6.4 生活中的圆周运动 同步练习-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
6.4 生活中的圆周运动(分层作业)--2023-2024学年高一物理同步备课系列(人教版2019必
第4节 生活中的圆周运动一、火车转弯问题1．火车转弯时，如果铁路弯道的内、外轨一样高，则外轨对轮缘（如图1所示）挤压的弹力F 提供了火车转弯的向心力（如图2所示），但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损。
在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如图3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侧向挤压。
设此时的速度大小为v ，重力加速度为g ，以下说法中正确的是（ ）A ．该弯道的半径2v R g=B ．当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变C ．当火车速率大于v 时，外轨将受到轮缘的挤压D ．按规定速度行驶时，支持力小于重力 【答案】C【详解】A ．B ．设弯道处倾斜的角度为θ，则火车按规定的速度行驶时，根据牛顿第二定律得2tan v mg m Rθ=解得2tan v R g θ=，A 错误；B ．由A 项的分析可知，火车规定行驶速度为v =B 错误；C ．当火车速率大于v 时，火车的重力与支持力的合力不足以提供向心力，火车将有离心的趋势，则外轨对轮缘产生向里的挤压，C 正确；D ．按规定速度行驶时，支持力为N cos mgF θ=支持力大于重力，D 错误。
故选C 。
2．如图甲所示，途中火车要进入某半径为R 的弯道，火车在轨道上的的截面图如图乙所示。
已知两轨间宽度为L ，弯道内外轨高度差是h ，重力加速度为g 。
若火车转弯时轮缘与铁轨间恰好无作用，则此时火车的速度为（ ）AB C D 【答案】C【详解】当火车以设计速度v 运行时，其受力示意图如图所示，火车向心加速度水平向右，当火车与轨道沿斜面没有横向摩擦力时，速度最为适宜，根据牛顿第二定律2tan v mg mRθ=斜面的倾角正切值满足tan θ=解得v =C 正确。
故选C 。
二、汽车过桥问题3．如图所示，拱形桥的半径为40m ，质量为31.010kg ⨯的汽车行驶到桥顶时的速度为10m/s ，则此时汽车对桥的压力为（ ）A ．41.010N ⨯B ．37.510N ⨯C ．35.010N ⨯D ．32.510N ⨯【答案】B【详解】汽车在桥顶时，由重力和桥面的支持力提供向心力，根据向心力公式得2v mg N m R-=解得N =7500N根据牛顿第三定律可知，此时汽车对拱形桥的压力大小为7500N ，故选B 。
6.4 生活中的圆周运动 基础训练-2023年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
生活中的圆周运动考点：6-4-1火车转弯（汽车转弯）6-4-2拱形桥（凹形桥）6-4-3离心现象6-4-4绳模型6-4-5扞模型例题：6-4-1火车转弯（汽车转弯）例．(多选)火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定．若在某转弯处规定行驶速度为v，则下列说法中正确的是() A．当以v的速度通过此弯道时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力B．当以v的速度通过此弯道时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力C．当速度大于v时，轮缘挤压外轨D．当速度小于v时，轮缘挤压外轨6-4-4绳模型例．(多选)用细绳拴着质量为m的小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示．则下列说法正确的是()A．小球通过最高点时，绳子张力可以为0B．小球通过最高点时的最小速度为0C．小球刚好通过最高点时的速度是gRD．小球通过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受重力方向相反6-4-5扞模型例．(多选)一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下列说法错误的是() A．小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零B．小球过最高点的最小速度是零C．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小训练：1．在水平面上转弯的摩托车，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．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3．市内公共汽车在到达路口转弯时，车内广播中就要播放录音：“乘客们请注意，前面车辆转弯，请拉好扶手”，这样可以()A．提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手，以免车辆转弯时可能向前倾倒B．提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手，以免车辆转弯时可能向后倾倒C．主要是提醒站着的乘客拉好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒D．主要是提醒站着的乘客拉好扶手，以免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒4．