2020春人教物理新教材必修第二册第6章 圆周运动及答案

文档属性

名称 2020春人教物理新教材必修第二册第6章 圆周运动及答案
格式 zip
文件大小 438.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2020-05-14 13:13:10

图片预览

文档简介

2020春人教物理新教材必修第二册第6章 圆周运动及答案
*新教材人教物理必修第二册第6章 圆周运动*
1、为了测定子弹的飞行速度,在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B,盘A、B平行且相距2 m,轴杆的转速为3 600 r/min,子弹穿过两盘留下两弹孔a、b,测得两弹孔所在半径的夹角θ=30°,如图所示.则该子弹的速度可能是(  )

A.360 m/s B.720 m/s
C.1 440 m/s D.108 m/s
2、如图所示为“感受向心力”的实验,用一根轻绳,一端拴着一个小球,在光滑桌面上抡动细绳,使小球做圆周运动,通过拉力来感受向心力.下列说法正确的是(  )

A.只减小旋转角速度,拉力增大
B.只加快旋转速度,拉力减小
C.只更换一个质量较大的小球,拉力增大
D.突然放开绳子,小球仍做曲线运动
3、如图所示,两轮压紧,通过摩擦传动(不打滑),已知大轮半径是小轮半径的2倍,E为大轮半径的中点,C、D分别是大轮和小轮边缘上的一点,则E、C、D三点向心加速度大小关系正确的是(  )

A.anC=anD=2anE B.anC=2anD=2anE
C.anC==2anE D.anC==anE
4、(多选)在修筑铁路时,弯道处的外轨会略高于内轨.如图所示,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,两轨所在面的倾角为θ,则(  )

A.该弯道的半径r=
B.当火车质量改变时,规定的行驶速度大小不变
C.当火车速率大于v时,内轨将受到轮缘的挤压
D.当火车速率大于v时,外轨将受到轮缘的挤压
5、如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而未滑动.当圆筒的角速度增大以后,物体仍然随圆筒一起匀速转动而未滑动,则下列说法正确的是(  )

A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大了
B.物体所受弹力增大,摩擦力减小了
C.物体所受弹力和摩擦力都减小了
D.物体所受弹力增大,摩擦力不变
6、如图所示,半径为R的圆盘绕过圆心的竖直轴OO′匀速转动,在距轴为r处有一竖直杆,杆上用长为L的细线悬挂一小球.当圆盘以角速度ω匀速转动时,小球也以同样的角速度做匀速圆周运动,这时细线与竖直方向的夹角为θ,则小球的向心加速度大小为(  )

A.ω2R B.ω2r
C.ω2Lsin θ D.ω2(r+Lsin θ)
7、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
8、如图所示,圆盘上叠放着两个物块A和B,当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时,物块与圆盘始终保持相对静止,则(  )

A.物块A不受摩擦力作用
B.物块B受5个力作用
C.当转速增大时,A受摩擦力增大,B受摩擦力减小
D.A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴
9、一小球质量为m,用长为L的悬绳(不可伸长,质量不计)固定于O点,在O点正下方处钉有一颗光滑钉子.如图所示,将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后,当悬线碰到钉子后的瞬间,则 (  )

A.小球的角速度突然增大
B.小球的线速度突然减小到零
C.小球的向心加速度突然增大
D.小球的向心加速度不变
10、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.汽车的运动可看作是半径为R的圆周运动.设内、外路面高度差为h,路基的水平宽度为d,路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零,则汽车转弯时的车速应等于(  )

A. B.
C. D.

11、(计算题)如图所示,有一直径为d的纸制圆筒,使它以角速度ω绕轴O匀速转动,然后使子弹沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒旋转不到半周时,就在圆筒上先后留下a、b两个弹孔,已知aO、bO的夹角为φ,求子弹的速度大小。

12、如图所示,甲、乙两物体自同一水平线上同时开始运动,甲沿顺时针方向做匀速圆周运动,圆半径为R;乙做自由落体运动,当乙下落至A点时,甲恰好第一次运动到最高点B,求甲物体做匀速圆周运动的向心加速度的大小.(重力加速度为g)






