人教版高中物理必修二6.4生活中的圆周运动 同步练习基础卷-试卷(word版含答案)

文档属性

名称 人教版高中物理必修二6.4生活中的圆周运动 同步练习基础卷-试卷(word版含答案)
格式 doc
文件大小 661.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-04-13 21:45:15

图片预览

文档简介

人教版高中物理必修二6.4生活中的圆周运动 同步练习基础卷
一、单选题(本大题共8道小题)
1. 如图所示,在粗糙水平木板上放一个物块,使水平木板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动, 为水平直径, 为竖直直径,在运动过程中木板始终保持水平,物块相对木板始终静止,则( )
A. 物块始终受到三个力作用
B. 只有在 、 、 、 四点,物块受到的合外力才指向圆心
C. 从 到 ,物块所受的摩擦力先增大后减小
D. 从 到 ,物块处于超重状态
2. 在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低。如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看做是半径为 的圆周运动。设内外路面高度差为 ,路基的水平宽度为 ,路面的宽度为 。已知重力加速度为 。要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,飞机在竖直平面内俯冲又拉起,这一过程可看作匀速圆周运动.在最低点时,飞行员对座椅的压力为F.设飞行员所受重力为G.则飞机在最低点时( )
A.F=0 B.FG
4. 如图所示,光滑木板长1 m,木板上距离左端处放有一物块,木板可以绕左端垂直纸面的轴转动,开始时木板水平静止.现让木板突然以一恒定角速度顺时针转动时,物块下落正好可以砸在木板的末端,已知重力加速度g=10m/s2,则木板转动的角速度为(   )
A. B. C. D.
5. 如图所示,公园里一个小朋友在荡秋千,两根轻质吊线平行,小朋友可视为质点,重力加速度为g。小朋友运动到最高点时每根吊线上张力大小等于小朋友及秋千踏板总重力的0.3倍,此时小朋友的加速度大小为(  )
A.0.8g B.0.7g C.0.4g D.0
6. 如图所示,倒L型的轻杆一端固定一个质量为m的小球(可视为质点),L杆可围绕竖直轴()以角速度的匀速转动,若小球在水平面内作圆周运动的半径为R,则杆对球的作用力大小为(  )
A. B.
C. D.不能确定
7. 如图,用手捏住细线,让质量m=2kg的小球在光滑水平桌面上以v=1m/s的速率做匀速圆周运动,其半径r=0.3m。某时刻突然松手,使细线迅速放长0.2m后,又迅速捏住细线,保证小球在更大半径的圆上做匀速圆周运动。已知两圆为同心圆,则(  )
A.细线迅速放长0.2m所经历的时间为0.2s
B.在大圆上运动时,小球的角速度为1.2rad/s
C.迅速捏住细线的过程,使小球动能损失0.36J
D.在大圆上运动时,细线对小球的拉力为1.44N
8. 如图所示,半径为R的半球形容器固定在水平转台上,转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度ω匀速转动.质量不同的小物块A、B随容器转动且相对器壁静止,A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为α和β,α>β..则( )
A.A的质量一定小于B的质量
B.A、B受到的摩擦力可能同时为零
C.若A不受摩擦力,则B受沿容器壁向上的摩擦力
D.若ω增大,A、B受到的摩擦力可能都增大
二、解答题(本大题共3道小题)
9. 如图所示,光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平地面上,轨道的A点与水平地面相切,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,恰好能从半圆形轨道最高点B水平飞出,落到水平面地上的C点。重力加速度为g,求:
(1)小球经过B点的速度大小;
(2)小球落地点C距A处的距离为多少?
10. 一条不可伸长、长度L=0.90m的轻绳,穿过一根竖直放置、高度d=0.40m的硬质光滑细管,绳的两端分别连接可视为质点的小球A和B,其中A的质量为m=0.04kg。某同学手持该细管,保持其下端不动、且距地面高h=0.20m,轻微摇动上端。稳定时,B恰静止于细管口下端处、且与管口无相互作用,A绕B做匀速圆周运动,情景如图所示。取g=10m/s2,各量单位采用SI制,计算结果均保留两位小数,求:
(1)B的质量M多大?
(2)A做匀速圆周运动的周期T多大?
(3)若绳在图示情景时断开,则A落地时距B多远。
11. 长度为的轻杆OA绕O点在竖直平面内做圆周运动,A端连着一个质量的小球,g取。求在下述两种情况下,通过最高点时小球对杆的作用力的大小和方向。
(1)杆做匀速圆周运动的转速为;
(2)杆做匀速圆周运动的转速为。
三、填空题(本大题共4道小题)
12. 如图所示,一个质量为2kg的小球用一根长为1m的细绳连接,在竖直平面内做圆周运动.g=10m/s2.要使小球能顺利的通过最高点,则最高点的速度至少为_____m/s.若通过最高点时的速度是5m/s,则绳子收到的拉力是______N.
13. 如图所示,长度为L=1.0m的绳,栓着一质量m=1kg小球在竖直面内做圆周运动,已知绳子能够承受的最大张力为74N,运动过程中绳子始终处于绷紧状态,分析绳子在A处还是B处易断_____,求出绳子断时小球的线速度_________.
14. 下列现象中,哪些利用了离心现象?答:__________哪些是为了抵消离心现象所产生的不利影响?答:__________ (填现象前的标号)
A.用洗衣机脱水
B.用离心沉淀器分离物质
C.汽车转弯时要减速
D.转动雨伞,可以去除雨伞上的一些水
E. 站在公交车里的乘客,在汽车转弯时要用手拉紧扶手
15. 飞机上俯冲转为拉起的一段轨迹可看作一段圆弧,如图所示,飞机做俯冲拉起运动时,在最低点附近做半径r=180m的圆周运动,如果飞行员的体重m=70kg,飞机经过最低点P时的速度v=360km/h,则这时飞行员对座位的压力为_________.(保留3位有效数字)
答案
一、单选题(本大题共8道小题)
1. 【答案】 D
【解析】在 、 两点处,物块只受重力和支持力,在其他位置处物块受到重力、支持力、静摩擦力三个作用力,故A错误;物块做匀速圆周运动,合外力提供向心力,所以合外力始终指向圆心,故B错误;从 运动到 ,物块的加速度的方向始终指向圆心,水平方向的加速度先减小后反向增大,根据牛顿第二定律知,物块所受木板的摩擦力先减小后增大,故C错误;从 运动到 ,向心加速度有向上的分量,则物块处于超重状态,故D正确。
2. 【答案】 B
【解析】设路面的倾角为 ,根据牛顿第二定律得 ,又由数学知识可知 ,联立解得 ,选项B正确。
3. 【答案】D
【详解】
根据牛顿第三定律可知在最低点时,座椅对人的支持力为F,在最低点时,向心力竖直向上,人受到座椅的支持力和重力,故有,所以,D正确.
4. 【答案】B
【详解】
设从开始到物块砸在木板的末端,木板转过的角度为α,则有,,所以物块下落的高度,由,得物块下落时间为,所以木板转动的角速度,选项B正确.
5. 【答案】A
【详解】
在最高点时,人和秋千踏板所受的合力为
根据牛顿第二定律可知小朋友的加速度大小为
故选A。
6. 【答案】A
【详解】
杆对小球的作用力的一个分力平衡了小球竖直方向的重力,另一个分力提供了小球水平圆周运动的向心力,所以杆对小球的作用力大小为
故选A。
7. 【答案】BD
【详解】
A.放长绳子后,小球先做匀速直线运动,如图所示
设小球的位移为x,有
所经历的时间为
故A错误;
B.在大圆上运动时,小球的线速度为
在大圆上运动时,小球的角速度为
故B正确;
C.迅速捏住细线的过程,小球动能变化为
小球动能损失0.64J,故C错误;
D.在大圆上运动时,细线对小球的拉力为
故D正确。
故选BD。
8. 【答案】D
【详解】
当B摩擦力恰为零时,受力分析如图
根据牛顿第二定律得:
解得:
同理可得:
物块转动角速度与物块的质量无关,所以无关判断质量的大小
由于,所以,即A、B受到的摩擦力不可能同时为零;
若A不受摩擦力,此时转台的角速度为,所以B物块的向心力大于不摩擦力为零时的角速度,所以此时B受沿容器壁向下的摩擦力;
如果转台角速度从A不受摩擦力开始增大,A、B的向心力都增大,所受的摩擦力增大.
故选D.
二、解答题(本大题共3道小题)
9. 【答案】(1) (2)
【详解】
(1)小球恰好过最高点,根据牛顿第二定律有:
解得:
(2)小球从B点飞出后,做平抛运动,水平方向:
竖直方向:
解得:
10. 【答案】(1)0.05kg;(2)1.26s;(3)0.42m
【详解】
(1)对A受力如图

