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第五章 曲线运动
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高一级物理生活的圆周运动2
高一级物理生活的圆周运动2
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5.8生活的圆周运动(二) 一、选择题(每小题4分,共28分) 1.物体做离心运动时,运动轨迹的形状为( ) A.一定是直线 B.一定是曲线 C.可能是直线也可能是曲线 D.可能是一个圆 2.汽车在倾斜的弯道上拐弯,如图5-26所示,弯道的倾角为θ,半径为r,则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是(提示:转弯半径是水平的)( )图5-26 A.B. C.D. 3.质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动,经过最高点而不脱离轨道的临界速度值是v.当小球以2v的速度经过最高点时,对轨道的压力值是( ) A.0B.mgC.3mgD.5mg 4.洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上,则此时 ①衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力 ②衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力 ③筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大 ④筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大 以上说法正确的是( ) A.①②B.①③C.②④D.③④ 5.在下列哪几种情况下,原来做圆周运动的物体将产生离心运动( ) ①物体所受的合外力突然消失 ②物体所受的合外力突然增强 ③物体所受的合外力小于所需的向心力 ④物体所受的合外力大于所需的向心力 A.①③B.①②C.②③D.③④ 6.做离心运动的物体,它的速度变化情况( ) ①速度大小不变,方向改变②速度大小改变,方向不变 ③速度大小和方向可能都改变④速度大小和方向可能都不变 A.①②B.②③C.③④D.④① 7.在一个内壁光滑的圆锥桶内,两个质量相等的小球A、B紧贴着桶的内壁分别在不同高度的水平面内做匀速圆周运动,如图5-27所示,则5/5\n图5-27 ①两球对筒壁的压力相等 ②A球的线速度一定大于B球的线速度 ③A球的角速度一定大于B球的角速度 ④两球的周期相等 以上说法正确的是( ) A.①②B.②③C.①④D.②④ 二、非选择题(共32分) 8.(4分)已知一辆质量为M的汽车通过拱形桥的桥顶时速度为v,问此时汽车对桥面的压力为________(桥的曲率半径为R) 9.(4分)一吊车以5m/s的速度在水平公路上匀速前进,长为2m的悬绳吊着1t的货物.则绳对货物的拉力是________N.吊车紧急刹车一瞬间,悬绳对货物的拉力是________N. 10.(4分)如图5-28所示,电动机和飞轮的总质量为M,飞轮边缘固定着一质量为m的物块,物块到轴距离为r,电动机匀速转动,当物块转到最高点时,电动机恰对地面无压力,则飞轮的角速度为________rad/s.图5-28 11.(6分)如图5-29所示,圆盘半径为R,当圆盘绕竖直轴作匀速转动,盘边缘所悬物体“飞起”,悬线长为l,悬线与竖直方向夹角为α.求圆盘的角速度. 12.(7分)试证明圆锥摆的周期T,只与摆球离悬点的高度h有关而与摆球的质量无关.图5-29 13.(7分)如图5-30所示,内表面光滑的半径为R的半球形碗内,有一质量为m的小球以角速度ω在水平面内做匀速圆周运动.求该小球的运动平面离碗底的高度.5/5\n图5-30参考答案 一、选择题(每小题4分,共28分) 1.解析:不知道物体的受力情况,则无法确定其运动轨迹是直线还是曲线. 答案:C 2.解析:mgtanθ=m v= 故C选项正确. 答案:C 3.解析:当速度为v时,有 mg=m,v= 当速度为2v时,有 FN+mg=m,FN=5mg.故D选项正确. 答案:D 4.解析:人衣物附在筒壁上时,受重力、弹力和静摩擦力作用,其中弹力提供向心力,重力与摩擦力为平衡力,所以①③为正确答案,故本题选B. 答案:B 5.解析:当物体所受的合外力消失,或不足以提供向心力,使物体的速度方向改变,沿着圆周运动,就产生离心运动. 答案:A 6.C 7.解析:球在光滑桶内壁做匀速圆周运动,重力mg和桶对它的支持力FN的合力作为向心力,由牛顿第二定律 F合=mgcotθ =mω2r=m5/5\n 而FN=mg/sinθ 所以,两球对桶壁的压力相等,故①正确,又因为rA>rB,ωA=ωB, 所以vA>vB,即②正确. 所以本题答案为A. 答案:A 二、非选择题(共32分) 8.解析:根据牛顿第二定律及向心力的表达式有:Mg-FN=M,FN=M(g-) 答案:M(g-) 9.解析:匀速前进时 F1=mg=1000×9.8N=9800N 刹车瞬间 F2vmg=m F2=m(g+)=1000(9.8+)=22300N. 答案:9800;22300 10.解析:当物块转到最高点时,电动机恰对地面无压力,说明此时物块对飞轮加了向上的弹力F,且F=Mg,而物块m此时受到重力和竖直向下的弹力F′(F′是飞轮对物块的作用力),其合外力提供它做圆周运动的向心力,即F向=mg+F=mω2r 由牛顿第三定律:F与F′等大 即F=Mg 所以ω= 答案: 11.解析:小球受到两力作用:重力mg,绳的拉力F,设R′为小球做圆周运动的半径,(R′=R+lsinα),小球所需要的向心力为: mgtanα=mω2R′ 即mgtanα=mω2(R+l·sinα) 所以ω= 答案: 12.解析:摆球受二力作用:重力mg和绳的拉力F,其合力指向圆心,为向心力5/5\n 由F向=mgtanθ F向=mω2R=mR 得mgtanθ=mR 所以T=2π =2π 答案:见解析 13.解析:设小球做圆周运动的轨道平面离碗底的高度为h,小球受两力作用:重力mg,碗的弹力为FN,这两力在竖直方向的合力平衡,即 FNcosθ=mg① 在水平方向的合力为向心力,即 FNsinθ=mω2R·sinθ② 而cosθ=③ 由①②式得:cosθ= = 所以h=R- 答案:R- 5/5
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高中 - 物理
发布时间:2022-08-25 11:43:34
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文章作者:U-336598
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