1、C [子弹从A盘到B盘,B盘转过的角度θ=2πn+(n=0,1,2,…),B盘转动的角速度ω==2πf=2πn=2π× rad/s=120π rad/s,子弹在A、B盘间运动的时间等于B盘转动的时间,即=,所以v== m/s(n=0,1,2,…),n=0时,v=1 440 m/s;n=1时,v≈110.77 m/s;n=2时,v=57.6 m/s,C正确.]
2、C [由题意,根据向心力公式F向=mω2r,牛顿第二定律,则有T拉=mω2r,只减小旋转角速度,拉力减小,只加快旋转速度,拉力增大,只更换一个质量较大的小球,拉力增大,故A、B错误,C正确;突然放开绳子,小球受到的合力为零,将沿切线方向做匀速直线运动,故D错误.]
3、C [同轴转动,C、E两点的角速度相等,由an=ω2r,有=2,即anC=2anE;两轮边缘点的线速度大小相等,由an=,有=,即anC=anD,故选C.]
4、ABD [火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘,靠重力和支持力的合力提供向心力,设转弯处斜面的倾角为θ,根据牛顿第二定律得:mgtan θ=m,解得:r=,故A正确;根据牛顿第二定律得:mgtan θ=m,解得:v=,可知火车规定的行驶速度与质量无关,故B正确;当火车速率大于v时,重力和支持力的合力不能够提供足够的向心力,此时外轨对火车有侧压力,轮缘挤压外轨,故C错误,D正确.]
5、D [物体随圆筒一起匀速转动时,受到三个力的作用:重力G、筒壁对它的弹力FN和筒壁对它的摩擦力Ff(如图所示).其中G和Ff是一对平衡力,筒壁对它的弹力FN提供它做匀速圆周运动的向心力.当圆筒匀速转动时,不管其角速度多大,只要物体随圆筒一起匀速转动而未滑动,则物体所受的摩擦力Ff大小等于其重力.而根据向心力公式FN=mω2r可知,当角速度ω变大时,FN也变大,故D正确.]

6、D [小球运动的轨迹是水平面内的圆,如题图中虚线所示,其圆心是水平面与转轴OO′的交点,所以圆周运动的半径为r+Lsin θ,由an=rω2,可知其加速度大小为ω2(r+Lsin θ),选项D正确.]
7、D [甲和丁所述的情况都是利用了离心现象,D正确;乙所述的情况,外轨会受到挤压,汽车无论是过凸形桥还是凹形桥都要减速行驶,A、B、C选项均错.]
8、B [物块A受到的摩擦力充当其向心力;物块B受到重力、支持力、A对物块B的压力、A对物块B的沿半径向外的静摩擦力和圆盘对物块B的沿半径向里的静摩擦力,共5个力的作用;当转速增大时,A、B所受摩擦力都增大;A对B的摩擦力方向沿半径向外.]
9、AC [由于悬线与钉子接触时,小球在水平方向上不受力,故小球的线速度不能发生突变,由于做圆周运动的半径变为原来的一半,由v=ωr知,角速度变为原来的两倍,A正确,B错误;由an=知,小球的向心加速度变为原来的两倍,C正确,D错误.]
10、B [设路面的倾角为θ,根据牛顿第二定律得mgtan θ=m,又由数学知识可知tan θ=,联立解得v=,选项B正确.]

11、解析 子弹从a穿入圆筒到从b穿出圆筒,圆筒旋转不到半周,故圆筒转过的角度为π-φ,则子弹穿过圆筒的时间为t=。
在这段时间内,子弹的位移为圆筒的直径d,则子弹的速度为v==。
答案 

12、[解析] 设乙下落到A点所用时间为t,则对乙,满足R=gt2得t=
这段时间内甲运动了T,即
T= ①
又由于an=ω2R=R ②
由①②得,an=π2g.
[答案] π2g