第4节生活中的圆周运动 能力提升练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第4节生活中的圆周运动 能力提升练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 372.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-07 00:13:27 | ||
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文档简介
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
能力提升练习
一、单选题
1． 摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示。当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜；行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样。假设有一超高速摆式列车在水平面内行驶，以360 km/h的速度拐弯，拐弯半径为1 km，则质量为55 kg的乘客，在拐弯过程中所受到的列车给他的作用力为（g取10 m/s2）（ ）
A．550 N B．1 100 N C．0 D．550 N
2． 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
3． 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
4． 在室内自行车比赛中，运动员以速度v在与水平面的夹角为θ的赛道上做匀速圆周运动，如图所示。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．运动员做圆周运动的角速度为vR
B．如果运动员加速，运动员将做离心运动
C．运动员所受的支持力大小可能等于
D．将运动员和自行车看做一个整体，则整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
5． 物体做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是（ ）
A．根据，向心加速度的大小一定跟圆周运动的半径成反比
B．根据，向心加速度的大小一定跟圆周运动的半径成正比
C．根据，角速度一定跟圆周运动的半径成反比
D．根据，角速度一定跟转速成正比
6． 下列说法正确的是（ ）
A．两个速率不等的匀速直线运动的合运动定是曲线运动
B．两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
C．做匀速圆周运动的物体所受各力的合力一定指向圆心
D．做变速圆周运动的物体所受各力的合力一定不指向圆心
7． 高铁和高速公路在拐弯时铁轨或高速公路路面都要倾斜．某段高速公路在水平面内拐弯处的半径为R=900m，为防止侧滑，路面设计为倾斜一定的角度，且tanα=0.1，取g=10m/s2．这段高速公路弯路的设计通过速度最接近下列那个数值（ ）
A． B． C． D．
8． 洗衣机是现代家庭常见的电器设备。它是采用转筒带动衣物旋转的方式进行脱水的，下列有关说法中错误的是（ ）
A．脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的
B．加快脱水筒转动的角速度，脱水效果会更好
C．水能从筒中甩出是因为水滴与衣物间的作用力不能提供水滴需要的向心力
D．靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好
9． 如图所示的皮带传动装置中，皮带与轮之间不打滑，两轮半径分别为R和r，且R=2r，A、B分别为两轮边缘上的点，则皮带轮运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．它们的角速度相等
B．它们的线速度大小相等
C．它们的向心加速度相等
D．它们的周期相等
10．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
二、多选题
11．如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为m的两个物体A和B（均可看做质点），已知OA＝2OB，两物体与盘面间的动摩擦因数均为μ，两物体刚好未发生滑动，此时剪断细线，假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则
A．剪断前，细线中的张力等于
B．剪断前，细线中的张力等于
C．剪断后，两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动
D．剪断后，B物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，A物体发生滑动，离圆心越来越远
12．如图所示，在一个水平圆盘上，有一轻绳一端固定在圆盘中心的竖直转轴上、另一端连接小物块，开始时轻绳被水平拉直，然后突然给小物块一个垂直于轻绳且沿水平方向的初速度，使物块开始做圆周运动，已知物块与盘面间的动摩擦因数处处相同．下列图象表示物块在运动过程中的动能Ek和轻绳拉力F随物块运动路程l的变化关系，其中正确的是
A． B．
C． D．
13．如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是（ ）
A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来
B．人在最高点时对座位仍可能产生压力
C．人在最低点时对座位的压力等于mg
D．人在最低点时对座位的压力大于mg
