[推荐学习]高中物理 5.7《生活中的圆周运动》课时作业 新人教版必修2

《生活中的圆周运动》
基础达标 1.
一辆卡车在丘陵地段匀速率行驶，地形如图所示，由于轮胎太旧，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段应是( ) A ．a 处 B ．b 处 C ．c 处 D ．d 处
【解析】 过最低点时，向心加速度向上，卡车处于超重状态，设所受支持力为FN1，则有FN1－mg ＝m v2r ，故FN1＝mg ＋m v2
r ；当过凸形路的最高点时设所受支持力为FN2，则有
mg －FN2＝m v2r ，故FN2＝mg －m v2
r ，故FN1>FN2，且r 越小，FN1越大，故在d 处爆胎
小球在拉力F 作用下做匀速圆周运动，突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是( 做离心运动 做离心运动 做离心运动 逐渐靠近圆心
突然消失时，由于惯性小球从这时起将做匀速直线运动，即沿不足以提供小球所需的向心力，小球将沿Pb 做近心运动．综上所述A 正确，
某公园的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，要使乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力，
．摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示．当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，抵消离心作用．行走在直线上时，车厢又恢复
它的优点是能够在现有线路上运行，
而是靠摆式车体的先进性，实现高速行车，并能达到既安全又舒适的要求．
摆式列车通过曲线速度可提高20%～40%，最高可达
在竖直放置的光滑的圆形管道内做圆周运动，下列说法正确的是．小球通过最高点时的最小速度是Rg
．小球通过最高点时的最小速度为零
在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个它们与圆盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时，
)
．两物体沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远
．两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动
仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体B发生滑动，离圆盘圆心越来越远
两物体的角速度相同，半径越大，所需的向心力越大，故
、B用细线相连，之间有作用力，故烧断细线后，物体所需的向心力大于所能提供的最大静摩擦力，而A物体所需的向心力仍小于
大静摩擦力，故物体A 仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体B 发生滑动，且离圆盘圆心越来越远．D 正确．
【答案】 D
7．如图所示，有一绳长为L ，上端固定在滚轴A 的轴上，下端挂一质量为m 的物体，现滚轮和物体一起以速度v 匀速向右运动，当滚轮碰到固定的挡板B ，突然停止的瞬间，绳子的拉力为多大？
【解析】 当滚轮碰到固定挡板突然停止时，物体m 的速度仍为v ，绳子对物体的拉力
突然变化，与重力的合力提供物体做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律可得F －mg ＝mv 2
L
，
解得F ＝mv 2
L
＋mg .
【答案】 mv 2
L
＋mg
8．在杂技节目“水流星”的表演中，碗的质量m 1＝0.1 kg ，内部盛水质量m 2＝0.4 kg ，拉碗的绳子长l ＝0.5 m ，使碗在竖直平面内做圆周运动，如果碗通过最高点的速度v 1＝9 m/s ，通过最低点的速度v 2＝10 m/s ，求：
(1)碗在最高点时绳的拉力及水对碗的压力；
(2)碗在最低点时绳的拉力及水对碗的压力．(g ＝10 m/s 2
)
【解析】 (1)对水和碗：m ＝m 1＋m 2＝0.5 kg ，F T 1＋mg ＝mv 21R ，F T 1＝mv 21
R
－mg ＝
⎝ ⎛⎭
⎪⎫0.5×810.5－0.5×10 N ＝76 N ，以水为研究对象，设最高点碗对水的压力为F 1，F 1＋m 2
g ＝
m 2v 21
R
，F 1＝60.8 N ，水对碗的压力F 1′＝F 1＝60.8 N ，方向竖直向上． (2)对水和碗：m ＝m 1＋m 2＝0.5 kg ，F T 2－mg ＝mv 22R ，F T 2＝mv 22
R
＋mg ＝105 N ，以水为研究对
象，F 2－m 2g ＝m 2v 22
R
，F 2＝84 N ，水对碗的压力F 2′＝F 1＝84 N ，方向竖直向下．
【答案】 (1)76 N 60.8 N (2)105 N 84 N
能力提升
1.
如图所示，半径为R 的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体，现给小物体一个水平初速度v 0＝gR ，则物体将( )
A ．沿球面滑至M 点
B ．按半径大于R 的新圆弧轨道运动
C ．立即离开球面做平抛运动
D ．先沿球面滑至某点N 再离开球面做斜下抛运动
【解析】 在半圆球的顶部，当v 0＝gR 时，物体做圆周运动所需要的向心力F ＝m v 20
R
＝
mg ，即重力mg 刚好提供向心力，物体与球之间无相互作用力．假设物体能沿球面下滑，因
为重力的作用，物体速度将增大，其做圆周运动所需要的向心力也增大，而此时向心力只是
两点由静止开始自由下滑，通过轨道最低点时
．试管中装了血液，封住管口后，将此管固定在转盘上，如图所示，当转盘以一定角
．血液中密度大的物质将聚集在管的外侧
．血液中密度大的物质将聚集在管的内侧
．血液中密度大的物质将聚集在管的中央
．血液中的各物质仍均匀分布在管中
A 、
B 两球落地点间的距离．
两个小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力，离开轨道后两球均做平抛运动，A 、B 两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之3mg ＋mg ＝m v 2A
R
，
时的速度v ＝4gR ，
【答案】(1)hr＝33 m275 mm (2)54 km/h (3)见解析。