2016高考物理总复习专题4圆周运动应用实例课时作业(含解析).docVIP

2016高考物理总复习 专题4 圆周运动应用实例课时作业 一、单项选择题 1．在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低．如图1所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些．汽车的运动可看作是做半径为R的圆周运动．设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零，则汽车转弯时的车速应等于(　　) 图1 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】考查向心力公式．汽车做匀速圆周运动，向心力由重力与斜面对汽车的支持力的合力提供，且向心力方向水平，大小F向＝mgtan θ，根据牛顿第二定律：F向＝m，tan θ＝，解得汽车转弯时的车速v＝ ，B对． 图2 2．如图2，长为L的轻杆一端固定质量为m的小球，另一端有固定转轴O.现使小球在竖直平面内做圆周运动．P为圆周轨道的最高点．若小球通过圆周轨道最低点时的速度大小为 ，则以下判断正确的是(　　) A．小球不能到达P点 B．小球到达P点时的速度小于 C．小球能到达P点，但在P点不会受到轻杆的弹力 D．小球能到达P点，且在P点受到轻杆向下的弹力 【答案】B 【解析】根据机械能守恒定律2mgL＝mv2－mv，可求出小球在P点的速度为 ，故B正确，A错误．小球在P点所需要的向心力F＝＝mg，故小球在P点受到轻杆向上的弹力，故C、D均错误． 3．如图，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θ.下列说法中正确的是(　　) 图3 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．θ越大，小球运动的速度越大 D．θ越大，小球运动的周期越大 【答案】C 【解析】小球只受重力和绳的拉力作用，合力大小为F＝mgtan θ，半径为R＝Lsin θ，A、B均错；小球做圆周运动的向心力是由重力和绳的拉力的合力提供的，则mgtan θ＝m，得到v＝sin θ ，θ越大，小球运动的速度越大，C对；周期T＝＝2π ，θ越大，小球运动的周期越小，D错． 4. (2014·湛江质检)半径为R的光滑半圆球固定在水平面上如图4所示，顶部有一个物体A，今给A一个水平初速度v0＝，则A将(　　) 图4 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的新圆弧轨道做圆周运动 D．立即离开半圆球做平抛运动 【答案】D 【解析】给A一个水平初速度v0＝，则F向＝＝mg，即重力恰好提供向心力，物体与半圆球无相互作用．A将不沿半圆球表面运动，而是脱离球表面做平抛运动． 5．下列关于离心现象的说法正确的是(　　) 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，它将沿切线方向做直线运动 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 【答案】C 【解析】向心力是以效果命名的，做匀速圆周运动的物体所需的向心力，是由它所受的某个力、某个力的分力或几个力的合力提供的．因此，它并不受向心力和离心力的作用．它之所以产生离心现象是由于F合F向，A错．物体在做匀速圆周运动时，如果它所受的一切力都突然消失，根据牛顿第一定律，它从这时起做匀速直线运动，故C正确，B、D错． 二、双项选择题 6．(2014·湛江模拟)甲、乙两球做匀速圆周运动，向心加速度a随半径r变化的关系图象如图5所示．由图象可以知道(　　) 图5 A．甲球运动时，线速度大小保持不变 B．甲球运动时，角速度大小保持不变 C．乙球运动时，线速度大小保持不变 D．乙球运动时，角速度大小保持不变 【答案】BC 【解析】在加速度－时间图象中，甲的加速度与半径成正比，故角速度不变，B对．乙的加速度与半径成反比，故线速度不变． 7．如图6所示，小物块从半球形碗的碗口下滑到碗底的过程中，如果小物块的速度大小始终不变，则(　　) 图6 A．小物块的加速度大小始终不变 B．碗对小物块的支持力大小始终不变 C．碗对小物块的摩擦力大小始终不变 D．小物块所受的合力大小始终不变 【答案】AD 【解析】小物块从碗口下滑到碗底的过程中，如果小物块的速度大小始终不变，则小物块的加速度大小始终不变，小物块所受的合力大小始终不变，A、D正确；小物块受力如图所示，FN－Gcos θ＝m，f＝Gsin θ，由于v不变，θ变小，FN变大，f变小，故B、C错误． 8．如图7所示，质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v