14．如图甲所示为某一品牌的小型甩干机，内部白色的小筐是甩衣桶，其简化模型如图乙所示。当甩衣桶在电动机的带动下转动时，衣服贴在甩衣桶壁上，若湿衣服的质量为1kg，衣服和桶壁间的动摩擦因数为0.01，甩衣桶内壁半径为0.1 m，甩干机外壁的半径为0.2 m，当电动机的角速度达到100 rad/s时，衣服上的一水滴从桶壁上的小孔被甩出，下降高度为h时撞到外壁上，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g = 10 m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．电动机转动的角速度至少为50 rad/s时，衣服才能贴在桶壁上不掉下来
B．电动机转动的角速度至少为100 rad/s时，衣服才能贴在桶壁上不掉下来
C．h等于3.75 mm
D．h等于1.5 mm
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，水平放置的圆盘上，在其边缘C点固定一个小桶，桶的高度不计，圆盘半径为R＝1 m，在圆盘直径CD的正上方，与CD平行放置一条水平滑道AB，滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上，且B点距离圆盘圆心的竖直高度h＝1．25 m，在滑道左端静止放置质量为m＝0．4 kg的物块（可视为质点），物块与滑道的动摩擦因数为μ＝0．2，现用力F＝4 N的水平作用力拉动物块，同时圆盘从图示位置，以角速度ω＝2π rad/s，绕通过圆心O的竖直轴匀速转动，拉力作用在物块一段时间后撤掉，最终物块由B点水平抛出，恰好落入圆盘边缘的小桶内．重力加速度g取10 m/s2．
（1）若拉力作用时间为0．5 s，求所需滑道的长度
（2）求拉力作用的最短时间
17．如图所示，质量为m=50kg（含装备）的滑雪运动员（视为质点）练习滑雪时，从倾角为37°的斜直路面的A点由静止开始滑下，同时利用雪杖（视为轻杆）推地，两只雪杖对人体的总作用力视为恒力，大小为运动员体重（含装备）的四分之一，方向斜向左上方，与斜面夹角为53°，雪杖推地过程运动员的位移为△x=m，紧接着收起雪杖自由滑行t=1s，然后立即第二次利用雪杖推地，第二次推地时运动员的受力情况及位移与第一次完全相同。接着收起雪杖自由滑行AB段剩下路程。随后滑上BC段圆弧路面，圆弧路面的半径OB=OC=R=10m，AB与BC相切于B点。运动员从B点运动到C点的过程速率视为不变。最后运动员从C点水平飞出。图中AB长L=m，滑雪板与地面间的动摩擦因数μ=0.25，C点下方斜直路面与AB共面且足够长，不计空气阻力，取g=10m/s2。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）雪杖推地时运动员的加速度a1和自由滑行时的加速度a2；
（2）运动员刚进入圆弧路面的B点时，路面对运动员的支力N；
（3）运动员从C点飞出后，与路面的最大距离d。
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 D B C D C C D B B
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD AC BD BD ACD
三、解答题
16．（1）
（2）
17．（1），；（2）；（3）
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能力提升练习
一、单选题
1． 摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示。当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜；行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样。假设有一超高速摆式列车在水平面内行驶，以360 km/h的速度拐弯，拐弯半径为1 km，则质量为55 kg的乘客，在拐弯过程中所受到的列车给他的作用力为（g取10 m/s2）（ ）
A．550 N B．1 100 N C．0 D．550 N
2． 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
3． 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
4． 在室内自行车比赛中，运动员以速度v在与水平面的夹角为θ的赛道上做匀速圆周运动，如图所示。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．运动员做圆周运动的角速度为vR
B．如果运动员加速，运动员将做离心运动
C．运动员所受的支持力大小可能等于
D．将运动员和自行车看做一个整体，则整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
5． 物体做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是（ ）
A．根据，向心加速度的大小一定跟圆周运动的半径成反比
B．根据，向心加速度的大小一定跟圆周运动的半径成正比
C．根据，角速度一定跟圆周运动的半径成反比
D．根据，角速度一定跟转速成正比
6． 下列说法正确的是（ ）
A．两个速率不等的匀速直线运动的合运动定是曲线运动
B．两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
C．做匀速圆周运动的物体所受各力的合力一定指向圆心
D．做变速圆周运动的物体所受各力的合力一定不指向圆心
7． 高铁和高速公路在拐弯时铁轨或高速公路路面都要倾斜．某段高速公路在水平面内拐弯处的半径为R=900m，为防止侧滑，路面设计为倾斜一定的角度，且tanα=0.1，取g=10m/s2．这段高速公路弯路的设计通过速度最接近下列那个数值（ ）
A． B． C． D．
8． 洗衣机是现代家庭常见的电器设备。它是采用转筒带动衣物旋转的方式进行脱水的，下列有关说法中错误的是（ ）
