人教版必修二6.4生活中的圆周运动(word版含答案)
文档属性
| 名称 | 人教版必修二6.4生活中的圆周运动(word版含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 174.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-09 19:55:25 | ||
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文档简介
人教版必修二6.4生活中的圆周运动
一、单项选择题（共9小题；共36分）
1. 下列现象中，不属于离心现象是
A. 汽车通过圆形拱桥，由于速度太快而离开地面
B. 公共汽车急刹车时，乘客都向前倾倒
C. 洗衣机脱水转动时可以将湿衣服上的水甩去
D. 汽车在转弯时，由于车速过快而滑到了路边
2. 如图所示，赛车在水平路面上转弯时，常常在弯道上冲出跑道，则以下说法正确的是
A. 是由于赛车行驶到弯道时，运动员未能及时转动方向盘才造成赛车冲出跑道的
B. 是由于赛车行驶到弯道时，运动员没有及时减速才造成赛车冲出跑道的
C. 是由于赛车行驶到弯道时，运动员没有及时加速才造成赛车冲出跑道的
D. 由公式 可知，弯道半径越大，越容易冲出跑道
3. 如图所示，在光滑水平面上，钉有两个钉子 和 ，一根长细绳的一端系一个小球，另一端固定在钉子 上，开始时小球与钉子 、 均在一条直线上（图示位置），且细绳的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上，现使小球以初速度 在水平面上沿俯视逆时针方向做圆周运动，使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，在绳子完全被释放后与释放前相比，下列说法正确的是
A. 小球的线速度变大 B. 小球的角速度变大
C. 小球的加速度变大 D. 细绳对小球的拉力变小
4. 汽车在倾斜的轨道上转弯如图所示，弯道的倾角为 ，半径为 ，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是
A. B. C. D.
5. 如图所示，小物体 与水平圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则 的受力情况是
A. 受重力、支持力
B. 受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
C. 重力、支持力、向心力、摩擦力
D. 以上均不正确
6. 质量为 的汽车，以速率 通过半径为 的凹形桥，在桥面最低点时汽车对桥面的压力大小是
A. B. C. D.
7. 在公路上常会看到凸形和凹形的路面，如图所示。一质量为 的汽车，通过凸形路面的最高处时对路面的压力为 ，通过凹形路面最低处时对路面的压力为 ，则
A. B. C. D.
8. 绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中有一质量为 千克的物体挂在弹簧秤上，这时弹簧秤的示数
A. 等于 B. 小于 C. 大于 D. 等于
9. 关于圆周运动的向心力、向心加速度，下列说法正确的是
A. 向心力的方向是不变的
B. 向心力的方向是变化的
C. 向心加速度方向与线速度方向相同
D. 向心力与向心加速度方向一定不同
二、双项选择题（共3小题；共12分）
10. 根据 《 日经新闻 》 的报道，日本将在 年东京奥运会开幕之前使“无人驾驶”汽车正式上路并且投入运营。高度详细的 地图技术能够为“无人驾驶”汽车提供大量可靠的数据，这些数据可以通过汽车内部的机器学习系统进行全面的分析，以执行不同的指令。如图所示为一段公路拐弯处的 地图，你认为以下说法正确的是
A. 如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力
B. 如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时收到的指令应让车速小一点，防止汽车作离心运动而发生侧翻
