2019-2020年高中物理 2.3 圓周運動的實例分析每課一練 教科版必修2一、選擇題1下列有關洗衣機中脫水筒的脫水原理的說法正確的是()A水滴受離心力作用而背離圓心方向甩出B水滴受到向心力，由于慣性沿切線方向甩出C水滴受到的離心力大于它受到的向心力，而沿切線方向甩出D水滴與衣服間的附著力小于它所需要的向心力，于是水滴沿切線方向甩出2關于鐵道轉彎處內外鐵軌間的高度關系，下列說法中正確的是()A內、外軌一樣高，以防列車傾倒造成翻車事故B因為列車在轉彎處有向內傾倒的可能，故一般使內軌高于外軌，以防列車翻倒C外軌比內軌略高，這樣可以使列車順利轉彎，減少車輪與鐵軌的擠壓D以上說法均不正確3在世界一級方程式錦標賽中，賽車在水平路面上轉彎時，常常在彎道上沖出跑道，其原因是()A是由于賽車行駛到彎道時，運動員未能及時轉動方向盤造成的B是由于賽車行駛到彎道時，沒有及時加速造成的C是由于賽車行駛到彎道時，沒有及時減速造成的D是由于在彎道處汽車受到的摩擦力比在直道上小造成的4如圖1所示，在光滑的軌道上，小球滑下經(jīng)過圓弧部分的最高點A時，恰好不脫離軌道，此時小球受到的作用力是()圖1A重力、彈力和向心力B重力和彈力C重力和向心力D重力5如圖2所示，用長為L的細繩拴著質量為m的小球在豎直平面內做圓周運動，正確的說法是()圖2A小球在圓周最高點時所受的向心力一定為重力B小球在最高點時繩子的拉力有可能為零C若小球剛好能在豎直平面內做圓周運動，則其在最高點的速率為0D小球過最低點時繩子的拉力一定大于小球的重力6在高速公路的拐彎處，路面建造得外高內低，即當車向右拐彎時，司機左側的路面比右側的要高一些，路面與水平面間的夾角為，設拐彎路段是半徑為R的圓弧，要使車速為v時車輪與路面之間的橫向(即垂直于前進方向)摩擦力等于零，應等于()Asin Btan Csin 2 Dcot 7飛行員身體承受的壓力最大不能超過體重的9倍，那么當他駕機飛行速率為v0時，在豎直平面內做圓周運動的最小半徑應是()A. B.C. D.8如圖3所示，長為l的輕桿，一端固定一個小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直面內做圓周運動，關于最高點的速度v，下列說法正確的是()圖3Av的極小值為Bv由零逐漸增大，向心力也增大C當v由逐漸增大時，桿對小球的彈力逐漸增大D當v由逐漸減小時，桿對小球的彈力逐漸增大二、非選擇題9一根長l0.625 m的細繩，一端拴一質量m0.4 kg 的小球，使其在豎直平面內繞繩的另一端做圓周運動，g取10 m/s2，求：(1)小球通過最高點時的最小速度；(2)若小球以速度v3.0 m/s通過圓周最高點時，繩對小球的拉力多大？若此時繩突然斷了，小球將如何運動？第3節(jié)圓周運動的實例分析1D根據(jù)離心運動的特點知，水滴的離心現(xiàn)象是由于水滴與衣服間的附著力小于水滴運動所需要的向心力，即提供的向心力不足，所以水滴沿切線方向甩出，正確選項為D.2C鐵道轉彎處外軌比內軌略高，從而使支持力的水平方向分力可提供一部分向心力，以減少車輪與鐵軌的擠壓避免事故發(fā)生，C對，A、B、D錯3C賽車在水平彎道上行駛時，摩擦力提供向心力，而且速度越大，需要的向心力越大，如不及時減速，當摩擦力不足以提供向心力時，賽車就會做離心運動，沖出跑道，故C正確4D小球在最高點恰好不脫離軌道時，小球受軌道的彈力為零，而重力恰好提供向心力，向心力并不是小球受到的力，而是根據(jù)力的作用效果命名的，故D正確，A、B、C均錯誤5BD設在最高點小球受的拉力為F1，最低點受到的拉力為F2，當在最高點v1>時，則F1mgm，即向心力由拉力F1與mg的合力提供，A錯；當v1時，F(xiàn)10，B對；v1為球經(jīng)過最高點的最小速度，即小球在最高點的速率不可能為0，C錯；在最低點，F(xiàn)2mgm，F(xiàn)2mgm，所以經(jīng)最低點時，小球受到繩子的拉力一定大于它的重力，D對6B當車輪與路面的橫向摩擦力等于零時，汽車受力如圖所示，則有：Nsin m，Ncos mg，解得：tan ，故B正確7B如圖所示，飛機在豎直平面內做圓周運動，經(jīng)過最低點時，飛行員承受的支持力最大，當半徑最小時，支持力N9mg，由Nmgm，得r.8BCD由于是輕桿，即使小球在最高點速度為零，小球也不會掉下來，因此v的極小值是零；v由零逐漸增大，由F可知，F(xiàn)也增大，B對；當v時，F(xiàn)mg，此時桿恰對小球無作用力，向心力只由其自身重力來提供；當v由增大時，則mgFFmmg，桿對球的力為拉力，且逐漸增大；當v由減小時，桿對球為支持力此時，mgF，F(xiàn)mg，支持力F逐漸增大，桿對球的拉力、支持力都為彈力，所以C、D也對，故選B、C、D.9(1)2.5 m/s(2)1.76 N平拋運動解析(1)小球通過圓周最高點時，受到的重力Gmg必須全部作為向心力F向，否則重力G中的多余部分將把小球拉進圓內，而不能實現(xiàn)沿豎直圓周運動所以小球通過圓周最高點的條件應為F向mg，當F向mg時，即小球受到的重力剛好全部作為通過圓周最高點的向心力，繩對小球恰好沒有力的作用，此時小球的速度就是通過圓周最高點的最小速度v0，由向心力公式有：mgm解得：Gmgmv0 m/s2.5 m/s.(2)小球通過圓周最高點時，若速度v大于最小速度v0，所需的向心力F向將大于重力G，這時繩對小球要施加拉力F，如圖所示，此時有Fmgm解得：Fmmg(0.40.410) N1.76 N若在最高點時繩子突然斷了，則提供的向心力mg小于需要的向心力m，小球將沿切線方向飛出做離心運動(實際上是平拋運動)