A．脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的
B．加快脱水筒转动的角速度，脱水效果会更好
C．水能从筒中甩出是因为水滴与衣物间的作用力不能提供水滴需要的向心力
D．靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好
9． 如图所示的皮带传动装置中，皮带与轮之间不打滑，两轮半径分别为R和r，且R=2r，A、B分别为两轮边缘上的点，则皮带轮运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．它们的角速度相等
B．它们的线速度大小相等
C．它们的向心加速度相等
D．它们的周期相等
10．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
二、多选题
11．如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为m的两个物体A和B（均可看做质点），已知OA＝2OB，两物体与盘面间的动摩擦因数均为μ，两物体刚好未发生滑动，此时剪断细线，假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为g，则
A．剪断前，细线中的张力等于
B．剪断前，细线中的张力等于
C．剪断后，两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动
D．剪断后，B物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，A物体发生滑动，离圆心越来越远
12．如图所示，在一个水平圆盘上，有一轻绳一端固定在圆盘中心的竖直转轴上、另一端连接小物块，开始时轻绳被水平拉直，然后突然给小物块一个垂直于轻绳且沿水平方向的初速度，使物块开始做圆周运动，已知物块与盘面间的动摩擦因数处处相同．下列图象表示物块在运动过程中的动能Ek和轻绳拉力F随物块运动路程l的变化关系，其中正确的是
A． B．
C． D．
13．如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是（ ）
A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来
B．人在最高点时对座位仍可能产生压力
C．人在最低点时对座位的压力等于mg
D．人在最低点时对座位的压力大于mg
14．如图甲所示为某一品牌的小型甩干机，内部白色的小筐是甩衣桶，其简化模型如图乙所示。当甩衣桶在电动机的带动下转动时，衣服贴在甩衣桶壁上，若湿衣服的质量为1kg，衣服和桶壁间的动摩擦因数为0.01，甩衣桶内壁半径为0.1 m，甩干机外壁的半径为0.2 m，当电动机的角速度达到100 rad/s时，衣服上的一水滴从桶壁上的小孔被甩出，下降高度为h时撞到外壁上，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g = 10 m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．电动机转动的角速度至少为50 rad/s时，衣服才能贴在桶壁上不掉下来
B．电动机转动的角速度至少为100 rad/s时，衣服才能贴在桶壁上不掉下来
C．h等于3.75 mm
D．h等于1.5 mm
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，水平放置的圆盘上，在其边缘C点固定一个小桶，桶的高度不计，圆盘半径为R＝1 m，在圆盘直径CD的正上方，与CD平行放置一条水平滑道AB，滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上，且B点距离圆盘圆心的竖直高度h＝1．25 m，在滑道左端静止放置质量为m＝0．4 kg的物块（可视为质点），物块与滑道的动摩擦因数为μ＝0．2，现用力F＝4 N的水平作用力拉动物块，同时圆盘从图示位置，以角速度ω＝2π rad/s，绕通过圆心O的竖直轴匀速转动，拉力作用在物块一段时间后撤掉，最终物块由B点水平抛出，恰好落入圆盘边缘的小桶内．重力加速度g取10 m/s2．
（1）若拉力作用时间为0．5 s，求所需滑道的长度
（2）求拉力作用的最短时间
17．如图所示，质量为m=50kg（含装备）的滑雪运动员（视为质点）练习滑雪时，从倾角为37°的斜直路面的A点由静止开始滑下，同时利用雪杖（视为轻杆）推地，两只雪杖对人体的总作用力视为恒力，大小为运动员体重（含装备）的四分之一，方向斜向左上方，与斜面夹角为53°，雪杖推地过程运动员的位移为△x=m，紧接着收起雪杖自由滑行t=1s，然后立即第二次利用雪杖推地，第二次推地时运动员的受力情况及位移与第一次完全相同。接着收起雪杖自由滑行AB段剩下路程。随后滑上BC段圆弧路面，圆弧路面的半径OB=OC=R=10m，AB与BC相切于B点。运动员从B点运动到C点的过程速率视为不变。最后运动员从C点水平飞出。图中AB长L=m，滑雪板与地面间的动摩擦因数μ=0.25，C点下方斜直路面与AB共面且足够长，不计空气阻力，取g=10m/s2。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）雪杖推地时运动员的加速度a1和自由滑行时的加速度a2；
（2）运动员刚进入圆弧路面的B点时，路面对运动员的支力N；
（3）运动员从C点飞出后，与路面的最大距离d。
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 D B C D C C D B B
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD AC BD BD ACD
三、解答题
16．（1）
（2）
17．（1），；（2）；（3）
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