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1、第7节生活中的圆周运动（满分100分，60分钟完成） 班级_姓名_第卷(选择题 共48分)一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。选错或不选的得0分。1轻绳的一端系重物，手执另一端使重物在光滑水平面上做匀速圆周运动，下述说法正确的是（ ）角速度一定时，线长易断 线速度一定时，线长易断周期一定，线长易断 向心加速度一定，线短易断ABCDOAL图12长度为L0.50 m的轻质细杆OA，A端有一质量为m3.0 kg的小球，如图1所示，小球以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时，小球的速率是v2.0 m/
2、s，g取10 m/s2，则细杆此时受到 （ ）A6.0 N拉力B6.0 N压力 C24 N拉力D24 N压力3做离心运动的物体，它的速度变化情况（ ）速度大小不变，方向改变速度大小改变，方向不变速度大小和方向可能都改变速度大小和方向可能都不变ABCD4在一个内壁光滑的圆锥桶内，两个质量相等的小球A、B紧贴着桶的内壁分别在不同高度的水平面内做匀速圆周运动，如图2所示，则以下说法中正确的是（ ）AB图2两球对筒壁的压力相等A球的线速度一定大于B球的线速度A球的角速度一定大于B球的角速度两球的周期相等ABCD5下列哪些现象是为了防止物体产生离心运动 （ ）A汽车转弯时要限制速度B转速很高的砂轮半径不
3、能做得太大C在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨D离心泵工作时6关于离心现象下列说法正确的是 （ ）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7铁路在转弯处外轨略高于内轨的原因是 （ ）减轻轮缘对外轨的挤压减轻轮缘与内轨的挤压火车按规定的速度转弯，外轨就不受轮缘的挤压火车无论以多大速度转弯，内外轨都不受轮缘挤压ABCD8汽车在半径为r的水平弯道上转弯，如果汽车与地面的动摩擦因数
4、为，那么不使汽车发生滑动的最大速率是（ ）ABCD 第卷（非选择题，共52分）OM图3二、填空、实验题：本大题共5小题，每小题5分，共25分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。9如图3所示，电动机和飞轮的总质量为M，飞轮边缘固定着一质量为m的物块，物块到轴距离为r，电动机匀速转动，当物块转到最高点时，电动机恰对地面无压力，则飞轮的角速度为_rad/s。10一吊车以5 m/s的速度在水平公路上匀速前进，长为2 m的悬绳吊着1 t的货物，则绳对货物的拉力是_N，吊车紧急刹车一瞬间，悬绳对货物的拉力是_N。11一根长0.625m的细绳，一端栓一质量m0.4 kg的小球，使其在竖直平面内绕绳的另
5、一端做圆周运动，则小球以v3.0m/s通过圆周最高点时，绳对小球的拉力大小为 N。12已知一辆质量为M的汽车通过拱形桥的桥顶时速度为v，则此时汽车对桥面的压力为_（桥的曲率半径为R）。13如图4所示，AB为一圆弧面，在B点轨道的切线是水平的，BC为水平轨道，一小球沿ABC轨道运动，其质量为m，轨道半径为R，小球过B点时的速度为v，则小球刚要到达B点时对轨道的压力大小为_，小球刚过B点时对轨道的压力大小为_。图4三、计算题：本大题共2小题，计27分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。14（12分）如图5所示，轻
