江蘇專(zhuān)版2023-2024學(xué)年新教材高中物理第六章圓周運(yùn)動(dòng)4生活中的圓周運(yùn)動(dòng)分層作業(yè)新人教版必修第二冊(cè)

4生活中的圓周運(yùn)動(dòng)分層作業(yè)A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練一、交通工具的轉(zhuǎn)彎問(wèn)題1.火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，如果鐵路彎道的內(nèi)、外軌一樣高，則外軌對(duì)輪緣擠壓的彈力提供了火車(chē)轉(zhuǎn)彎的向心力（如圖甲所示），但是靠這種辦法得到向心力，鐵軌和車(chē)輪極易受損。在修筑鐵路時(shí)，彎道處的外軌會(huì)略高于內(nèi)軌（如圖乙所示），當(dāng)火車(chē)以規(guī)定的行駛速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，內(nèi)、外軌均不會(huì)受到輪緣的側(cè)向擠壓。設(shè)此時(shí)的速度大小為，重力加速度為，以下說(shuō)法中正確的是()A.該彎道的半徑B.當(dāng)火車(chē)質(zhì)量改變時(shí)，規(guī)定的行駛速度也將改變C.當(dāng)火車(chē)速率小于時(shí)，外軌將受到輪緣的擠壓D.當(dāng)火車(chē)速率小于時(shí)，內(nèi)軌將受到輪緣的擠壓2.如圖所示，質(zhì)量相等的汽車(chē)甲和汽車(chē)乙，以相等的速率沿同一水平彎道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)甲在汽車(chē)乙的外側(cè)。兩車(chē)沿半徑方向受到的摩擦力大小分別為甲和乙。以下說(shuō)法正確的是()A.甲小于乙 B.甲等于乙C.甲大于乙 D.甲和乙的大小均與汽車(chē)速率無(wú)關(guān)3.如圖是某型號(hào)無(wú)人機(jī)繞拍攝主體做水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的示意圖。已知無(wú)人機(jī)的質(zhì)量為，無(wú)人機(jī)的軌道距拍攝對(duì)象的高度為，無(wú)人機(jī)與拍攝對(duì)象距離為，無(wú)人機(jī)飛行的線(xiàn)速度大小為，則無(wú)人機(jī)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A.角速度為 B.所受空氣作用力為C.向心加速度為 D.繞行一周的周期為二、汽車(chē)過(guò)橋問(wèn)題4.[2020湖南長(zhǎng)沙一中高一測(cè)試]公路在通過(guò)小型水庫(kù)的泄洪閘的下游時(shí)，常常要修建凹形路面，也叫“過(guò)水路面”，如圖所示。汽車(chē)通過(guò)凹形路面的最低點(diǎn)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A.汽車(chē)的加速度為0，汽車(chē)受力平衡B.汽車(chē)對(duì)路面的壓力比汽車(chē)的重力大C.汽車(chē)對(duì)路面的壓力比汽車(chē)的重力小D.汽車(chē)的速度越大，汽車(chē)對(duì)路面的壓力越小5.石拱橋是中國(guó)傳統(tǒng)的橋梁四大基本形式之一。假設(shè)如圖所示的拱形橋形狀是半徑為的圓的一部分,一輛汽車(chē)以速度勻速通過(guò)該橋,圖中拱形橋的最高點(diǎn)為,重力加速度為，汽車(chē)受到的阻力恒定。下列說(shuō)法正確的是()A.汽車(chē)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)B.汽車(chē)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)牽引力大于阻力C.汽車(chē)從上橋到下橋的速率D.上橋到下橋過(guò)程，牽引力先增大后減小6.一個(gè)質(zhì)量為的物體（體積可忽略），在半徑為的光滑半球頂點(diǎn)處以水平速度運(yùn)動(dòng)，如圖所示，重力加速度為，則下列說(shuō)法正確的是()A.若，則物體對(duì)半球頂點(diǎn)無(wú)壓力B.若,則物體對(duì)半球頂點(diǎn)的壓力大小為C.若,則物體對(duì)半球頂點(diǎn)的壓力大小為D.若，則物體對(duì)半球頂點(diǎn)的壓力為0三、航天器中的失重現(xiàn)象、離心運(yùn)動(dòng)7.[2022江蘇蘇州質(zhì)檢]在2022年3月23日的“天宮課堂”上，航天員王亞平搖晃裝有水和油的小瓶，靜置后水和油混合在一起沒(méi)有分層。