【物理】高下学期末复习分层达标训练：生活中的圆周运动.docVIP

【基础达标】 1．(2012·济南高一检测)如图所示，门上有A、B两点，在关门过程中，A、B两点的角速度、线速度之间的关系是( ) A.ωAωB　　B.ωA=ωB　　C.vAvB　　D.vAvB 2．下面介绍的各种情况中，将出现超重现象的是( ) 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 3．(2012·太原高一检测)如图所示，在光滑轨道上，小球滚下经过圆弧部分的最高点时，恰好不脱离轨道，此时小球受到的作用力是( ) A.重力、弹力和向心力 B.重力和弹力 C.重力和向心力 D.重力 4.(2012·安阳高一检测)如图所示，一辆装满货物的汽车在丘陵地区行驶，由于轮胎太旧，途中“放了炮”，你认为在图中A、B、C、D四处，“放炮”可能性最大的是( ) A．A处　　　B．B处　　　C．C处　　　D．D处 【能力提升】 5．(2012·赣州高一检测)质量为m的滑块从半径为R的半球形碗的边缘滑向碗底，过碗底时速度为v，若滑块与碗间的动摩擦因数为μ，则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为( ) A．μmg B．μm C．μm(g+) D．μm(-g) 6．半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，如图所示。顶部有一小物体甲，今给它一个水平初速度v0=，则物体甲将( ) A．沿球面下滑至M点 B．先沿球面下滑至某点N，然后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 7.长L=0.5 m、质量可忽略的杆，其一端连有质量为m=2 kg的小球，以另一端O为转轴，它绕O点在竖直平面内做圆周运动，当通过最高点时，如图所示。求下列情况下杆对球的作用力(计算大小，并说明是拉力还是支持力，g=10 m/s2) (1)当v1=1 m/s时，大小为多少？是拉力还是支持力？ (2)当v2=4 m/s时，大小为多少？是拉力还是支持力？ 8.(2012·太原高一检测)如图，质量为m1=0.5 kg的小杯里盛有质量为m2=1 kg的水，用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为r=1 m，小杯通过最高点的速度为v=4 m/s，g取10 m/s2，求： (1)在最高点时，绳的拉力大小; (2)在最高点时,杯底对水的压力大小; (3)为使小杯经过最高点时水不流出, 在最高点时的最小速率是多少? 答案解析 1．【解析】选B、C。由于门上的A、B两点随门转轴共同转动，属于同轴转动，故两点具有相同的角速度。又由于A的转动半径大于B的转动半径，故A点的线速度大于B点的线速度，选项B、C正确。 2．【解析】选A、C。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F-mg=m，F mg，处于超重状态；若向心加速度向下，则mg-F=m，Fmg，处于失重状态；故A、C正确，B错误；做匀速圆周运动的飞船内的仪器重力提供向心力，处于完全失重状态，所以D错误。 3．【解析】选D。由题意可知：小球在竖直平面内的光滑圆轨道的内侧做圆周运动。经过圆弧最高点时刚好不脱离圆轨道的临界条件是只有重力提供小球做圆周运动的向心力，故D正确。 4.【解析】选D。汽车在A、C处行驶，向心加速度向下，处于失重状态，爆胎的可能性较小；汽车在B、D处行驶，向心加速度向上，处于超重状态。又因为FN-mg=m，FN=mg+m。由题图可知rBrD，所以FNBFND，因此在D处爆胎的可能性最大，故D正确。 5．【解析】选C。在碗底对滑块受力分析，滑块受到重力、支持力、滑动摩擦力，在半径方向FN-mg=，所以FN=+mg，滑动摩擦力Ff=μFN=μm(+g)，C正确。 6．【解析】选D。当物体到达最高点，速度等于时，半圆球对物体的支持力等于零，所以接下来物体的运动不会沿着半圆球面，而是做平抛运动。其落地时水平位移由于xR,所以运动过程中不会与半圆球相碰。物体应该立即离开半圆球做平抛运动，故选D。 7.【解析】(1)当小球通过最高点时，设临界速度为v0，此时重力等于向心力mg=m，解得 因为v1＜v0，所以当v1=1 m/s时，杆对小球是支持力，设支持力为F1 mg-F1=m,代入数据解得F1=16 N (2)因为v2＞v0，所以当v2=4 m/s时，杆对小球是拉力，设拉力为F2 mg+F2=m,代入数据解得F2=44 N 答案：(1)16 N　支持力　　(2)44 N　拉力 【总结提升】用临界速度判断杆的作用力的方向 小球在硬杆约束下在竖直平面内做圆周运动，就是所谓的“杆模型”。“杆模型”中，在轨道的最高点硬杆对小球的作用力情况有三种： (1)当小球在最高点的速度等于临界速度时，小球只受重力的作用，硬杆对小球的作