据几何关系得
对B,依题意,有
解得
(2)对A有
式中
解得
代入数据得
(3)A的线速度
绳断后,B自由落体、A平抛,根据得
A的水平位移
A落地时,B也落地,二者相距
11. 【答案】(1)138N,方向竖直向上;(2)10N,方向竖直向下
【详解】
(1)设小球在最高点时受到杆的作用力的方向竖直向下,则其受力分析如图所示。
杆的转速为时,有
由牛顿第二定律得
故小球所受杆的作用力
即杆对小球提供了138N的拉力。
由牛顿第三定律知,小球对杆的拉力大小为138N,方向竖直向上。
(2)杆的转速为时
同理可得小球所受杆的作用力
力为负值表示它的方向与受力分析中所假设的方向相反,故由牛顿第三定律知,小球对杆的压力大小为10N,方向竖直向下。
三、填空题(本大题共4道小题)
12. 【答案】 30N
【详解】
刚好通过最高点时,只有重力提供向心力,当速度为5m/s时
13. 【答案】 A 8m/s
【详解】
小球在最低点A时,;小球在最高点B时,;则小球在最低点时,绳中拉力大,绳容易断.
当绳在A点断时,,解得:绳子断时小球的线速度.
14. 【答案】 ABD CE
【详解】
用洗衣机脱水、用离心沉淀器分离物质、转动雨伞,可以去除雨伞上的一些水,这些都利用了离心现象。
汽车转弯时要减速,是因为汽车有离心趋势,减速可以使转弯所需的向心力减小,从而避免由于离心现象而造成事故。站在公交车里的乘客,在汽车转弯时要用手拉紧扶手,这是为了增大汽车对自身的作用力,从而提供足够的向心力来避免由于离心现象而发生的倾倒。
15. 【答案】4186N
【详解】
飞机经过最低点时对飞行员受力分析得:FN-mg=m
∴FN=mg+m=4589 N
由牛顿第三定律得飞行员对座椅的压力为4589 N.
2 / 2