1、课时分层作业(六)生活中的圆周运动(时间：40分钟分值：100分)选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分)1下列关于离心现象的说法中正确的是()A当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将做背离圆心的圆周运动C做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将沿切线做直线运动D做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将做曲线运动C向心力是根据效果命名的，做匀速圆周运动的物体所需要的向心力，是它所受的某个力或几个力的合力提供的，因此，并不是物体受向心力和离心力的作用物体之所以产生离心现象是由于F合Fnm2r，A错误
2、；物体做匀速圆周运动时，若它所受的一切力都突然消失，根据牛顿第一定律，它从这时起沿切线做匀速直线运动，C正确，B、D错误2通过阅读课本，几个同学对生活中的圆周运动的认识进行交流甲说：“ 洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动” 乙说：“ 火车转弯时，若行驶速度超过规定速度，则内轨与车轮会发生挤压” 丙说：“ 汽车过凸形桥时要减速行驶，而过凹形桥时可以较大速度行驶” 丁说：“ 我在游乐园里玩的吊椅转得越快，就会离转轴越远，这也是利用了离心现象” 你认为正确的是()A甲和乙 B乙和丙C丙和丁 D甲和丁D甲和丁所述的情况都是利用了离心现象，D正确；乙所述的情况，外轨会受到挤压，汽车
3、无论是过凸形桥还是凹形桥都要减速行驶，A、B、C选项均错3(多选)如图所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，以下说法正确的是()A竖直方向汽车受到三个力：重力、桥面的支持力和向心力B在竖直方向汽车可能只受两个力：重力和桥面的支持力C在竖直方向汽车可能只受重力D汽车对桥面的压力小于汽车的重力BCD一般情况下汽车受重力和支持力作用，且mgFNm，故支持力FNmgm，即支持力小于重力，A错误，B、D正确；当汽车的速度v时，汽车所受支持力为零，C正确4飞机俯冲拉起时，飞行员处于超重状态，此时座位对飞行员的支持力大于所受的重力，这种现象叫过荷过荷过重会造
4、成飞行员大脑贫血，四肢沉重，暂时失明，甚至昏厥受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重力的支持力影响取g10 m/s2，则当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲速度为100 m/s时，圆弧轨道的最小半径为()A100 mB111 m C125 mD250 mC由题意知，8mgm ，代入数值得R125 m5如图所示，质量为m的汽车保持恒定的速率运动，若通过凸形路面最高处时，路面对汽车的支持力为F1，通过凹形路面最低处时，路面对汽车的支持力为F2，重力加速度为g，则()AF1mgBF1mgCF2mgDF2mgC汽车过凸形路面的最高点时，设速度为v，半径为r，竖直方向上合力提供向心力，由牛顿第二定律得：m
5、gF1m得：F1mg，故A、B项错误；汽车过凹形路面的最低点时，设速度为v，半径为r，竖直方向上合力提供向心力，由牛顿第二定律得：F2mgm得：F2mg，故C项正确，D项错误6(多选)在某转弯处，规定火车行驶的速率为v0，则下列说法中正确的是()A当火车以速率v0行驶时，火车的重力与支持力的合力方向一定沿水平方向B当火车的速率vv0时，火车对外轨有向外的侧向压力C当火车的速率vv0时，火车对内轨有向内的挤压力D当火车的速率vv0时，火车重力与支持力的合力不足以提供向心力，火车对外轨有向外的侧向压力；当火车的速率vv0时，火车重力与支持力的合力大于火车所需的向心力，火车对内轨有向内的侧向压力，选
6、项B、D正确，C错误7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突然变小，小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心A若F突然消失，小球所受合外力突变为零，将沿切线方向匀速飞出，A正确；若F突然变小不足以提供所需向心力，小球将做逐渐远离圆心的离心运动，B、D错误；若F突然变大，超过了所需向心力，小球将做逐渐靠近圆心的运动，C错误8一箱土豆在转盘上随转盘以角速度做匀速圆周运动，如图所示，其中一个处于中
