2022-2023學(xué)年高中物理第二章圓周運動習(xí)題課課時作業(yè)粵教版必修2

習(xí)題課基礎(chǔ)練1．(雙選)關(guān)于質(zhì)點做勻速圓周運動的下列說法中正確的是()A．由a＝eq\f(v2,r)可知，a與r成反比B．由a＝ω2r可知，a與r成正比C．當(dāng)v一定時，a與r成反比D．由ω＝2πn可知，角速度ω與轉(zhuǎn)速n成正比2．(雙選)當(dāng)汽車通過圓弧形凸形橋時，下列說法中正確的是()A．汽車在通過橋頂時，對橋的壓力一定小于汽車的重力B．汽車在通過橋頂時，速度越小，對橋的壓力就越小C．汽車所需的向心力由橋?qū)ζ嚨闹С至硖峁〥．汽車通過橋頂時，若汽車的速度v＝eq\r(gR)(g為重力加速度，R為圓弧形橋面的半徑)，則汽車對橋頂?shù)膲毫榱?．2011年6月京滬高鐵正式運營，如圖1所示．北京至上海高速列車時速可達(dá)360km/h.一輛高速列車以恒定的速率在半徑為2000m的水平面上做勻速圓周運動．則()圖1A．乘客做圓周運動的加速度為5m/s2B．乘客做圓周運動的加速度為0.5m/s2C．列車進(jìn)入彎道時做勻速運動D．乘客隨列車運動時的速度不變4．質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的圓形軌道的內(nèi)側(cè)運動，若經(jīng)最高點而不脫離軌道的臨界速度為v，當(dāng)小球以2v的速度經(jīng)過最高點時，小球?qū)壍缐毫Φ拇笮?)A．0 B．mg C．3mg D．5mg5．雜技演員在表演水流星節(jié)目時，盛水的杯子在豎直平面內(nèi)做圓周運動，當(dāng)杯子到最高點時，里面水也不流出來，這是因為()A．水處于失重狀態(tài)，不受重力的作用了B．水受平衡力作用，所受合力為零C．水受的合力提供向心力，使水做圓周運動D．杯子特殊，杯底對水有吸引力6．一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為r的圓周運動，以下說法中正確的是()A．小球過最高點時，桿的彈力可以等于零B．小球過最高點時的最小速度為eq\r(gr)C．小球過最高點時，桿對球的作用力可以與小球所受重力方向相反，此時重力一定大于桿對球的作用力D．小球過最高點時，桿對球的作用力一定與小球所受重力方向相反提升練7.圖2質(zhì)量為m的物體隨水平傳送帶一起勻速運動，A為傳送帶的終端皮帶輪，如圖2所示，皮帶輪半徑為r，要使物體通過終端時能水平拋出，皮帶輪的轉(zhuǎn)速至少為()A.eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,r)) B.eq\r(\f(g,r))C.eq\r(gr) D.eq\f(\r(gr),2π)8．(雙選)如圖3所示，圖3長為L的懸線固定在O點，在O點正下方eq\f(L,2)處有一釘子C，把懸線另一端的小球m拉到跟懸點在同一水平面上無初速度釋放，小球到懸點正下方時懸線碰到釘子，則小球的()A．線速度突然增大 B．角速度突然減小C．向心加速度突然增大 D．懸線的拉力突然增大9．如圖4所示，圖4汽車車廂頂部懸掛一輕質(zhì)彈簧，彈簧拴一個質(zhì)量為m的小球．當(dāng)汽車在水平面上勻速行駛時彈簧長度為L1，當(dāng)汽車以同一速度通過一個橋面為弧形的凸形橋的最高點時彈簧長度為L2，下列說法中正確的是()A．L1＝L2 B．L1>L2C．L1<L2 D．前三種情況均有可能10．如圖5所示，圖5質(zhì)量為m的木塊從半徑為R的半球形的碗口下滑到碗的最低點的過程中，如果由于摩擦力的作用使得木塊的速率不變，則()A．因為速率不變，所以木塊的加速度為零B．木塊下滑的過程中所受的合外力越來越大C．木塊下滑過程中的摩擦力大小不變D．木塊下滑過程中的加速度大小不變，方向時刻指向球心題號12345678910答案11.如圖6所示，圖6半徑為R的圓板勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)半徑OB轉(zhuǎn)動到某一方向時，在圓板中心正上方高h(yuǎn)處以平行OB方向水平拋出一小球，要使小球與圓板只碰撞一次，且落點為B，求：(1)小球的初速度的大?。?2)圓板轉(zhuǎn)動的角速度．12.