C. 如果弯道是倾斜的， 地图上应标出内（东）高外（西）低
D. 如果弯道是倾斜的， 地图上应标出外（西）高内（东）低
11. 如图所示，金属环 、 用不可伸长的细线连接，分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上，当整个装置以竖直杆为轴以不同大小的角速度匀速转动时，两金属环一直相对杆不动，下列判断正确的是
A. 转动的角速度越大，细线中的拉力不变
B. 转动的角速度越大，环 与水平杆之间的弹力越大
C. 转动的角速度不同，环 与水平杆之间的摩擦力大小可能相等
D. 转动的角速度越大，环 与竖直杆之间的弹力越大
12. 为在水平传送带上被传送的小物体（可视为质点）， 为终端皮带轮，如图所示，已知皮带轮半径为 ，传送带与皮带轮间不会打滑，当 可被水平抛出时
A. 皮带的最小速度为 B. 皮带的最小速度为
C. 轮每秒的转数最少是 D. 轮每秒的转数最少是
三、解答题（共2小题；共26分）
13. 长 的轻杆，其一端连接着一个零件 ， 的质量 。现让 在竖直平面内绕 点做匀速圆周运动，如图所示。在 通过最高点时，求下列两种情况下 对杆的作用力，取 ：
（1） 的速率为 。
（2） 的速率为 。
14. 如图所示，水平地面上有一辆小车，小车上固定着竖直的立柱，“ 形”的轻质细杆 固定在支柱上。质量为 的小球 固定在杆的 端，小球 用细绳系在杆的 端。某段时间内小车向右运动，细绳偏离竖直线的角度 保持不变。求：
（1）小车做什么运动；
（2）小车的加速度大小；
（3）杆对小球 的作用力大小。
答案
第一部分
1. B
【解析】汽车通过圆形拱桥时，汽车的速度快，需要的向心力大，大于了汽车的重力，所以汽车会离开地面，属于离心现象，所以A正确。
公共汽车急刹车时，乘客都向前倾倒，这是由于惯性，不是离心现象，所以B错误。
脱水桶高速转动时，需要的向心力的大小大于了水和衣服之间的附着力，水做离心运动被从衣服上甩掉，属于离心现象，所以C正确。
汽车在转弯时，由于汽车的速度快，需要的向心力大，大于了汽车受到的最大静摩擦力，所以汽车会滑到路边，属于离心现象，所以D正确。
本题选择不属于离心现象的，故选B。
2. B
3. D
【解析】在绳子完全被释放后与释放前相比，小球所受的拉力与速度垂直，不改变速度大小，故A错误。
小球的加速度 不变， 变大，则 变小，故B错误。
由 ， 不变， 变大，则角速度 变小，故C错误。
细绳对小球的拉力 不变， 变大，则 变小，故D正确。
4. C
【解析】高速行驶的汽车完全不依靠摩擦力转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供，力图如图；根据牛顿第二定律得：
解得：
故选C
5. B
【解析】物体在水平面上，一定受到重力和支持力作用，物体在转动过程中，有背离圆心的运动趋势，因此受到指向圆心的静摩擦力，且静摩擦力提供向心力，故ACD错误，B正确。
6. D
【解析】（2014 四川成都高一检测）
汽车在凹形桥最低点受重力和桥面对汽车的支持力，由牛顿第二定律有 ，所以 ，由牛顿第三定律可知汽车对桥面的压力大小也是 ，选项 D 正确。
7. B
8. D
9. B
【解析】物体做圆周运动时，都需要向心力，而向心力的方向始终指向圆心，方向是变化的．故A错误，B正确；向心加速度方向指向圆心，线速度方向沿轨迹的切线方向，则两者相互垂直，故CD错误
第二部分
10. B， D
【解析】如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力，受力分析不能分析向心力，故A错误；
如果弯道是水平的，由静摩擦力提供向心力，根据 可知，速度越大，所需要的向心力越大，当需要的向心力大于最大静摩擦力时，汽车做离心运动，所以“无人驾驶”汽车在拐弯时收到的指令应让车速小一点，防止汽车作离心运动而发生侧翻，故B正确；
如果弯道是倾斜的，重力和支持力的合力可以提供向心力，而向心力指向圆心，所以 地图上应标出外（西）高内（东）低，故C错误，D正确。
11. A， B
12. A， C
【解析】物体恰好被水平抛出时，在皮带轮最高点满足 ，即速度最小为 ，选项A正确；
又因为 ，可得 ，选项C正确.
