人教版 (2019)必修 第二册4 生活中的圆周运动综合训练题

人教版（2019）物理必修第二册同步练习

6.4生活中的圆周运动

一、单选题

1.下列哪些现象是为了阻止物体做离心运动(  )
①汽车转弯时要限制速度
②转速很髙的砂轮半径不能做得太大
③在修筑铁路时,转弯处轨道的内轨要低于外轨
④离心水泵工作时

A.①②③     B.②③④     C.①②④     D.①③④

2.如图所示，将完全相同的两个小球A、B，用长L=0.8m的细绳悬于以v=4m/s向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比为（）(  )

A．1：1  B． 1：2  C． 1：3  D．1：4

3.如图所示，半径为r的圆柱形转筒，绕其竖直中心轴OO′转动，小物体a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒间的动摩擦因数为μ，受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力；要使小物体不下落，圆筒转动的角速度至少为( 　　)

A.          B.          C.          D.

4.如图所示,“旋转秋千”中的两个座椅、质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是(   )
 

A. 的速度比的大
B. 与的向心加速度大小相等
C.悬挂、的缆绳与竖直方向的夹角相等
D.悬挂的缆绳所受的拉力比悬挂的小

二、多选题

5.公路急转弯处通常是交通事故多发地带，如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。在该弯道处（   ）

A．路面外侧高内侧低

B．车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动

C．车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动

D．当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小

6.如图所示，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（   ）

A.b一定比a先开始滑动     

B.a、b所受的摩擦力始终相等

C.是b开始滑动的临界角速度   

D.当时，a所受摩擦力的大小为kmg

三、计算题

7.用长的绳系着装有水的小桶,在竖直平面内做圆周运动,成为“水流星”，.求:

（1）最高点水不流出的最小速度为多少?

（2）若过最高点时速度为,此时水对桶底的压力多大?

8.一同学骑自行车在水平公路上以的恒定速率转弯,已知人和车的总质量,转弯的路径近似看成一段圆弧,圆弧半径,求:
（1）求人和车作为一个整体转弯时需要的向心力;
（2）若车胎和路面间的动摩擦因数,为安全转弯,车速不能超过多少?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,)

参考答案

1.答案：A

解析：汽车转弯时要限制速度,是为了避免速度过大发生离心运动,从而发生事故;转速很高的砂轮半径不能做得太大,避免半径过大容易发生离心现象而出事故;在修筑铁路时,转弯处轨道的内轨要低于外轨,以此来提供向心力,避免火车发生离心运动:离心泵工作时是利用离心现象.由以上分析可知,A项正确.

2.答案：C

解析：对小球A,在小车刚停止时绕悬点开始做圆周运动,由向心力公式得: ,解得: ;对小球B,在小车刚停止时仍处于静止状态,所以,即,故选项C正确.
考点:本题考查向心力公式和平衡条件的应用,关键在于要分析出小车刚停止时两小球的运动状态,再根据运动状态选择合适的公式求解.

3.答案：C

解析：本题的关键是弹力提供向心力,设圆筒转动的角速度为ω时,其内壁对物体a的弹力为N.要使物体a不下落,应满足,又物体在水平面内做匀速圆周运动,则.联立解得.

4.答案：D

解析：根据,两座椅的相等,由可知,A错误;向心加速度,因相等不等,故不相等,B错误;水平方向,即,因,故,C错误;竖直方向,绳子拉力,因,故D正确。

5.答案：AC

解析：

6.答案：AC

解析：a、b做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，即.当角速度增加时，静摩擦力增大，当增大到最大静摩擦力时，发生相对滑动，对，当时，，；对，当时，，，b先达到最大静摩擦力，A正确；两木块滑动前转动的角速度相同，则，，，B错误；当时b刚开始滑动，C正确；当时，a没有滑动，则，D错误．

7.答案：（1）水桶运动到最高点时,设速度为v时水恰好不流出,由水的重力刚好提供其做圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律得:

得:.
（2）对水研究,在最高点时由水的重力和桶底的弹力的合力提供水做圆周运动的向心力,由牛顿第二定律得:

则得:
由牛顿第三定律得水对桶底的压力为.

解析：

8.答案：（1）
（2）

解析：（1）根据向心力,将,代入得;
（2）为安全转弯,则向心力不应大于滑动摩擦力f,滑动摩擦力,则,
解得,∴速度不能超过.