2019學(xué)年高一物理教科版必修二重點(diǎn)強(qiáng)化卷2圓周運(yùn)動(dòng)及綜合應(yīng)用

1、重點(diǎn)強(qiáng)化卷（二）圓周運(yùn)動(dòng)及綜合應(yīng)用一、選擇題1如圖 1 所示為一種早期的自行車(chē)，這種帶鏈條傳動(dòng)的自行車(chē)前輪的直徑很 大，這樣的設(shè)計(jì)在當(dāng)時(shí)主要是為了（）A 提高速度B 提高穩(wěn)定性C.騎行方便D 減小阻力【解析】 在騎車(chē)人腳蹬車(chē)輪轉(zhuǎn)速一定的情況下，據(jù)公式知，輪子半徑 越大，車(chē)輪邊緣的線速度越大，車(chē)行駛得也就越快，故 A 選項(xiàng)正確.【答案】A2兩個(gè)小球固定在一根長(zhǎng)為 L 的桿的兩端，繞桿的 0 點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖 2 所示，當(dāng)小球 1 的速度為 vi時(shí)，小球 2 的速度為 V2， 則轉(zhuǎn)軸 0 到小球 2 的距離是Lv1V1+ V2圖 1B.V1+ V2C.L V1+ V2V1L V1+ V2V2【解

2、析】?jī)尚∏蚪撬俣认嗟龋?1=32.設(shè)兩球到 0 點(diǎn)的距離分別為1、2,V1V2LV2即；=v;又由于 ri+2= L,所以2=，故選 B.r12Vl+ V2【答案】B3.（2019 瀘州高一期末）汽車(chē)在轉(zhuǎn)彎時(shí)容易打滑出事故，為了減少事故發(fā)生，除了控制車(chē)速外，一般會(huì)把彎道做成斜面如圖3 所示，斜面的傾角為9,汽車(chē)的轉(zhuǎn)彎半徑為 r，則汽車(chē)安全轉(zhuǎn)彎速度大小為（）【解析】 高速行駛的汽車(chē)完全不依靠摩擦力轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力由重力和路 面的支持力的合力提供，如圖.根據(jù)牛頓第二定律得:2Vmgta n9= m解得：v = grtan9故選 C.【答案】C4. （2019 溫州高一檢測(cè)）一質(zhì)量為 m 的物體

3、，沿半徑為 R 的向下凹的圓形軌道滑行，如圖 4 所示，經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的速度為 v,物體與軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 仏 則它在A. grsin9C. , grtan9B.Jgrcos9D., grcot9圖 3jVmg最低點(diǎn)時(shí)受到的摩擦力為（）圖 42mvA.ii mgB. jTR2 2【解析】小球在最低點(diǎn)時(shí)，軌道支持力和重力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓2 2第二定律得 FNmg= mR，物體受到的摩擦力為 f =i F= im（g +VR），選項(xiàng) D 正確.【答案】D5.侈選） 如圖 5 所示， 用細(xì)繩拴著質(zhì)量為 m 的小球， 在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，圓周半徑為 R,則下列說(shuō)法正確的是（）一o圖 5

4、A .小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩子張力可能為零B .小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為零C.小球剛好過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度為 gRD .小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩子對(duì)小球的作用力可以與球所受的重力方向相反【解析】 繩子只能提供拉力作用，其方向不可能與重力相反，D 錯(cuò)誤；在最2高點(diǎn)有 mg+ FT=mR，拉力 FT可以等于零，此時(shí)速度最小為 vmin= . gR，故 B 錯(cuò)誤，A、C 正確.【答案】AC6.如圖 6 所示，質(zhì)量為 m 的小球固定在長(zhǎng)為 I 的細(xì)輕桿的一端，繞輕桿的另 一端0 在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).球轉(zhuǎn)到最高點(diǎn) A 時(shí)，線速度大小為、j 善，此時(shí)一 1A 桿受到 2mg 的拉力一 1B 桿受到 2mg 的壓力