7、间位置的土豆质量为m，它到转轴的距离为R，则其他土豆对该土豆的作用力为()AmgBm2RCD D土豆做匀速圆周运动，合力提供向心力，受重力和弹力，根据牛顿第二定律有：水平方向FxmR2，竖直方向Fymg，故合力为：F，故D正确，A、B、C错误故选D.一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1如图所示为洗衣机脱水筒在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上有一件湿衣服与圆筒一起运动，衣服相对于圆筒壁静止，则()A衣服受重力、弹力、压力、摩擦力、向心力五个力作用B洗衣机脱水筒转动得越快，衣服与筒壁间的弹力就越小C衣服上的水滴与衣服间的附着力不足以提供所需要的向心力时，水滴做离心运动D衣服上的水滴与衣服
8、间的附着力大于所需的向心力时，水滴做离心运动C向心力是根据力的作用效果命名的，衣服所受的合外力提供向心力，且脱水筒转动越快，所需的向心力越大，衣服与筒壁间的弹力就越大，所以A、B都不正确；衣服上的水滴与衣服间的附着力提供向心力，当附着力不足以提供所需的向心力时，水滴做离心运动，故C正确，D错误2半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，如图所示顶部有一物体A，现给它一个水平初速度v0，则物体将()A沿球面下滑至M点B沿球面下滑至某一点N，便离开球面做斜下抛运动C按半径大于R的新的圆弧轨道做圆周运动D立即离开半圆球做平抛运动D设在顶部物体A受到半圆球对它的作用力为F，由牛顿第二定律得mgFm，把v0代
9、入得F0.说明物体只受重力作用，又因物体有水平初速度v0，故物体做平抛运动，D正确3(多选)如图所示，在高速路口的转弯处，路面外高内低已知内外路面与水平面的夹角为，弯道处圆弧半径为R，重力加速度为g，当汽车的车速为v0时，恰由支持力与重力的合力提供了汽车做圆周运动的向心力，则()Av0Bv0C当该路面结冰时，v0要减小D汽车在该路面行驶的速度vv0时，路面会对车轮产生沿斜面向下的摩擦力AD路面的斜角为，以汽车为研究对象，作出汽车的受力图，根据牛顿第二定律，得：mgtan m，解得：v0，A正确，B错误；当路面结冰时与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则v0的值不变，C错误；车速若高于v0，所
10、需的向心力增大，此时摩擦力可以指向内侧，增大提供的力，车辆不会向外侧滑动，D正确4(多选)在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为，则()A该弯道的半径rB当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变C当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压D当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压ABD火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，设转弯处斜面的倾角为，根据牛顿第二定律得：mgtan m，解得：r，故A正确；根据牛顿第二定律得：mgtan m，解得：v，可知
11、火车规定的行驶速度与质量无关，故B正确；当火车速率大于v时，重力和支持力的合力不能够提供向心力，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨，故C错误，D正确所以A、B、D正确，C错误二、非选择题(本题共2小题，共28分)5(14分)如图所示，质量m2.0104 kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为60 m如果桥面承受的压力不得超过3.0105 N(g取10 m/s2)，则：(1)汽车允许的最大速率是多少？(2)若以所求速率行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？解析(1)汽车在凹形桥面的底部时，由牛顿第三定律可知，桥面对汽车的最大支持力FN13.0105 N，根据牛顿第二
12、定律得FN1mgm即v m/s10 m/s10 m/s故汽车在凸形桥最高点上不会脱离桥面，所以最大速率为10 m/s.(2)汽车在凸形桥面的最高点时，由牛顿第二定律得mgFN2m则FN2m2.0104 N1.0105 N由牛顿第三定律得，在凸形桥面最高点汽车对桥面的压力为1.0105 N.答案(1)10 m/s(2)1.0105 N6(14分)如图所示，一轻绳长为L，下端拴着质量为m的小球(可视为质点)，当球在水平面内做匀速圆周运动时，绳与竖直方向间的夹角为，已知重力加速度为g，求：(1)绳的拉力大小F；(2)小球运动的线速度v的大小；(3)小球运动的角速度及周期T.解析(1)以球为研究对象，受力分析如图所示，由平衡条件Fcos mg得：F.(2)由牛顿第二定律：mgtan m其中rLsin . 得：v.(3)角速度为：，周期为：T2.答案(1)(2)(3)2
