高，其内、外轨高度差的设计不仅与半径有关，还与火车在该弯道上的行驶速率有关。下列说法正确的是（ ）
A．一定时，越小，要求越大
B．一定时，越大，要求越大
C．一定时，越小，要求越大
D．一定时，越大，要求越大
12．某高速公路弯道处设计为内侧低外侧高的圆弧弯道，使路面与水平面有一倾角α，弯道半径为R。当汽车在该弯道处沿侧向的摩擦力恰为零时，汽车转弯的速度v为（ ）
A．v＝ B．安全速度与汽车的质量有关
C．v＝ D．安全速度与汽车的质量无关
13．未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。为达到上述目的，下列说法正确的是（ ）
A．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大
B．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小
C．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大
D．宇航员质量的大小不影响旋转舱的角速度
二、填空题
14．飞机由俯冲转为拉起的一段轨迹可看成一段圆弧，如图所示，飞机做俯冲拉起运动时，在最低点附近做半径为的圆周运动，如果飞行员质量，飞机经过最低点时的速度。（取）则这时飞行员对座椅的压力是___________。方向___________。
三、解答题
15．如图所示，丘陵地区的路面凹凸起伏，质量m=2.0×104kg的汽车驶过该路段，凹凸路面的圆弧半径均为80m。为了不损坏路面，要求汽车对路面的压力不得超过3.0×105N(g取10m/s2)。
(1)求汽车在凹形路面和凸形路面分别允许行驶的最大速率；
(2)若汽车在该路段一直以恒定的速率行驶，求汽车对桥面的最小压力。
16．如图所示是马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道。表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为m，人以v1=的速度过轨道最高点B，并以v2=v1的速度过最低点A。求在A、B两点摩托车对轨道的压力大小相差多少？（不计空气阻力）
17．如图所示，一个人用一根长为R=1m，能承受最大拉力为F=74N的绳子，系着一个质量为m=1kg的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O离地面高h=6m。运动中小球在圆周的最低点时绳子刚好被拉断，绳子的质量和空气阻力均忽略不计，g=10 m/s2。求：
（1）绳子被拉断的瞬间，小球的速度v的大小；
（2）绳断后，小球落地点与圆周的最低点间的水平距离x多大？
18．如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为。求：
（1）A球运动到C点时的速度；
（2）A、B两球落地点间的距离。
参考答案
1．A2．C3．B4．B5．D6．C7．C8．BD9．AC10．ACD11．AD12．AD13．BD
14． 竖直向下
15．（1）；；（2）
【解析】
（1）汽车在在凹形路面最低点受到支持力最大时，
代入数据
汽车在在凸形路面最高点时，速度最大时，对路面的压力为零
代入数据
（2）汽车在该路段一直以恒定的速率行驶，即保持20m/s速度，当汽车运动到最高点时，支持力最小
代入数据
根据牛顿第三定律汽车对桥面的最小压力为。
16．6mg
【解析】
在B点，由牛顿第二定律有FB＋mg=m
解之得FB=mg
在A点，由牛顿第二定律有FA－mg=m
解之得FA=7mg
结合牛顿第三定律可知，在A、B两点轨道对车的压力大小相差6mg。
17．（1）8m/s；（2）8m
【解析】
（1）由题意，绳子被拉断前的瞬间，由牛顿第二定律有
代入数据，解得v=8m/s
（2））绳断后，小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，平抛运动的规律有
x=vt
联立解得
18．（1）；（2）3R
【解析】
（1）小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力，对A球有
解得
对B球有
解得
（2）根据平抛运动的规律，两球下落时间相等，由
解得
水平方向做匀速运动，对A球
对B球
A、B两球落地点间的距离答案第1页，共2页
一、选择题
1．当汽车驶在凸形桥时，为使通过桥顶时减小汽车对桥的压力，司机应（）
A．增大速度通过桥顶 B．以尽可能小的速度通过桥顶
C．和通过桥顶的速度无关 D．使通过桥顶的向加速度尽可能小
2．在世界一级方程式锦标赛中，赛车在水平路面上转弯时，常常在弯道上冲出跑道，其原因是( )
A．是由于赛车行驶到弯道时，运动员未能及时转动方向盘造成的
B．是由于赛车行驶到弯道时，没有及时加速造成的
C．是由于赛车行驶到弯道时，没有及时减速造成的
D．是由于在弯道处汽车受到的摩擦力比在直道上小造成的
3．一汽车通过拱形桥顶点时速度为10m/s，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为（ ）
A．15m/s B．20m/s C．25m/s D．30m/s
4．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
5．通过阅读课本，几个同学对生活中的圆周运动的认识进行交流．甲说：“ 洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动．” 乙说：“ 火车转弯时，若行驶速度超过规定速度，则内轨与车轮会发生挤压．” 丙说：“ 汽车过凸形桥时要减速行驶，而过凹形桥时可以较大速度行驶．” 丁说：“ 我在游乐园里玩的吊椅转得越快，就会离转轴越远，这也是利用了离心现象．” 你认为正确的是( )
A．甲和乙 B．乙和丙 C．丙和丁 D．甲和丁
6．如图所示，汽车在炎热的夏天沿不平的曲面行驶，其中最不容易发生爆胎的点是（假定汽车运动速率，）（ ）
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
