生活中的圓周運(yùn)動(dòng)同步練習(xí)-2022年【新教材】人教版高中物理必修（word含答案）

生活中的圓周運(yùn)動(dòng)靜止在地球上的所有物體，都在跟隨地球做圓周運(yùn)動(dòng).對(duì)于在地球上不同位置的物體，下列說(shuō)法中正確的是：(????)A.運(yùn)動(dòng)的角速度都相同 B.運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度都相同

C.運(yùn)動(dòng)的周期都相同 D.運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度大小都相同在摩托車(chē)比賽時(shí)若采取以下措施，則正確的是：(????)A.轉(zhuǎn)彎的半徑越大，車(chē)身與地面間夾角越小

B.轉(zhuǎn)彎時(shí)車(chē)速越快，車(chē)身與地面間的夾角越小

C.轉(zhuǎn)彎時(shí)車(chē)速越快，車(chē)身與地面間的夾角越大

D.路面傾斜的方向應(yīng)指向轉(zhuǎn)彎的方向用細(xì)線(xiàn)懸吊著一個(gè)質(zhì)量為m的小球，細(xì)線(xiàn)與豎直方向的夾角為θ，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是：(????)A.向心力是由細(xì)線(xiàn)的拉力提供的 B.向心力是重力與細(xì)線(xiàn)拉力的合力

C.夾角θ越大，細(xì)線(xiàn)的拉力越大 D.質(zhì)量越大向心加速度越小如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿，一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，桿以另一端O為固定軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)小球轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)，速度大小為v。下列說(shuō)法中正確的是：(????)A.一定有v>gL

B.當(dāng)v>gL時(shí)，小球?qū)U的作用力是壓力

C.當(dāng)v<gL時(shí)，小球?qū)U的作用力是壓力

D.無(wú)論速度汽車(chē)沿半徑為R?=?90?m的環(huán)形水平路面行駛，汽車(chē)行駛在這段環(huán)形路面上的速度限制為15?m/s，那么汽車(chē)受到地面對(duì)它的最大靜摩擦力至少應(yīng)是車(chē)重的___________倍。(g取10?m/s如圖所示，長(zhǎng)度為L(zhǎng)?=?0.5?m的輕桿OA，A端固定一個(gè)質(zhì)量為m?=?0.3?kg的小球，小球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).若小球在圓周最高點(diǎn)的速率為2m/s，取g?=?10?m/s2，則在圓周最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球作用力的大小為_(kāi)________

N，方向__________。用細(xì)繩，一端系住盛水的小桶，小桶的質(zhì)量為0.2?kg，桶中盛有0.5?kg的水.手持細(xì)繩的另一端，使小桶在豎直平面內(nèi)做半徑為0.9?m的圓周運(yùn)動(dòng).試計(jì)算小桶在圓周最高點(diǎn)的線(xiàn)速度為多少，水才不會(huì)流出來(lái)？(g取10?m/s2)

司機(jī)為了能夠控制駕駛的汽車(chē)，汽車(chē)對(duì)地面的壓力一定要大于零.高速公路上所建的高架橋的頂部可以看作是一個(gè)圓弧.若高速公路上設(shè)計(jì)的汽車(chē)時(shí)速為180?km/?，則高架橋頂部的圓弧半徑至少是多少？(g取10?m/s2)

如圖所示，在內(nèi)壁光滑的平底試管內(nèi)放一個(gè)質(zhì)量為m的小球，試管的開(kāi)口端加蓋與水平軸O相連接，試管底與O軸相距L.試管可在軸帶動(dòng)下在豎直平面內(nèi)做勻速轉(zhuǎn)動(dòng).求：(1)試管轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度多大時(shí)，試管底所受到的最大壓力等于最小壓力的3倍？(2)試管轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度多大時(shí)，小球會(huì)脫離試管底？

如圖所示，輕細(xì)線(xiàn)的一端固定，另一端系一小球，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).已知細(xì)線(xiàn)與豎直方向的夾角為θ，細(xì)線(xiàn)長(zhǎng)為l，小球的質(zhì)量為m，重力加速度為g.求：(1)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的大?。?2)細(xì)線(xiàn)對(duì)小球拉力的大??；(3)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度的大?。?/p>

在火車(chē)轉(zhuǎn)彎處將外軌略墊高于內(nèi)軌，這樣做的目的是：(????)A.減小輪緣與外軌間的作用力，保護(hù)鐵軌

B.使軌道平面對(duì)火車(chē)的作用力的方向向彎道內(nèi)側(cè)傾斜

C.使軌道對(duì)火車(chē)的作用力的方向向彎道外側(cè)傾斜

D.使火車(chē)受的重力和支持力的合力提供火車(chē)拐彎所需的向心力兩顆人造衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng).若周期之比為T(mén)A:TB=1:8，軌道半徑之比為A.vA:vB=1:2；ω1:ω2=1:8 B.vA:汽車(chē)在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)，地面的摩擦力已達(dá)到最大，若汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)速率增加到原來(lái)的2倍時(shí)，則關(guān)于汽車(chē)轉(zhuǎn)彎的軌道半徑，以下結(jié)論中正確的是：(????)A.至少增大到原來(lái)的4倍 B.至少增大到原來(lái)的2倍

