1、优质文档优质文档7.生活中的圆周运动一、选择题1.衣机是现代家庭常见的电器设备。它是采用转筒带动衣物旋转的方式进行脱水的,下列有关说法中错误 的是( )A.脱水过程中,衣物是紧贴筒壁的B.加快脱水筒转动的角速度,脱水效果会更好C.水能从桶中甩出是因为水滴需要的向心力太大的缘故D.靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好解析:衣物在转动中的向心力是由筒壁对它的弹力提供的 ,所以脱水过程中,衣物是紧贴筒 壁的,选项A 说法正确;由 F=m2r 可知, 角速度越大,需要的向心力也越大 ,脱水效果会更好;而靠近中心的衣物转动半径小,向心力也小,脱水效果就差,故选项 B、C 说法正确 ,D 说法错误
2、。答案:D2.2013浙江嘉兴一中高一考试)一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定,有质量相同的小球 A 和 B 沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动,如图所示,A 的运动半径较大,则( )A.球 A 的线速度必大于球 B 的线速度B.球 A 的角速度必小于球 B 的角速度C.球 A 的运动周期必小于球 B 的运动周期D.球 A 对筒壁的压力必大于球 B 对筒壁的压力解 析:设圆锥顶角为 2,对 A 有 mgcot=m=mRA;对 B 有 mgcot=m=mRB,因 RARB,得vAvB,ATB,又由受力情况知 FNA=FNB=,选项 C、D 错误。优质文档优质文档答案:AB3.
3、游乐场里玩“过天龙” 游戏时,人和车的总质量为 100kg,它们到达竖直圆轨道的最高点时,速度为6m/s,过最低点时的速度为 12 m/s。如果圆形轨道的半径是 3.6m,g 取 10m/s2,小车在最低点和最高点受到轨道的压力分别是( )A.4 000 N 和 1 000 NB.5 000 N 和 1 000 NC.5 000 N 和 2 000 ND.5 000 N 和 0解析:设在最低点和最高点时小车对人的作用力分别为 F1、F 2,则有 F1-mg=m,F2+mg=m,代入数据解得 F1=5000N,F2=0。来源:学#科#网答案:D4.图所示,用细绳拴着质量为 m 的物体,在竖直平面
4、内做圆周运动,圆周半径为 R。则下列说法正确的是( )A.小球过最高点时,绳子张力可以为零B.小球 过最高点时的最小速度为零C.小球刚好过最高点时的速度是D.小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反解析:如图所示,小球在最高点时 ,受重力 mg、绳子竖直向下的拉力 F(注意:绳子不能产生竖直向上的支持力),向心力为 F 向 =mg+F来源 :学科网 ZXXK根据牛顿第二定律得mg+F=m可见,v 越大,F 越大 ;v 越小,F 越小。当 F=0 时,mg=m,得 v 临界 =。因此,正确选项为 A、C。答案:AC5.速公路拐弯处通常都是外高内低。如图所示,在某路段汽车向左拐
5、弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看做是做半径为 R 的圆周运动。设内、外路面高度差为 h,路基的水平宽优质文档优质文档度为 d,路面的宽度为 L。已知重力加速度为 g。要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于 ( )A. B. C. D.解析:分析汽车在拐弯处的受力如图所示 ,汽车做圆周运动的圆周平面在水平面内,所以向心力的方向应沿水平方向指向圆心。由牛顿第二定律有 mgtan =m,而 tan =,解得 v=。答案:B6.图所示,相同材料制成的 A、B 两轮水平放置,它们靠轮边缘间的摩擦转动,两轮半径 RA=2RB,当主动轮 A 匀
6、速转动时,在 A 轮边缘放置的小木块 P 恰能与轮保持相对静止。若将小木块放在 B 轮上,欲使木块相对 B 轮也相对静止,则木块距 B 轮转轴的最大距离为( )A.RB B. C. D.解析:根据题设条件,两轮边缘线速度相等 ,可知 2A=B,在 A 轮边缘放置的小木块 P 恰能与轮保持 相对静止,有 F 向 =mRA。若将小木块放在 B 轮上,欲使木块相对 B 轮也静止,令木块 P 与 B 轮转轴的最大距离为 x,应有 F 向 =mx,解得 x=。答案:B二、非选择题7.有一辆质量为 1.2t 的小汽车驶上半径为 50m 的圆弧形拱桥。 问:来源:学&科&网(1)汽车到达桥顶的速度为 10m
7、/s 时对桥的压力是多大?(2)汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力作用而腾空?(3)设想拱桥的半径增大到与地球半径一样,那么汽车要在这样的桥面上腾空 ,速度要多大?( 重力加速度 g 取 10m/s2,地球半径 R 取 6.4103km)解析:(1)m=1.2t =1.2103kg优质文档优质文档r=50m,v=10m/s在桥的最高点有mg-F=m得 F=m=9.6103N。(2)汽车在桥顶自身重力提供向心力时对桥面没有压力,有 mg=m得 v1=10m/s。(3)汽车的自身重力提供向心力,有 mg=m得 v2=8.0103m/s。来源:学科网 ZXXK答案:(1)9.610 3N (
8、2 )10m/s (3)8.010 3m/s8.如图所示,半径为 R,内径很小的光滑半圆周管竖直放置,两个质量均为 m 的小球,以不同的速度进入管内,A 通过最高点 C时对管壁上部的压力为 3mg,B 通过最高点 C 时对管壁下部的压力为 0.75mg,求:(1)A、B 两球从 C 点抛出时速度的大 小分别为多少?(2) A、 B 两球落地点之间的距离。解析:(1 )A 球经过 最高点 C 时:3 mg+mg=m,解得 vA=2来源:Z 。xx。k.ComB 球经过最高点 C 时:mg-0.75mg=m,解得 vB=。(2)两球离开 C 点后都做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,有2R=gt2 得 t=2A 球在水 平方向上的位移为 xA=vAt=4RB 球在水平方向上的位移为 xB=vBt=R所以 A、B 两球落地点间的距离为 x=xA-xB=3R。答案:(1)2 (2)3R