如圖7所示，圖7一個人用一根長1m、最多只能承受46N拉力的繩子，拴著一個質(zhì)量為1kg的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，已知圓心O離地面h＝6m，小球轉(zhuǎn)動至最低點時繩子突然斷了．(g取10m/s2)(1)繩子斷時小球運動的角速度多大？(2)繩斷后，小球落地點與拋出點間的水平距離．13.圖8有一種叫“飛椅”的游樂項目，示意圖如圖8所示，長為L的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣．轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動．當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為θ.不計鋼繩的重力，求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度ω與夾角θ的關(guān)系．14.圖9如圖9所示，直角架ABC的直角邊AB在豎直方向上，B點和C點各系一細(xì)繩，兩繩共吊著一質(zhì)量為1kg的小球于D點，且BD⊥CD，∠ABD＝30°，BD＝40cm.當(dāng)直角架以AB為軸，以10rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動時，繩BD和CD的拉力各為多少？(g取10m/s2)習(xí)題課1．CD2．AD[汽車過凸形橋時，在橋頂有G－FN＝meq\f(v2,R)，所以G>FN，故A正確；由上式可知：FN越小，v越大，所以B錯；當(dāng)FN＝0時，G＝meq\f(v2,R)，可得v＝eq\r(gR)，故D正確．]3．A[乘客隨列車以360km/h的速率沿半徑為2000m的圓周運動，向心加速度a＝eq\f(v2,r)＝eq\f(1002,2000)m/s2＝5m/s2，A對，B錯．乘客隨列車運動時的速度大小不變，方向時刻變化，C、D錯．]4．C5．C6．A7．A[物體剛好被拋出時，在頂點重力剛好提供向心力，即物體對支持面的壓力為零，故mg＝mv2/r ①v＝2πnr ②由①②得n＝eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,r))，故A對．]8．CD[懸線與釘子碰撞前后瞬間，線的拉力始終與小球的運動方向垂直，不對小球做功，故小球的線速度不變．當(dāng)半徑減小時，由ω＝eq\f(v,r)知ω變大，再由F向＝meq\f(v2,r)知向心加速度突然增大．而在最低點F向＝FT－mg，故懸線的拉力變大．由此可知C、D選項正確．]9．B[汽車在水平面上運動時，kL1＝mg，汽車在凸形橋最高點時，mg－kL2＝mv2/R，兩式比較得L1>L2.]10．D[木塊做勻速圓周運動，所受合外力大小恒定，方向時刻指向圓心，故選項A、B錯，D對；在木塊滑動過程中，小球?qū)ν氡诘膲毫Σ煌誓Σ亮Υ笮「淖?，C錯．]11．(1)Req\r(\f(g,2h))(2)πneq\r(\f(2g,h))(n＝1、2、3……)解析小球平拋運動的水平位移：R＝v0t ①小球的豎直位移h＝eq\f(1,2)gt2 ②由②得t＝eq\r(\f(2h,g))，代入①得v0＝eq\f(R,t)＝eq\f(R,\r(2h/g))＝Req\r(\f(g,2h))小球在運動時間內(nèi)，圓板轉(zhuǎn)了n圈，其角速度為ω＝eq\f(2πn,t)＝eq\f(2πn,\r(2h/g))＝πneq\r(\f(2g,h))(n＝1、2、3……)12．(1)6rad/s(2)6m解析(1)在最低點：F－mg＝mω2R，繩斷時，F(xiàn)＝46N，得ω＝6rad/s(2)繩斷后，小球做平拋運動，豎直方向上：h－R＝eq\f(1,2)gt2，得t＝1s.水平方向：x＝v·t＝ωRt＝6m.13．ω＝eq\r(\f(gtanθ,r＋Lsinθ))解析設(shè)座椅的質(zhì)量為m，勻速轉(zhuǎn)動時，座椅的運動半徑為R＝r＋Lsinθ ①受力分析如圖所示，由牛頓第二定律，有：F合＝mgtanθ ②F合＝mω2R ③聯(lián)立①②③得轉(zhuǎn)盤的角速度ω與夾角θ的關(guān)系為：ω＝eq\r(\f(gtanθ,r＋Lsinθ)).14．40N0解析假設(shè)小球在如圖所示的水平面內(nèi)做圓周運動，受力分析如圖所示半徑r＝BDsin30°＝0.2m向心力：Fn＝mω2