5、3C.桿受到 2mg 的拉力3D .桿受到 2mg 的壓力【解析】 以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，小球受重力和沿桿方向桿的彈力，設(shè)小球所受 彈力方向豎直向下，則 N + mg=mV，將 v代入上式得 N= gmg，即小球1 1在 A 點(diǎn)受桿的彈力方向豎直向上，大小為 qmg，由牛頓第三定律知桿受到mg 的壓 力.【答案】B7.“快樂(lè)向前沖”節(jié)目中有這樣一種項(xiàng)目，選手需要借助懸掛在高處的繩飛 躍到鴻溝對(duì)面的平臺(tái)上，如果已知選手的質(zhì)量為 m,選手抓住繩由靜止開(kāi)始擺動(dòng)， 此時(shí)繩與豎直方向夾角為a如圖 7 所示，不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量（選手可看 為質(zhì)點(diǎn)），下列說(shuō)法正確的是（）A .選手?jǐn)[動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)所受繩子的拉

6、力等于mgB .選手?jǐn)[動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)所受繩子的拉力大于mg大為 r，則根據(jù)最大靜摩擦力等于向心力有：mRAA= mrBc 選手?jǐn)[動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)所受繩子的拉力大于選手對(duì)繩子的拉力D 選手?jǐn)[動(dòng)到最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)【解析】 由于選手?jǐn)[動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，繩子拉力和選手自身重力的合力提供選 手做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，有 T mg= F向，T=mg+ F向mg, B 正確，A 錯(cuò)誤；選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)所受繩子的拉力和選手對(duì)繩子的拉力是作用力和反作用力的關(guān) 系，根據(jù)牛頓第三定律，它們大小相等、方向相反且作用在同一條直線上，故錯(cuò)誤；選手?jǐn)[到最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，是變速圓周運(yùn)動(dòng)，合力是變力，故D 錯(cuò)誤.【答案】B

7、8 .如圖 8 所示，兩個(gè)水平摩擦輪 A 和 B 傳動(dòng)時(shí)不打滑，半徑 RA=2RB，A 為 主動(dòng)輪.當(dāng) A 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在 A 輪邊緣處放置的小木塊恰能與 A 輪相對(duì)靜止.若 將小木塊放在 B 輪上，為讓其與輪保持相對(duì)靜止，則木塊離 B 輪轉(zhuǎn)軸的最大距離為（已知同一物體在兩輪上受到的最大靜摩擦力相等）（）D B 輪上無(wú)木塊相對(duì)靜止的位置根據(jù)題意有:RA3A= RBWB所以WB= R3ARB因?yàn)橥晃矬w在兩輪上受到的最大靜摩擦力相等，設(shè)在B 輪上的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑最A(yù).?【解析】摩擦傳動(dòng)不打滑時(shí),兩輪邊緣上線速度大小相等.RAWARBRB得：r二RA二 RA二 T.RBWA【答案】B9如圖 9 所示，滑

8、塊 M 能在水平光滑桿上自由滑動(dòng)，滑桿固定在轉(zhuǎn)盤(pán)上， M 用繩跨過(guò)在圓心處的光滑滑輪與另一質(zhì)量為 m 的物體相連當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)以角速度W轉(zhuǎn) 動(dòng)時(shí)，M離軸距離為 r，且恰能保持穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速增到原來(lái)的 2 倍，調(diào)整 r 使之達(dá)到新的穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，則滑塊 M（）圖 9A 所受向心力變?yōu)樵瓉?lái)的 4 倍1B 線速度變?yōu)樵瓉?lái)的11C.轉(zhuǎn)動(dòng)半徑 r 變?yōu)樵瓉?lái)的 21D角速度變?yōu)樵瓉?lái)的 2【解析】 轉(zhuǎn)速增加，再次穩(wěn)定時(shí)，M 做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力仍由拉力提供，拉力仍然等于 m 的重力，所以向心力不變，故 A 錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)速增到原來(lái)的 2 倍，則角一 一2一 1 一速度變?yōu)樵瓉?lái)的 2 倍，根據(jù) F= mrw2,向心力不變