(多选)航天飞机在围绕地球做匀速圆周运动的过程中关于航天员下列说法正的是A．航天员受到的重力消失了B．航天员仍受重力作用重力提供其做匀速周运动的向心力C．航天员处于超重状态D．航天员对座椅的压力为零5．(多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v c时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势．则在该弯道处()A．路面外侧高内侧低B．车速只要低于v c，车辆便会向内侧滑动C．车速虽然高于v c，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D．当路面结冰时，与未结冰时相比，v c的值变小6．(多选)在图示光滑轨道上，小球滑下经平直部分冲上圆弧部分的最高点A时，对圆弧的压力为mg，已知圆弧的半径为R，则()A．在最高点A，小球受重力和向心力B．在最高点A，小球受重力和圆弧的压力C．在最高点A，小球的速度为gRD．在最高点A，小球的向心加速度为2g7．如图所示，天车下吊着两个质量都是m的工件A和B，整体一起向左匀速运动．系A的吊绳较短，系B的吊绳较长，若天车运动到P处突然停止，则两吊绳所受拉力F A、F B的大小关系是()A．FA>FB>mgB．FA<FB<mgC．FA＝FB＝mgD．FA＝FB>mg8．如图所示，质量为m的小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，ab 是过轨道圆心的水平线，下列说法中正确的是()A．小球在ab线上方管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力B．小球在ab线上方管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力C．小球在ab线下方管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力D．小球在ab线下方管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力9．如图所示，在竖直平面内有一半径为R的半圆形轨道，最高点为P点，现让一小滑块(可视为质点)从水平地面上向半圆形轨道运动，下列关于小滑块运动情况的分析，正确的是()A．若v P＝0，小滑块恰能通过P点，且离开P点后做自由落体运动B．若v P＝0，小滑块能通过P点，且离开P点后做平抛运动C．若v P＝gR，小滑块恰能到达P点，且离开P点后做自由落体运动D．若v P＝gR，小滑块恰能到达P点，且离开P点后做平抛运动10．(多选)宇航员在绕地球匀速运行的空间站做实验．如图，光滑的半圆形管道和底部粗糙的水平AB管道相连接，整个装置安置在竖直平面上，宇航员让一小球(直径比管道直径小)以一定的速度从A端射入，小球通过AB段并越过半圆形管道最高点C后飞出，则()A．小球从C点飞出后将做平抛运动B．小球在AB管道运动时不受摩擦力作用C．小球在半圆管道运动时受力平衡D．小球在半圆管道运动时对管道有压力11．公路在通过小型水库泄洪闸的下游时常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”．现有一“过水路面”的圆弧半径为50 m，一辆质量为800 kg的小汽车驶过“过水路面”．当小汽车通过“过水路面”的最低点时速度为5 m/s.问此时汽车对路面的压力为多大？(g取10 m/s2)12．绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，水的质量m＝0.5 kg，绳长l＝60 cm，求：(1)在最高点时水不流出的最小速率；(2)水在最高点速率v＝3 m/s时，水对桶底的压力．13．如图所示是马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道．表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动．已知人和摩托车的总质量为m，人以v1＝2gR的速度过轨道最高点B，并以v2＝3v1的速度过最低点A.求在A、B两点摩托车对轨道的压力大小相差多少？14．长度为0.5 m的轻杆OA绕O点在竖直平面内做圆周运动，A端连着一个质量m＝2 kg的小球．求在下述的两种情况下，通过最高点时小球对杆的作用力的大小和方向：(1)杆做匀速圆周运动的转速为2.0 r/s；(2)杆做匀速圆周运动的转速为0.5 r/s.例题：6-4-1火车转弯（汽车转弯）例．AC6-4-4绳模型例．AC6-4-5扞模型例．CD训练：1．B 2．C 3．C 4．BD 5．AC 6．BD 7．A 8．D 9．D 10．BD11．8400 12．√62.5 13．6mg 14．140N方向向上，10N方向向下。
《4. 生活中的圆周运动》(同步训练)高中物理必修 第二册_人教版_2024-2025学年
《4. 生活中的圆周运动》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、在匀速圆周运动中，下列哪个物理量是不变的？A. 角速度B. 线速度大小C. 向心力大小D. 向心加速度大小2、一个物体以5m/s的初速度做匀速圆周运动，半径为2m，求物体运动的周期。
A. 2π秒B. 5π秒C. 10π秒D. 20π秒3、一辆汽车在水平路面上以恒定速度行驶，如果汽车通过一个半径为50米的弯道，已知汽车的质量为1000千克，重力加速度为9.8米/秒²。
为了不使轮胎在弯道上滑动，汽车在弯道上的速度不能超过多少米/秒（假设轮胎与地面之间的最大静摩擦系数为0.6）？（提示：根据牛顿第二定律和静摩擦力公式来解答）A、10米/秒B、12米/秒C、14米/秒D、16米/秒4、一物体以速度5.0 m/s做匀速率圆周运动，轨道半径为2.0 m。