第三部分
13. （1） ，竖直向下
（2） ，竖直向上
14. （1） 小车做匀减速直线运动
（2）
【解析】设小球 的质量为 ，它受到重力 和细绳的拉力 ，
解得
（3） 或
【解析】小球 受到重力 和杆的作用力 。
小球 也具有水平向左的加速度 将 分别沿水平和竖直方向分解为 、 两个分力
（或 ）
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一、单项选择题（共9小题；共36分）
1. 下列现象中，不属于离心现象是
A. 汽车通过圆形拱桥，由于速度太快而离开地面
B. 公共汽车急刹车时，乘客都向前倾倒
C. 洗衣机脱水转动时可以将湿衣服上的水甩去
D. 汽车在转弯时，由于车速过快而滑到了路边
2. 如图所示，赛车在水平路面上转弯时，常常在弯道上冲出跑道，则以下说法正确的是
A. 是由于赛车行驶到弯道时，运动员未能及时转动方向盘才造成赛车冲出跑道的
B. 是由于赛车行驶到弯道时，运动员没有及时减速才造成赛车冲出跑道的
C. 是由于赛车行驶到弯道时，运动员没有及时加速才造成赛车冲出跑道的
D. 由公式 可知，弯道半径越大，越容易冲出跑道
3. 如图所示，在光滑水平面上，钉有两个钉子 和 ，一根长细绳的一端系一个小球，另一端固定在钉子 上，开始时小球与钉子 、 均在一条直线上（图示位置），且细绳的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上，现使小球以初速度 在水平面上沿俯视逆时针方向做圆周运动，使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，在绳子完全被释放后与释放前相比，下列说法正确的是
A. 小球的线速度变大 B. 小球的角速度变大
C. 小球的加速度变大 D. 细绳对小球的拉力变小
4. 汽车在倾斜的轨道上转弯如图所示，弯道的倾角为 ，半径为 ，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是
A. B. C. D.
5. 如图所示，小物体 与水平圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则 的受力情况是
A. 受重力、支持力
B. 受重力、支持力和指向圆心的摩擦力
C. 重力、支持力、向心力、摩擦力
D. 以上均不正确
6. 质量为 的汽车，以速率 通过半径为 的凹形桥，在桥面最低点时汽车对桥面的压力大小是
A. B. C. D.
7. 在公路上常会看到凸形和凹形的路面，如图所示。一质量为 的汽车，通过凸形路面的最高处时对路面的压力为 ，通过凹形路面最低处时对路面的压力为 ，则
A. B. C. D.
8. 绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中有一质量为 千克的物体挂在弹簧秤上，这时弹簧秤的示数
A. 等于 B. 小于 C. 大于 D. 等于
9. 关于圆周运动的向心力、向心加速度，下列说法正确的是
A. 向心力的方向是不变的
B. 向心力的方向是变化的
C. 向心加速度方向与线速度方向相同
D. 向心力与向心加速度方向一定不同
二、双项选择题（共3小题；共12分）
10. 根据 《 日经新闻 》 的报道，日本将在 年东京奥运会开幕之前使“无人驾驶”汽车正式上路并且投入运营。高度详细的 地图技术能够为“无人驾驶”汽车提供大量可靠的数据，这些数据可以通过汽车内部的机器学习系统进行全面的分析，以执行不同的指令。如图所示为一段公路拐弯处的 地图，你认为以下说法正确的是
A. 如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力
B. 如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时收到的指令应让车速小一点，防止汽车作离心运动而发生侧翻
C. 如果弯道是倾斜的， 地图上应标出内（东）高外（西）低
D. 如果弯道是倾斜的， 地图上应标出外（西）高内（东）低
11. 如图所示，金属环 、 用不可伸长的细线连接，分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上，当整个装置以竖直杆为轴以不同大小的角速度匀速转动时，两金属环一直相对杆不动，下列判断正确的是