9、，則 r 變?yōu)樵瓉?lái)的 4根據(jù)v= rW,1線速度變?yōu)樵瓉?lái)的 3，故 B 正確，c、D 錯(cuò)誤.【答案】B10. 侈選）中央電視臺(tái)今日說(shuō)法欄目曾報(bào)道過(guò)一起發(fā)生在湖南長(zhǎng)沙某區(qū)湘 府路上的離奇交通事故.家住公路拐彎處的張先生和李先生家在三個(gè)月內(nèi)連續(xù)遭 遇了七次大卡車(chē)側(cè)翻在自家門(mén)口的場(chǎng)面，第八次有輛卡車(chē)沖撞進(jìn)李先生家，造成 三死一傷和房屋嚴(yán)重?fù)p毀的血腥慘案.經(jīng)公安部門(mén)和交通部門(mén)協(xié)力調(diào)查，畫(huà)出的 現(xiàn)場(chǎng)示意圖如圖 10 所示.交警根據(jù)圖示作出以下判斷，你認(rèn)為正確的是（）圖 10A 由圖可知汽車(chē)在拐彎時(shí)發(fā)生側(cè)翻是因?yàn)檐?chē)做離心運(yùn)動(dòng)B 由圖可知汽車(chē)在拐彎時(shí)發(fā)生側(cè)翻是因?yàn)檐?chē)做向心運(yùn)動(dòng)C.公路在設(shè)計(jì)上可能內(nèi)（東北）高

10、外（西南）低D 公路在設(shè)計(jì)上可能外（西南）高內(nèi)（東北）低【解析】 由題圖可知發(fā)生事故時(shí)，卡車(chē)在做圓周運(yùn)動(dòng)，從圖可以看出卡車(chē)沖 入民宅時(shí)做離心運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng) A 正確，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤；如果外側(cè)高，卡車(chē)所受重力 和支持力的合力提供向心力，則卡車(chē)不會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，也不會(huì)發(fā)生事故，故選項(xiàng)C 正確，D 錯(cuò)誤.【答案】AC二、計(jì)算題11. （2019 贛州高一檢測(cè)）在用高級(jí)瀝青鋪設(shè)的高速公路上，汽車(chē)的設(shè)計(jì)時(shí)速 是108 km/h.汽車(chē)在這種路面上行駛時(shí)， 它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車(chē)重 的 0.6倍.（1）如果汽車(chē)在這種高速路的水平彎道上拐彎， 假設(shè)彎道的路面是水平的， 其 彎道的最小半徑是多少？（2）

11、如果高速路上設(shè)計(jì)了圓弧拱橋做立交橋，要使汽車(chē)能夠以設(shè)計(jì)時(shí)速安全通過(guò)圓弧拱橋，這個(gè)圓弧拱橋的半徑至少是多少？【解析】（1）汽車(chē)在水平路面上拐彎，可視為汽車(chē)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力 由車(chē)與路面間的靜摩擦力提供，當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí)，由向心力公式可知這2v時(shí)的半徑最小，有 Fm= 0.6mg= m：，由速度v= 30 m/s,得彎道半徑 r = 150 m.（2）汽車(chē)過(guò)拱橋，看做在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，根據(jù)向2心力公式有：mg FN二 mR，為了保證安全，車(chē)對(duì)路面間的彈力 FN必須大于等于2零，有 mg mR，貝 U R90 m.【答案】(1)150 m (2)90 m12. (2019 嘉興高一檢測(cè))如圖 11 所示，一光滑的半徑為 0.1 m 的半圓形軌道放 在水平面上，一個(gè)質(zhì)量為 m 的小球以某一速度沖上軌道，當(dāng)小球?qū)⒁獜能壍揽陲w 出時(shí)，軌道對(duì)小球的壓力恰好為零，g 取 10 m/s2，求：(1) 小球在 B 點(diǎn)速度是多少？(2) 小球落地點(diǎn)離軌道最低點(diǎn) A 多遠(yuǎn)？(3) 落地時(shí)小球速度為多少？【解析】(1)小球在 B 點(diǎn)時(shí)只受重力作用，豎直向下的重力提供小球做圓周運(yùn)2動(dòng)