在运动过程中，物体所受的向心力大小为多少（注意这里别忘了向心力公式F = mv² / r）？A、12.5 NB、7.5 NC、5.0 ND、2.5 N5、一辆汽车在水平圆周路上以一定的速度做匀速运动，关于汽车所受的向心力的说法正确的是：A. 向心力方向与汽车速度方向一致B. 向心力方向时刻改变C. 向心力与汽车所受的摩擦力大小相等D. 向心力导致汽车机身受到拉伸感觉6、一个物体做匀速圆周运动，其角速度为ω，半径为r。
如果半径变为原来的两倍，而角速度保持不变，那么物体所受的向心力变化如下：A. 增加为原来的两倍B. 减少为原来的二分之一C. 增加为原来的四倍D. 不发生变化7、一物体在水平圆形轨道上做匀速圆周运动，若其半径为R，角速度为ω，则物体在运动过程中的向心加速度a为：A. a = ω^2RB. a = ω^2R/2C. a = Rω^2/2D. a = 2ω^2R二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列关于物体做圆周运动的说法，正确的是：A、物体做圆周运动时，向心加速度只改变速度的方向，不改变速度的大小。
高中一年级下学期物理《生活中的圆周运动》作业练习
作业练习课程基本信息学科物理 年级 高一年级 学期 春季 课题生活中的圆周运动 教科书 书 名：人教版教材出版社：人民教育出版社学生信息姓名学校 班级 学号作业练习1.（火车转弯问题）如图所示，当列车以恒定速率v 通过一段半径为r 的水平圆弧形弯道时，乘客发现在车厢顶部悬挂玩具小熊的细线与车厢侧壁平行，同时观察放在桌面上的质量为m 的小物块。
已知此弯道路面的倾角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g ，则下列判断正确的是（ ）A ．列车转弯时的速率v =tan θg rB ．列车的轮缘与轨道均无侧向挤压作用C ．小物块受到指向桌面外侧的静摩擦力D ．小物块受到桌面的支持力的大小为mg tan θ2.（拱形桥问题）如图所示，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 ，若物体与球壳之间的动摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是（ ）A ．向心力为2mv mg R +B ．受到的摩擦力为2mv Rμ C ．受到的摩擦力为2mv mg R μ⎛⎫+ ⎪⎝⎭D ．受到的合力方向斜向右上方 3.（离心运动）雨天在野外骑车时，自行车的后轮轮胎上常会黏附一些泥巴，行驶时感觉很“沉重”，如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴就被甩下来，如图示，图中a、b、c、d为后轮轮胎边缘上的四个特殊位置，则（）A．泥巴在图中的a位置时最容易被甩下来B．泥巴在图中的b位置时最容易被甩下来C．泥巴在图中的c位置时最容易被甩下来D．泥巴在图中的d位置时最容易被甩下来4．（圆锥摆问题）有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆形表演台的侧壁做匀速圆周运动。
图中的圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h。
下列说法正确的是（）A．h越高，摩托车对侧壁的压力将越大B．h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大C．h越高，摩托车做圆周运动的周期将越小D．h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大5．（水平面内圆周运动问题）如图所示A、B、C三个物体（可视为质点）放在旋转圆台上，三个物体与圆台之间的动摩擦因数均为μ（运动过程中最大静摩擦力等于滑动摩擦力），A质量是2m，B和C质量均为m，A、B离轴距离为R，C离轴距离为2R，当圆台旋转时，以下选项错误的是（）A．当圆台转速增大时，B比A先滑动B．当圆台转速增大时，C比B先滑动C．若A、B、C均未滑动，则C的向心加速度最大D．若A、B、C均未滑动，则B所受的摩擦力最小6．（竖直面内圆周运动问题）一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动，如图所示，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零B．小球过最高点的最小速度是gRC．若小球过最高点的速度v gR>时，杆对球的作用力竖直向下D．若小球过最高点的速度gRv<时，速度v越小，杆对球的作用力越大参考答案：。
高一下学期物理人教版 必修第二册6.4生活中的圆周运动同步训练(含答案)
2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第二册6.4生活中的圆周运动同步训练一、单选题1．广州市内环路上出口处常有限速标志。
某出口路面是一段水平圆弧轨道，雨天车轮与路面的动摩擦因数为0.4，汽车通过出口的最大速度为36km/h。
晴天车轮与路面的动摩擦因数为0.6，则晴天汽车通过出口的最大速度约为（）A．44km/h B．54km/h C．24km/h D．30km/h2．如图所示是游乐场里的过山车，若过山车经过A、B两点的速率相同，则过山车（）A．在A点时处于失重状态B．在B点时处于超重状态C．A点的向心加速度小于B点的向心加速度D．在B点时乘客对座椅的压力可能为零3．某同学经过长时间的观察后发现，路面出现水坑的地方，如果不及时修补，水坑很快会变大，善于思考的他结合学过的物理知识，对这个现象提出了多种解释，则下列说法中不合理的解释是（）A．车辆上下颠簸过程中，某些时刻处于超重状态B．把坑看作凹陷的弧形，车对坑底的压力比平路大C．车辆的驱动轮出坑时，对地的摩擦力比平路大D．坑洼路面与轮胎间的动摩擦因数比平直路面大4．如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，重力加速度为g。