7．如图所示，质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中，杆的另一端套有一个质量为m的小球，今使小球在水平面内作半径为R的匀速圆周运动，且角速度为ω，则杆的上端受到球对其作用力的大小为（ ）
A．mω2R B． C． D．不能确定
8．铁道转弯处内、外铁轨间设计有高度差,可以使火车顺利转弯,下列说法中正确的是( )
A．主要是为了减少车轮与铁轨间的摩擦
B．主要是为了减少轮缘与铁轨间的挤压
C．内轨应略高于外轨
D．重力和支持力的合力为火车转弯提供了向心力
9．2013年6月11日至26日，“神舟十号”飞船圆满完成了太空之行，期间还成功进行了人类历史上第二次太空授课，女航天员王亚平做了大量失重状态下的精美物理实验。如图所示为处于完全失重状态下的水珠，下列说法正确的是（ ）
A．水珠仍受重力的作用 B．水珠受力平衡
C．水珠所受重力等于所需的向心力 D．水珠不受重力的作用
10．如图所示，光滑水平面上一质量为m的小球在拉力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，则下列关于小球运动情况的说法，正确的是（ ）
A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动
B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动
C．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动
D．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pc做近心运动
11．铁路转弯处的弯道半径是根据地形决定的。若要求轨道与轮缘间无挤压，弯道处要求外轨比内轨高，其内、外轨高度差的设计不仅与半径有关，还与火车在该弯道上的行驶速率有关。下列说法正确的是（ ）
A．一定时，越小，要求越大
B．一定时，越大，要求越大
C．一定时，越小，要求越大
D．一定时，越大，要求越大
12．某高速公路弯道处设计为内侧低外侧高的圆弧弯道，使路面与水平面有一倾角α，弯道半径为R。当汽车在该弯道处沿侧向的摩擦力恰为零时，汽车转弯的速度v为（ ）
A．v＝ B．安全速度与汽车的质量有关
C．v＝ D．安全速度与汽车的质量无关
13．未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。为达到上述目的，下列说法正确的是（ ）
A．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大
B．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小
C．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大
D．宇航员质量的大小不影响旋转舱的角速度
二、填空题
14．飞机由俯冲转为拉起的一段轨迹可看成一段圆弧，如图所示，飞机做俯冲拉起运动时，在最低点附近做半径为的圆周运动，如果飞行员质量，飞机经过最低点时的速度。（取）则这时飞行员对座椅的压力是___________。方向___________。
三、解答题
15．如图所示，丘陵地区的路面凹凸起伏，质量m=2.0×104kg的汽车驶过该路段，凹凸路面的圆弧半径均为80m。为了不损坏路面，要求汽车对路面的压力不得超过3.0×105N(g取10m/s2)。
(1)求汽车在凹形路面和凸形路面分别允许行驶的最大速率；
(2)若汽车在该路段一直以恒定的速率行驶，求汽车对桥面的最小压力。
16．如图所示是马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道。表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为m，人以v1=的速度过轨道最高点B，并以v2=v1的速度过最低点A。求在A、B两点摩托车对轨道的压力大小相差多少？（不计空气阻力）
17．如图所示，一个人用一根长为R=1m，能承受最大拉力为F=74N的绳子，系着一个质量为m=1kg的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O离地面高h=6m。运动中小球在圆周的最低点时绳子刚好被拉断，绳子的质量和空气阻力均忽略不计，g=10 m/s2。求：
（1）绳子被拉断的瞬间，小球的速度v的大小；
（2）绳断后，小球落地点与圆周的最低点间的水平距离x多大？
18．如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为。求：
（1）A球运动到C点时的速度；
（2）A、B两球落地点间的距离。
参考答案
1．A2．C3．B4．B5．D6．C7．C8．BD9．AC10．ACD11．AD12．AD13．BD
14． 竖直向下
15．（1）；；（2）
【解析】
（1）汽车在在凹形路面最低点受到支持力最大时，
代入数据
汽车在在凸形路面最高点时，速度最大时，对路面的压力为零
代入数据
（2）汽车在该路段一直以恒定的速率行驶，即保持20m/s速度，当汽车运动到最高点时，支持力最小
代入数据
根据牛顿第三定律汽车对桥面的最小压力为。
16．6mg
【解析】
在B点，由牛顿第二定律有FB＋mg=m
解之得FB=mg
在A点，由牛顿第二定律有FA－mg=m
解之得FA=7mg
结合牛顿第三定律可知，在A、B两点轨道对车的压力大小相差6mg。
17．（1）8m/s；（2）8m
【解析】
（1）由题意，绳子被拉断前的瞬间，由牛顿第二定律有
代入数据，解得v=8m/s
（2））绳断后，小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，平抛运动的规律有
x=vt
联立解得
18．（1）；（2）3R
【解析】
（1）小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力，对A球有
解得
对B球有
解得
（2）根据平抛运动的规律，两球下落时间相等，由
解得
水平方向做匀速运动，对A球
对B球
A、B两球落地点间的距离答案第1页，共2页