隨后航天員葉光富啟動(dòng)“人工離心機(jī)”，即用繩子一端系住裝有水油混合物的瓶子，以繩子的另一端為圓心做如圖所示的圓周運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后水和油成功分層（水的密度大于油的密度），以空間站為參考系，此時(shí)()A.水和油的線(xiàn)速度大小相等 B.水和油的向心加速度大小相等C.水對(duì)油的作用力大于油對(duì)水的作用力 D.水對(duì)油有指向圓心的作用力B級(jí)關(guān)鍵能力提升練8.[2022江蘇揚(yáng)州模擬預(yù)測(cè)]氣嘴燈安裝在自行車(chē)的氣嘴上，騎行時(shí)會(huì)發(fā)光，一種氣嘴燈的感應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)如圖所示，一重物套在光滑桿上，重物上的觸點(diǎn)與固定在端的觸點(diǎn)接觸后，燈就會(huì)發(fā)光。下列說(shuō)法正確的是()A.感應(yīng)裝置的原理是利用離心現(xiàn)象B.安裝氣嘴燈時(shí)，應(yīng)使感應(yīng)裝置端比端更靠近氣嘴C.要在較低的轉(zhuǎn)速時(shí)發(fā)光，可以減小重物質(zhì)量D.車(chē)速?gòu)?緩慢增加，氣嘴燈轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)時(shí)先亮9.一輛汽車(chē)勻速率通過(guò)一座圓弧形拱橋后，接著又以相同速率通過(guò)一圓弧形凹形橋，設(shè)兩圓弧半徑相等，汽車(chē)通過(guò)拱橋橋頂時(shí)，對(duì)橋面的壓力大小為車(chē)重的一半，汽車(chē)通過(guò)圓弧形凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面的壓力大小為，求與之比。10.汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)容易發(fā)生側(cè)滑，為了保障汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)的安全，公路的轉(zhuǎn)彎處往往外側(cè)比內(nèi)側(cè)要高一些。一質(zhì)量為的小汽車(chē)勻速率行駛在半徑為的等高圓弧彎道上,路面的傾角為,輪胎與路面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為。求：（1）汽車(chē)在轉(zhuǎn)彎處恰好無(wú)側(cè)滑趨勢(shì)的速率；（2）汽車(chē)在轉(zhuǎn)彎處無(wú)側(cè)滑時(shí)的最大速率。C級(jí)學(xué)科素養(yǎng)培優(yōu)練11.[2022河南高三校聯(lián)考]如圖，廣場(chǎng)水平地面上同種盆栽緊密排列在以為圓心、和為半徑的同心圓上，圓心處裝有豎直細(xì)水管，其上端水平噴水嘴的高度、出水速度及轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度均可調(diào)節(jié)，以保障噴出的水全部落入相應(yīng)的花盆中。依次給內(nèi)圈和外圈的盆栽澆水時(shí)，噴水嘴的高度、出水速度及轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度分別用、、和、、表示?；ㄅ璐笮∠嗤霃竭h(yuǎn)小于同心圓半徑，出水口截面積保持不變，忽略噴水嘴水平長(zhǎng)度和空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是()A.若,則B.若,則C.若、，噴水嘴各轉(zhuǎn)動(dòng)一周，則落入每個(gè)花盆的水量不相同D.若、，噴水嘴各轉(zhuǎn)動(dòng)一周，則落入每個(gè)花盆的水量相同4生活中的圓周運(yùn)動(dòng)分層作業(yè)A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練一、交通工具的轉(zhuǎn)彎問(wèn)題1.D2.A3.C二、汽車(chē)過(guò)橋問(wèn)題4.B5.C6.A三、航天器中的失重現(xiàn)象、離心運(yùn)動(dòng)7.DB級(jí)關(guān)鍵能力提升練8.A9.[解析]汽車(chē)過(guò)圓弧形橋的最高點(diǎn)（或最低點(diǎn)）時(shí)，重力與橋面對(duì)汽車(chē)的支持力的合力提供向心力。由牛頓第三定律可知，汽車(chē)受橋面對(duì)它的支持力與它對(duì)橋面的壓力大小相等，汽車(chē)過(guò)圓弧形拱橋的最高點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律可得。同理，汽車(chē)過(guò)圓弧形凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)有