A. 转动的角速度越大，细线中的拉力不变
B. 转动的角速度越大，环 与水平杆之间的弹力越大
C. 转动的角速度不同，环 与水平杆之间的摩擦力大小可能相等
D. 转动的角速度越大，环 与竖直杆之间的弹力越大
12. 为在水平传送带上被传送的小物体（可视为质点）， 为终端皮带轮，如图所示，已知皮带轮半径为 ，传送带与皮带轮间不会打滑，当 可被水平抛出时
A. 皮带的最小速度为 B. 皮带的最小速度为
C. 轮每秒的转数最少是 D. 轮每秒的转数最少是
三、解答题（共2小题；共26分）
13. 长 的轻杆，其一端连接着一个零件 ， 的质量 。现让 在竖直平面内绕 点做匀速圆周运动，如图所示。在 通过最高点时，求下列两种情况下 对杆的作用力，取 ：
（1） 的速率为 。
（2） 的速率为 。
14. 如图所示，水平地面上有一辆小车，小车上固定着竖直的立柱，“ 形”的轻质细杆 固定在支柱上。质量为 的小球 固定在杆的 端，小球 用细绳系在杆的 端。某段时间内小车向右运动，细绳偏离竖直线的角度 保持不变。求：
（1）小车做什么运动；
（2）小车的加速度大小；
（3）杆对小球 的作用力大小。
答案
第一部分
1. B
【解析】汽车通过圆形拱桥时，汽车的速度快，需要的向心力大，大于了汽车的重力，所以汽车会离开地面，属于离心现象，所以A正确。
公共汽车急刹车时，乘客都向前倾倒，这是由于惯性，不是离心现象，所以B错误。
脱水桶高速转动时，需要的向心力的大小大于了水和衣服之间的附着力，水做离心运动被从衣服上甩掉，属于离心现象，所以C正确。
汽车在转弯时，由于汽车的速度快，需要的向心力大，大于了汽车受到的最大静摩擦力，所以汽车会滑到路边，属于离心现象，所以D正确。
本题选择不属于离心现象的，故选B。
2. B
3. D
【解析】在绳子完全被释放后与释放前相比，小球所受的拉力与速度垂直，不改变速度大小，故A错误。
小球的加速度 不变， 变大，则 变小，故B错误。
由 ， 不变， 变大，则角速度 变小，故C错误。
细绳对小球的拉力 不变， 变大，则 变小，故D正确。
4. C
【解析】高速行驶的汽车完全不依靠摩擦力转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供，力图如图；根据牛顿第二定律得：
解得：
故选C
5. B
【解析】物体在水平面上，一定受到重力和支持力作用，物体在转动过程中，有背离圆心的运动趋势，因此受到指向圆心的静摩擦力，且静摩擦力提供向心力，故ACD错误，B正确。
6. D
【解析】（2014 四川成都高一检测）
汽车在凹形桥最低点受重力和桥面对汽车的支持力，由牛顿第二定律有 ，所以 ，由牛顿第三定律可知汽车对桥面的压力大小也是 ，选项 D 正确。
7. B
8. D
9. B
【解析】物体做圆周运动时，都需要向心力，而向心力的方向始终指向圆心，方向是变化的．故A错误，B正确；向心加速度方向指向圆心，线速度方向沿轨迹的切线方向，则两者相互垂直，故CD错误
第二部分
10. B， D
【解析】如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力，受力分析不能分析向心力，故A错误；
如果弯道是水平的，由静摩擦力提供向心力，根据 可知，速度越大，所需要的向心力越大，当需要的向心力大于最大静摩擦力时，汽车做离心运动，所以“无人驾驶”汽车在拐弯时收到的指令应让车速小一点，防止汽车作离心运动而发生侧翻，故B正确；
如果弯道是倾斜的，重力和支持力的合力可以提供向心力，而向心力指向圆心，所以 地图上应标出外（西）高内（东）低，故C错误，D正确。
11. A， B
12. A， C
【解析】物体恰好被水平抛出时，在皮带轮最高点满足 ，即速度最小为 ，选项A正确；
又因为 ，可得 ，选项C正确.
第三部分
13. （1） ，竖直向下
（2） ，竖直向上
14. （1） 小车做匀减速直线运动
（2）
【解析】设小球 的质量为 ，它受到重力 和细绳的拉力 ，
解得
（3） 或
【解析】小球 受到重力 和杆的作用力 。
小球 也具有水平向左的加速度 将 分别沿水平和竖直方向分解为 、 两个分力
（或 ）
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