高一物理（人教版必修2）第五章第七节课时作业 含答案.doc

一、单项选择题 1关于离心运动，下列说法中正确的是( ) A物体突然受到离心力的作用，将做离心运动 B做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合外力突然变大时将做离心运动 C做匀速圆周运动的物体，只要提供向心力的合外力的数值发生变化，就将做离心 运动 D做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合外力突然消失或变小时将做离心运动 解析：选 D.物体做什么运动取决于物体所受合外力与物体所需向心力的关系，只有当 提供的合外力小于所需要的向心力时，物体做离心运动，所以做离心运动的物体并没有受 到所谓的离心力的作用，离心力没有施力物体，所以离心力不存在由以上分析可知 D 正 确 2.(2014·东城区高一检测)一质量为 m 的物体，沿半径为 R 的向下凹的 圆形轨道滑行，如图所示，经过最低点时速度为 v，物体与轨道之间的动 摩擦因数为 ，则它在最低点时受到的摩擦力为( )Amg B.mv2RCm Dm(gv2R)(gv2R)解析：选 C.在最低点由向心力公式 FNmgm.得 FNmgm，又由摩擦力公式v2Rv2RFfFN.C 正确(mgmv2R) 3(2014·成都高一检测)竖直面内有一圆弧面，其半径为 R.质量为 m 的物体在拉力作 用下沿圆弧面以恒定的速率 v 滑行，拉力的方向始终保持与物体的速度方向一致已知物 体与圆弧之间的动摩擦因数为 ，则物体通过圆弧面最高点 P 位置时拉力的大小为( )Amg B.mgRv2RC. D.mv2RmRgv2R 解析：选 B.物体做匀速圆周运动，通过最高点时，沿半径方向 mgFNm，沿切线方向，拉力 FFN，所以 F，选项 B 正确v2RmgRv2R 4(2014·绵阳高一检测)汽车在水平地面上转弯时，地面的摩擦力已达到最大，当汽车 速率增为原来的 2 倍时，则汽车转弯的轨道半径必须( )A减为原来的 B减为原来的1214 C增为原来的 2 倍 D增为原来的 4 倍 解析：选 D.汽车在水平地面上转弯，向心力由静摩擦力提供设汽车质量为 m，汽车与地面的动摩擦因数为 ，汽车的转弯半径为 r，则 mgm，故 rv2，故速率增大到v2r原来的 2 倍时，转弯半径增大到原来的 4 倍，D 正确 5(2014·周口高一检测)如图所示，将完全相同的两个小球 A、B，用长 L0.8 m 的细 绳悬于以 v4 m/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 FBFA为(g10 m/s2)( )A11 B12 C13 D14 解析：选 C.小车突然停止运动后，小球 A 从最低端开始向右做圆周运动，即FAmgm，FAmgm30m；小车突然停止运动后，小球 B 也立刻静止，故v2Rv2R FBmg10m.所以 FBFA13，C 对6如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动 若圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动，下列说法正确的是( ) A物体所受弹力增大，摩擦力也增大 B物体所受弹力增大，摩擦力减小 C物体所受弹力减小，摩擦力减小 D物体所受弹力增大，摩擦力不变 解析：选 D.物体在竖直方向上受重力 G 与摩擦力 Ff，是一对平衡力，在向心力方向上 受弹力 FN，根据向心力公式，可知 FNm2r，当 增大时，FN增大，所以应选 D. 二、多项选择题 7在下面介绍的各种情况中，哪种情况将出现超重现象( ) A荡秋千经过最低点的小孩 B汽车过凸形桥 C汽车过凹形桥 D在绕地球做匀速圆周运动的飞船中的仪器 解析：选 AC.物体在竖直平面内做圆周运动，受重力和拉力(或支持力)的作用，若向心加速度向上，则 Fmgm，Fmg，处于超重状态；若向心加速度向下，则v2rmgFm，Fmg，处于失重状态做匀速圆周运动的飞船中的仪器重力提供向心力，v2r 所以处于完全失重状态，所以应选 AC.8(2014·济南高一检测)如图所示，长为 L 的细绳一端固定，另一端系 一质量为 m 的小球给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀 速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为 .