高中物理 5.8《生活中的圓周運動》精練精析 新人教版必修2

1、8 生活中的圓周運動【學業(yè)達標測試】1.物體做離心運動時，運動軌跡的形狀為（ ）A.一定是直線B.一定是曲線C.可能是直線也可能是曲線D.可能是一個圓【解析】選C.離心運動是指合力突然為零或合力不足以提供向心力時物體逐漸遠離圓心的運動，若合力突然為零，物體沿切線方向做直線運動，若合力比向心力小，物體做曲線運動，但逐漸遠離圓心，故A、B、D錯，C對.2.（2010·平遙高一檢測）火車轉彎做圓周運動，如果外軌和內軌一樣高，火車能勻速通過彎道做圓周運動，下列說法中正確的是（ ）A.火車通過彎道向心力的來源是外軌的水平彈力，所以外軌容易磨損B.火車通過彎道向心力的來源是內軌的水平彈力，所以內

2、軌容易磨損C.火車通過彎道向心力的來源是火車的重力，所以內外軌道均不磨損D.以上三種說法都是錯誤的【解析】選A.若內、外軌道一樣高，則軌道對火車的支持力豎直向上，火車拐彎的向心力只能由軌道對它的側向彈力提供，外軌對火車的外輪輪緣產生水平側向彈力，這一彈力就是火車拐彎的向心力，由于火車質量很大，這一彈力很大，由牛頓第三定律，火車的輪緣對外軌也有一個向外的側向壓力，故外軌與外輪易磨損，A正確.3.同一輛汽車以同樣大小的速度先后開上平直的橋和凸形橋，在橋的中央處有（ ）A.車對兩種橋面的壓力一樣大B.車對平直橋面的壓力大C.車對凸形橋面的壓力大D.無法判斷【解析】選B.在平直橋上勻速行駛時，壓力大小

3、等于重力大小，在凸形橋上行駛時，即車對橋的壓力小于重力，所以B正確.4.如圖5-8-10所示，細桿的一端與一小球相連，可繞O點的水平軸自由轉動.現給小球一初速度，使它在豎直平面內做圓周運動，圖中a、b分別表示小球運動軌道的最低點和最高點，則桿對小球的作用力可能是（ ）A.a處為拉力，b處為拉力B.a處為拉力，b處為支持力C.a處為支持力，b處為拉力D.a處為支持力，b處為支持力5.（2010·衡水高一檢測）如圖5-8-11所示，長度l=0.50 m 的輕質桿OA，A端固定一個質量m=3.0 kg 的小球，小球以O為圓心在豎直平面內做圓周運動.通過最高點時小球的速率是2.0 m/s,g

4、取10 m/s2，則此時細桿OA（ ）A.受到6.0 N的拉力B.受到6.0 N的壓力C.受到24 N的拉力D.受到54 N的壓力【素能綜合檢測】一、選擇題（本題包括5小題，每小題4分，共20分.至少一個選項正確）1.關于鐵道轉彎處內外鐵軌間的高度關系，下列說法中正確的是（ ）A.內、外軌一樣高，以防列車傾倒造成翻車事故B.因為列車在轉彎處有向內傾倒的可能，故一般使內軌高于外軌，以防列車翻倒C.外軌比內軌略高，這樣可以使列車順利轉彎，減少車輪與鐵軌的擠壓D.以上說法均不正確【解析】選C.鐵道轉彎處外軌比內軌略高，從而使支持力的水平方向分力可提供一部分向心力，以減少車輪與鐵軌的擠壓避免事故發(fā)生，

5、C對，A、B、D錯.2.（2010·北京育才中學高一檢測）下列實例屬于超重現象的是（ ）汽車駛過拱形橋頂端蕩秋千的小孩通過最低點跳水運動員被跳板彈起，離開跳板向上運動火箭點火后加速升空A. B. C. D.【解析】選D.物體處于超重的條件是其加速度方向豎直向上或斜向上.小孩通過秋千的最低點，火箭加速升空的加速度方向均豎直向上，故這兩種情況物體處于超重狀態(tài)，而汽車過拱形橋頂端的加速度方向豎直向下，人跳起后加速度也向下，這兩種情況物體處于失重狀態(tài)，綜上所述，D選項正確.3.汽車甲和汽車乙質量相等，以相等的速率沿同一水平彎道做勻速圓周運動，甲車在乙車的外側.兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為

6、Ff甲和Ff乙.以下說法正確的是（ ）A.Ff甲小于Ff乙B.Ff甲等于Ff乙C.Ff甲大于Ff乙D.Ff甲和Ff乙大小均與汽車速率無關【解析】選A .汽車在水平面內做勻速圓周運動，摩擦力提4.一輛卡車在丘陵地區(qū)勻速行駛，地形如圖1所示，由于輪胎太舊，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段應是（ ）A.a處 B.b處C.c處 D.d處5.（2010·新余高一檢測）如圖2所示，用長為L的細繩拴著質量為m的小球在豎直平面內做圓周運動，正確的說法是（ ）A.小球在圓周最高點時所受的向心力一定為重力B.小球在最高點時繩子的拉力有可能為零C.若小球剛好能在豎直平面內做圓周運動，則其在最高點的速率為0D

7、.小球過最低點時繩子的拉力一定大于小球重力二、非選擇題（本題包括3小題，共30分.有必要的文字敘述）6.（思維拓展題）（10分）長L=0.5 m、質量可忽略的桿，其一端固定于O點，另一端連有質量m=2 kg的小球，它繞O點做豎直平面內的圓周運動，當通過最高點時，如圖3所示.求下列情況下球所受到的力（計算出大小，并說明是拉力還是支持力，g=10 m/s2）（1）當v1=1 m/s時，大小為多少？是拉力還是支持力（2）當v2=4 m/s時，大小為多少？是拉力還是支持力？7.（2009·衡水中學高一檢測）（10分）如圖4所示，汽車質量為1.5×104 kg，以不變的速率先后駛過凹

8、形橋面和凸形橋面，橋面圓弧半徑為15 m，如果橋面承受的最大壓力不得超過2.0×105 N，汽車允許的最大速率是多少？汽車以此速率駛過橋面的最小壓力是多少？（g取10 m/s2）【解析】首先要確定汽車在何位置時對橋面的壓力最大.汽車經過凹形橋面時，向心加速度方向向上，汽車處于超重狀態(tài)；經過凸形橋面時，向心加速度方向向下，汽車處于失重狀態(tài)，所以當汽車經過凹形橋面的最低點時，如圖甲所示，汽車對橋面的壓力最大.探究·創(chuàng)新8.（10分）據報道,科學家正在研制一種叫做宇宙村的太空艙,如圖5，它是一個圓形的密閉建筑,將來人類離開地球到宇宙中去可在里面生活,在該艙內,人們生活在圓環(huán)的邊上,為了使人們在其中生活不至于有失重感,可以讓它繞其軸線旋轉,設這個建筑物的直徑為 200 m,那么,當它的轉速為多少時,人類才能感覺到像生活在地球上一樣具有10 m/s2的加速度?如果轉速超過該值,人們會有怎樣的感覺? 【解析】在太空艙中,由于人們生活在圓環(huán)邊上且隨太空艙一起轉動,人們所需的向心力由圓環(huán)壁對人的支持力FN提供,根據牛頓第三定律,人對圓