2018-2019学年高中物理 第五章 曲线运动 第7节 生活中的圆周运动课时跟踪检测 新人教版必修2.doc

第五章第7节生活中的圆周运动课时跟踪检测【强化基础】1.如图所示，质量相等的A、B两物块放在匀速转动的水平圆盘上，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的是()A它们所受的摩擦力fAfBB它们的线速度vAvBC它们的运动周期TA<TBD它们的角速度AB解析：对两物块进行受力分析知：水平方向只受静摩擦力，故由静摩擦力提供向心力，则fm2r，由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，又因为RA>RB，故fA>fB，故A正确；由vr，AB， RA>RB，可知vA>vB，故B错误；根据T，AB，可知TATB，C错误；由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，故D错误.答案：A2.(多选)(2018赣州期中)洗衣机的脱水筒采用电机带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中正确的是()A在人看来水会从桶中甩出是因为水滴受到离心力很大的缘故B脱水过程中，大部分衣物紧贴筒壁C加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好D靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好解析：水滴不会受到离心力作用，水会从桶中甩出是因为水滴受到合外力不足以提供向心力，A选项错误；脱水过程中，大部分衣物做离心运动而紧贴筒壁，B选项正确；根据向心力公式可知，Fm2R，增大会使向心力F增大，衣服中的水容易发生离心运动，会使更多水滴被甩出去，脱水效果更好，C选项正确；Fm2R，半径越大，需要的向心力越大，所以靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好，D选项正确.答案：BCD3.(2018温州模拟)下列对教材中的四幅图分析正确的是()A图甲：被推出的冰壶能继续前进，是因为一直受到手的推力作用B图乙：电梯在加速上升时，电梯里的人处于失重状态C图丙：汽车过凹形桥最低点时，速度越大，对桥面的压力越大D图丁：汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力、向心力四个力的作用解析：被推出的冰壶由于惯性，能继续前进，并不是受到手的推力作用，A选项错误；电梯在加速上升时，加速度向上，电梯里的人处于超重状态，B选项错误；汽车过凹形桥最低点时，向心加速度向上，支持力与重力的合力提供向心力，速度越大，需要的向心力越大，支持力越大，汽车对桥面的压力越大，C选项正确；汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用，合力提供向心力，D选项错误.答案：C4.(多选)如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是()A小球能够通过最高点时的最小速度为0B小球能够通过最高点时的最小速度为C如果小球在最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道的外壁有作用力D如果小球在最低点时的速度大小为，则小球对管道的作用力为5mg解析：圆形管道内壁能支撑小球，小球能够通过最高点时的最小速度为0，故A正确，B错误；设管道对小球的弹力大小为F，方向竖直向下.由牛顿第二定律得mgFm，v2，代入解得F3mg0，方向竖直向下，根据牛顿第三定律得知：小球对管道的弹力方向竖直向上，即小球对管道的外壁有作用力，故C正确；在最低点时重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：Nmgm，v，解得：Nmgmmgm6mg；根据牛顿第三定律，球对管道的外壁的作用力为6mg，故D错误.故选AC答案：AC5.如图所示，长度均为l1 m的两根轻绳，一端共同系住质量为m0.5 kg的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为l.重力加速度g10 m/s2.现使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，每根绳的拉力恰好为零，则小球在最高点速率为2v时，每根绳的拉力大小为()A5 N B N C15 N D10 N解析：小球在最高点速率为v时，重力提供向心力，mgm，当小球在最高点的速率为2v时，重力和绳的拉力提供向心力，mg2FTcos30m，联立解得FT5 N，A选项正确.答案：A【巩固易错】6.(多选)(2018银川市兴宁区期中)如图所示，光滑的水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球到达P点时F突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是()AF突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动BF突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动CF突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动DF突然变大，小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心解析：根据圆周运动规律可知，当向心力突然消失或变小时，物体会做离心运动，当向心力突然变大时，物体做向心运动，向心力F突然消失，小球将沿轨迹Pa做匀速直线运动，A选项正确；向心力F突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动，B选项错误；向心力F突然变大，小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心，做向心运动，C选项错误，D选项正确.答案：AD7.(2018蚌埠市期中)飞行员的质量为m，驾驶飞机在竖直平面内以速度v做半径为r的匀速圆周运动，在轨道的最高点和最低点时，飞行员对座椅的压力()A是相等的 B相差mC相差2m D相差2mg解析：飞行员在最高点时，根据牛顿第二定律结合向心力公式得mgFN1m.在最低点，FN2mgm，联立解得FN2FN12mg，D选项正确.答案：D【能力提升】8.如图甲所示的陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，被称为 “魔力陀螺”.它可等效为图乙所示模型；竖直固定的磁性圆轨道半径为R，质量为m的质点沿轨道外侧做完整的圆周运动，A、B两点分别为轨道的最高点与最低点.质点受轨道的磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g.(1)若质点在A点的速度为，求质点在该点对轨道的弹力；(2)若磁性引力大小F可变，质点以速度2恰好通过B点，求F的最小值.解析： (1)设轨道在A点对质点向上的弹力大小为FNFmgFNm代入数据，得：FNF由牛顿第三定律得：质点在A点对轨道弹力大小为F，方向竖直向下.(2)质点在B点时有FBmgFNm当FN0时，恰好通过B点故FB5mg. 答案： (1)F方向竖直向下(2)5mg9.铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的，弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨道高度差h的设计不仅与r有关，还取决于火车在弯道上的行驶速率，下表中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之对应的轨道的高度差h：(取g10 m/s2)弯道半径r/m660330220165132110内外轨道高度差h/mm50100150200250300(1)据表中数据，导出h和r关系的表达式，并求出r440 m时h的值；(2)铁路建成后，火车通过弯道时，为保证绝对安全，要求内、外轨道均不向车轮施加侧向压力，又已知我国铁路内、外轨的间距设计值L1 435 mm，结合表中的数据，算出我国火车的转弯速度v.(以km/h为单位，结果取整数.设轨道倾角很小时，正切值按正弦值处理)解析：(1)由表中数据可知，每组的h与r之积为常数，hr66050103m233 m2.当r440 m时，h75 mm.(2)内、外轨对车轮没有侧向压力时，火车的受力如图所示，则mgtanm，很小，则有tansin所以v m/s15 m/s54 km/h.答案：(1)hr33 m2 75 mm (2)54 km/h