下 列说法中正确的是( ) A小球受重力、绳的拉力和向心力作用 B小球做圆周运动的半径为 L C 越大，小球运动的速度越大 D 越大，小球运动的周期越小 解析：选 CD.小球只受重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力，A 错误；小球做圆周运动的半径为：rLsin ，B 错误；由牛顿第二定律得：mgtan m，得到线速度：v2r v2gLsin tan ，由此可见， 越大，sin 、tan 越大，小球运动的速度越大，C 正确；小球运动的周期：T2， 越大，小球运动的周期越小，D 正确. 2rvLcos g9.如图所示，木板 B 托着木块 A 在竖直平面内逆时针方向做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是( ) A从水平位置 a 到最高点 b 的过程中 A 的向心加速度越来越大 B从水平位置 a 到最高点 b 的过程中 B 对 A 的摩擦力越来越小 C在 a 处时 A 对 B 的压力等于 A 的重力，A 所受的摩擦力达到最大值 D在过圆心的水平线以下 A 对 B 的压力一定大于 A 的重力 解析：选 BCD.由于木块 A 在竖直平面内做匀速圆周运动，A 的向心加速度大小不变， A 错误；从水平位置 a 到最高点 b 的过程中，A 的向心加速度沿水平方向的分量逐渐减小， 即此过程 B 对 A 的摩擦力越来越小，B 正确；在 a 处时 A 的向心加速度水平向左，竖直方 向上 A 处于平衡，A 对 B 的压力等于 A 的重力，A 所受的摩擦力达到最大值，C 正确；在 过圆心的水平线以下有向上的加速度的分量，此时 A 处于超重状态，B 对 A 的支持力大于 A 的重力，D 正确 10.如图所示，长为 l 的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在 光滑的水平轴上，使小球在竖直面内做圆周运动，关于最高点的速度 v，下列说法正确的是( ) Av 的极小值为 glBv 由零逐渐增大，向心力也增大 C当 v 由 逐渐增大时，杆对小球的弹力逐渐增大glD当 v 由 逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐增大gl解析：选 BCD.由于是轻杆，即使小球在最高点速度为零，小球也不会掉下来，因此v 的极小值是零，A 错误；v 由零逐渐增大，由 F可知，F 也增大，B 正确；当 vmv2l时，Fmg，此时杆恰对小球无作用力，向心力只由其自身重力来提供；当 v 由 glmv2l增大时，则mgFFmmg，杆对球的力为拉力，且逐渐增大；当 v 由 glmv2lv2l减小时，杆对球为支持力此时，mgF，由 Fmg可知，当 v 减小glmv2lmv2l时支持力 F逐渐增大，杆对球的拉力、支持力都为弹力，所以 C、D 也正确故选 BCD. 三、非选择题 11(2014·武威高一检测)如图所示，一光滑的半径为 R 的半圆形 轨道放在水平面上，一个质量为 m 的小球以某一速度冲上轨道，然后 小球从轨道口 B 处飞出，最后落在水平面上，已知小球落地点 C 距 B 处的距离为 3R.求小球对轨道口 B 处的压力为多大？ 解析：设小球经过 B 点时的速度为 v，小球平抛运动的水平位移xR，3R22R25竖直方向上 2R gt2.12故 v .xt5R4Rg5gR2在 B 点根据牛顿第二定律：Fmgmv2R所以 F mg，根据牛顿第三定律：小球对轨道口 B 处的压力 FF mg.1414答案： mg14 12质量为 0.2 kg 的小球固定在长为 0.9 m 的轻杆一端，杆可绕过另一端 O 点的水平轴在竖直平面内转动(g10 m/s2)求： (1)当小球在最高点的速度多大时，球对杆的作用力为零？ (2)当小球在最高点的速度分别为 6 m/s 和 1.5 m/s 时，球对杆的作用力解析：(1)当小球在最高点对杆的作用力为零时，重力提供向心力，则 mgm，解得v2 0R v03 m/s.(2)当 v16 m/s>v0时，由牛顿第二定律得：mgF1m，由牛顿第三定律得：v2 1RF1F1，解得 F16 N，方向竖直向上当 v21.5 m/s<v0时，由牛顿第二定律得：mgF2m，由牛顿第三定律得：v2 2RF2F2，解得：F21.5 N，方向竖直向下 答案：(1)3 m/s (2)6 N，方向竖直向上 1.5 N，方向竖直向下