C.至少增大到原來(lái)的2倍 D.至少增大到原來(lái)的1/2倍飛機(jī)在高空沿半徑r?=200?m的豎直平面做圓周運(yùn)動(dòng).當(dāng)飛機(jī)沿圓形軌道以速度v?=100?m/s俯沖到最低點(diǎn)時(shí)，質(zhì)量為m?=70?kg的飛行員承受的壓力是多大？(g取10?m/s2)

某車(chē)間內(nèi)的吊車(chē)在空中懸吊質(zhì)量為1.0×103kg的工件，吊車(chē)以1?m/s的速度水平運(yùn)動(dòng)，鋼絲繩長(zhǎng)度為10?m。若吊車(chē)突然停止運(yùn)動(dòng)，則此時(shí)鋼繩上的拉力為_(kāi)___________N。(g質(zhì)量為5×103kg的貨車(chē)，以36?km/?的速度通過(guò)圓弧半徑為50?m的凸形橋，到達(dá)橋的最高點(diǎn)時(shí)，橋受到的壓力大小為_(kāi)___________。(g取半徑為60?m的圓形拱橋，汽車(chē)在橋面上行駛的最大速度不能超過(guò)多少？試分析說(shuō)明汽車(chē)行駛速度超過(guò)了這個(gè)限制后將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？(g取10?m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字.)一雜技演員騎摩托車(chē)沿一豎直圓形軌道做特技表演，如圖所示.若車(chē)的速率恒為v?=20?m/s，人與車(chē)的總質(zhì)量為m?=200?kg，軌道半徑為r?=20?m?.摩托車(chē)通過(guò)最低點(diǎn)A時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為FA=600N，求：車(chē)通過(guò)圓周最高點(diǎn)B時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力FB地球半徑R=6400?km，站在赤道上的人為A、站在北緯60°的人為B，A、B隨著地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度是多大？他們的線(xiàn)速度是多大？

某雨傘邊緣半徑為r，且傘邊緣高出水平地面為?.若雨傘以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，使雨滴自傘邊緣飛出后，落在地面上形成一個(gè)大圓圈，則此圓圈的半徑R是多大？

答案和解析1.AC2.BD3.BC4.C5.0.256.

0.6豎直向上

7.解：以水為研究對(duì)象，在最高點(diǎn)恰好水不流出的條件是重力提供向心力，

故mg=mv2R

得出v=gR=10×0.9m/s=3m/s

故小桶在圓周最高點(diǎn)的線(xiàn)速度至少為3m/s，水才不會(huì)流出來(lái)。

8.解：180?km/?=50?m/s，當(dāng)汽車(chē)只受重力作用時(shí)，由向心力公式，由F=m?v2?r?=mg可知，此時(shí)F最大，則r最小，所以r=?v2?g?=?50210??m=250?m，此半徑為最小值。

9.解：(1)在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)試管的壓力最小，根據(jù)向心力公式有：

Nmin+Mg=Mω2L

在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)試管的壓力最大，根據(jù)向心力公式有：

Nmax?Mg=Mω2L

因?yàn)镹max=3Nmin

所以解得：ω=2gL

(2)在最高點(diǎn)時(shí)，當(dāng)小球?qū)υ嚬艿膲毫φ玫扔?時(shí)，小球剛好與試管分離，根據(jù)向心力公式得：

Mg=Mω02L

解得：ω0=gL

所以當(dāng)ω<gL時(shí)會(huì)脫離接觸。

10.解：(1)小球受到重力和拉力，其合力提供向心力，合力為：

F=mgtanθ

(2)小球受到重力和拉力，根據(jù)分析可知：

T=mgcosθ

(3)根據(jù)牛頓第二定律：

F=mrω2=mgtanθ

又有：r=lsinθ

解得：ω=glcosθ

11.ABD12.D13.A

14.解：在飛機(jī)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)飛行員受力分析，如圖：

所以在豎直方向上由牛頓第二定律列出：

?N?mg=m?v2?r

N=mg+m?v2?r

代入已知數(shù)據(jù)得：

N=4200N

由牛頓第三定律知：飛行員對(duì)座位的壓力的大小

N'=N=4200N

15.?1.01×104

16.4×104N

17.解：當(dāng)重力