6、杆OA长l0.5 m，在A端固定一小球，小球质量m0.5 kg，以O点为轴使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时的速度大小为v0.4 m/s，求在此位置时杆对小球的作用力。（g取10 m/s2）图515（15分）如图6所示，水平转盘的中心有个竖直小圆筒，质量为m的物体A放在转盘上，A到竖直筒中心的距离为r。物体A通过轻绳、无摩擦的滑轮与物体B相连，B与A质量相同，物体A与转盘间的最大静摩擦力是正压力的倍，则转盘转动的角速度在什么范围内，物体A才能随盘转动。图6参考答案一、选择题：1【答案】A【点拨】由Fmamm2rmr可知，A选项正确。2【答案】B【点拨】小球以速度v0通过最高点时，
7、设杆对球的作用力为F，且方向竖直向下，由向心力公式得：Fmgm，所以Fmg6.0 N，负号说明杆对球的作用力F的方向与假设的方向相反，即竖直向上，故球对细杆的压力为6 N，本题答案为B。3【答案】C【点拨】（略）4【答案】A【点拨】球在光滑桶内壁做匀速圆周运动，重力mg和桶对它的支持力FN的合力作为向心力，由牛顿第二定律F合mgcotm2rm，而FN，则两球对桶壁的压力相等，故正确，又因为rArB，AB，所以vAvB，即正确，所以本题答案为A。5【答案】ABC【点拨】（略）6【答案】 C【点拨】向心力是根据力的作用效果命名的，做匀速圆周运动的物体，所受重力、弹力、摩擦力的合力提供向心力，并不受
8、向心力和离心力的作用；当合力小于做圆周运动所需的向心力时，就会产生离心现象，选项A错误；根据牛顿第一定律，当做圆周运动物体所受的力都消失时，物体从力消失时刻起做匀速直线运动，故选项C正确，选项B、D错误。7【答案】A【点拨】两轨间距为l，内外轨水平高度差为h，转弯处轨道半径为R，向心力由火车重力mg和轨道对火车支持力FN合力提供，F合mgtan，mgsinmg；F向m故mgm。则v规，当l、h确定，则v被唯一确定，即为规定的行驶速度。（1）当火车行驶速率v等于v规时，F向F合，内、外轨对轮缘没有侧压力；（2）当火车行驶速率v大于v规时，F合F向，外轨道对轮缘须有侧压力；（3）当火车行驶速度v小
9、于v规时，F合F向，内轨道对轮缘有侧压力；故A选项正确。8【答案】B【点拨】mgm，v，故B选项正确。二、填空、实验题：9【答案】【点拨】当物块转到最高点时，电动机恰对地面无压力，说明此时物块对飞轮加了向上的弹力F，且FMg，而物块m此时受到重力和竖直向下的弹力F(F是飞轮对物块的作用力)，其合外力提供它做圆周运动的向心力，即F向mgFm2r，由牛顿第三定律：F与F等大，即FMg，所以。10【答案】9800；22300【点拨】匀速前进时F1mg 9800 N；刹车瞬间F2mgm，则有：F2m(g)22300 N。11【答案】1.76N【点拨】小球通过最高点时受到重力和绳的拉力作用，则，解得：F
10、1.76N。12【答案】M(g)【点拨】根据牛顿第二定律及向心力公式有：MgFN，得FNM(g)。13【答案】mgm；mg【点拨】小球刚要到B点时，存在向心加速度，则FNmgm，所以FNmgm。小球刚过B点，就做匀速直线运动，受力平衡，则FNmg。三、计算题：14【答案】4.84 N【解析】方法一：先判断小球在最高位置时，杆对小球有无作用力，若有作用力，判断作用力方向如何。小球所需向心力F向0.16 N。小球受重力mg5 N，重力大于所需向心力，所以杆对小球有竖直向上的作用力F，以竖直向下为正方向，对小球有mgFF向，解得：F4.84 N。方法二：设杆对小球有作用力F，并设它的方向竖直向下，则有mgF，解得：Fmg4.84 N，可见杆对小球有作用力，大小为4.84 N，方向与假设的方向相反，即竖直向上。15【答案】 【解析】由于A在圆盘上随盘做匀速圆周运动，所以它所受的合外力必然指向圆心，而其中重力、支持力平衡，绳的拉力指向圆心，所以A所受的摩擦力的方向一定沿着半径或指向圆心,或背离圆心。当A将要沿盘向外滑时，A所受的最大静摩擦力指向圆心，A的向心力为绳的拉力与最大静摩擦力的合力，即由于B静止，故Fmg，由于最大静摩擦力是压力的倍，即，由以上各式解得。当A将要沿盘向圆心滑时,A所受的最大静摩擦力沿半径向外,这时向心力为:解得：。故要使A随盘一起转动，其角速度应满足： 。6