高中物理人教版 (新课标)必修2第五章 曲线运动7.生活中的圆周运动复习练习题

5.8 生活中的圆周运动  同步练习题解析（人教版必修2）

1．在水平面上转弯的摩托车，如图所示，向心力是（　　）。

A．重力和支持力的合力

B．静摩擦力

C．滑动摩擦力

D．重力、支持力、牵引力的合力

2．如图所示，洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上，则此时（　　）。

A．衣服受到重力、筒壁的弹力和摩擦力

B．衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力

C．筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大

D．筒壁对衣物的摩擦力随转速的增大而增大

3．冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍。在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，其运行速度应为（　　）。

A．　　　　　　　　       B．

C．                       D．

4．铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为θ，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车以速度v通过该弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用。下面分析正确的是（　　）。

A．轨道半径

B．

C．若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内

D．若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外

5．半径为R的光滑半圆球固定在水平面上（如图），顶部有一小物体A，今给它一个水平初速度，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

6．乘坐游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动，如图所示，下列说法正确的是（　　）。

A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去

B．人在最高点时对座位仍可能产生压力，但压力一定小于mg

C．人在最低点时处于超重状态

D．人在最低点时对座位的压力大于mg

7．如图所示，表演“水流星”节目时，拴杯子的绳子长为L，绳子能够承受的最大拉力是杯子和杯内水重力的8倍，要使绳子不断，节目获得成功，则：

（1）杯子通过最高点时速度的最小值为多少？

（2）杯子通过最低点时速度的最大值为多少？

8．如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO′转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半。内壁上有一质量为m的小物块。求：

（1）当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小；

（2）当物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度。

答案与解析

1. 答案：B

2. 答案：AC

3. 答案：B

4. 答案：BD

解析：火车转弯时受力如图所示，火车转弯的向心力由重力和支持力的合力提供，则，故转弯半径；转弯时的速度；若火车速度小于v时，需要的向心力减小，此时内轨对车轮产生一个向外的作用力，即车轮挤压内轨；若火车速度大于v时，需要的向心力变大，外轨对车轮产生一个向里的作用力，即车轮挤压外轨。

5. 答案：D

解析：小物体在半球面的顶点，若是能沿球面下滑，则它受到的半球面的弹力与重力的合力提供向心力，有，因F＝0，这说明小物体与半球面之间无相互作用力，小物体只受到重力的作用，又有水平初速度，小物体做平抛运动。

6. 答案：CD

解析：由圆周运动的临界条件知：当人在最高点时，人对底座和保险带都无作用力；当时，人对底座有压力，且当时，压力大于mg，故A、B均错；人在最低点：FN－mg＝mv2/R，FN＞mg，故C、D两项正确。

7. 答案：（1）　（2）

解析：（1）要使水在最高点恰不流出杯子，此时绳子对杯子的拉力等于零，杯子和水做圆周运动的向心力仅由其重力mg提供，根据牛顿第二定律，在最高点对杯子和水有：

解得杯子通过最高点时速度的最小值为。

（2）根据牛顿第二定律，在最低点对杯子和水有。当F＝8mg取最大值时，速度v2也取最大值，即，解得杯子通过最低点时速度的最大值为。

8. 答案：（1）　　（2）

解析：（1）物块静止时，分析受力如图所示。

由平衡条件有

f＝mgsin  θ

N＝mgcos  θ

再由图中几何关系有

，

故有，。

（2）分析此时物块受力如图所示，

由牛顿第二定律有mgtan  θ＝mrω2。

其中　，

可得。