下列有关说法中正确的是（）A ．小球在圆心上方管道内运动时，对外壁一定有作用力BCD ．若小球在最高点时的速度大小为则此时小球对管道外壁的作用力大小为3mg 5．如图所示，一倾斜的圆筒绕固定轴1OO 以恒定的角速度ω转动，圆筒的半径 1.5m =r 。
最大静摩擦力等于滑动摩擦力），转动轴与水平面间的夹角为60︒，重力加速度g 取210m/s ，则ω的最小值是（ ）A ．1rad/sB rad/sCD ．5rad/s 6．一长为l 的轻杆一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为m 的小球，轻杆随转轴在竖直平面内做匀速圆周运动，小球在最高点A 时，杆对小球的作用力恰好为零，重力加速度为g ，则小球经过最低点B 时，杆对小球的作用力为（ ）A ．0B ．2mgC ．3mgD ．6mg7．如图所示，山崖边的公路常被称为最险公路，一辆汽车欲安全通过此弯道公路（公路水平），下列说法不正确的是（ ）A．若汽车以恒定的角速度转弯，选择内圈较为安全B．若汽车以恒定的线速度大小转弯，选择外圈较为安全C．汽车在转弯时受到重力、支持力和摩擦力作用D．汽车在转弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用8．如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r。
高一物理同步练习(人教版新教材必修2)6.4生活中的圆周运动(解析版)
2019-2020学年高一物理同步练习（人教版新教材必修2）6.4 生活中的圆周运动一、基础篇1.[多选]宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中处于完全失重状态，下列说法正确的是()A．宇航员仍受重力的作用B．宇航员受力平衡C．宇航员所受重力等于所需的向心力D．宇航员不受重力的作用解析：选AC做匀速圆周运动的空间站中的宇航员，所受重力全部提供其做圆周运动的向心力，处于完全失重状态，并非不受重力作用，A、C正确，B、D错误。
2.火车在某个弯道按规定运行速度40 m/s转弯时，内、外轨对车轮皆无侧压力。
若火车在该弯道实际运行速度为30 m/s，则下列说法正确的是()A．仅内轨对车轮有侧压力B．仅外轨对车轮有侧压力C．内、外轨对车轮都有侧压力D．内、外轨对车轮均无侧压力解析：选A火车在弯道按规定运行速度转弯时，重力和支持力的合力提供向心力，内、外轨对车轮皆无侧压力。
若火车的运行速度小于规定运行速度时，重力和支持力的合力大于火车需要的向心力，火车有做近心运动趋势，内轨对车轮产生侧压力，重力、支持力和内轨的侧压力的合力提供火车做圆周运动的向心力，故A正确。
3．[多选]在铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是为了()A．增加火车轮子对外轨的挤压B．增加火车轮子对内轨的挤压C ．使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转弯所需的向心力D ．限制火车向外脱轨解析：选CD 火车轨道建成外高内低，火车转弯时，轨道的支持力与火车的重力两者的合力指向弧形轨道的圆心，为火车转弯提供了(部分)向心力，减轻了轮缘与外轨的挤压，同时在一定程度上限制了火车转弯时发生离心运动，即限制火车向外脱轨，故C 、D 正确。
4.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，以下说法不正确的是( )A ．在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解析：选A 一般情况下汽车受重力和支持力作用，且mg －F N ＝m v 2r，故支持力F N ＝mg －m v 2r，即支持力小于重力，A 项错误，B 、D 项正确；当汽车的速度v ＝gr 时，汽车所受支持力为零，C 项正确。
2020-2021学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册同步练习：6.4 生活中的圆周运动
6.4 生活中的圆周运动一、单选题1.在光滑水平面上，细绳一端固定于O点，另一端系一小球，小球做顺时针方向的圆周运动．当小球运动到A点时，细绳突然被剪断，则小球之后的运动轨迹应是（）A. aB. bC. cD. d2.如图为家用滚筒洗衣机，滚筒上有很多漏水孔，洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动。
若一只袜子紧贴筒壁随滚筒在竖直平面做匀速圆周运动，则（）A. 袜子的加速度恒定B. 袜子在最低点处于失重状态C. 袜子在最高点处于超重状态D. 袜子上的水在最低点更容易甩出3.如图，一同学表演荡秋千。
已知秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。
绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8 m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（）A. 200 NB. 400 NC. 600 ND. 800 N4.如图，质量为m的小球用长为l的细线悬于P点，使小球在水平面内以O为圆心做匀速圆周运动，角速度为ω，重力加速度为g。
则细线对小球的拉力为（）A. mω2lB. mgC. mg+mω2lD. √(mg)2+(mω2l)25.下列哪些现象利用了离心现象（）A. 汽车转弯时要限制速度B. 转速很大的砂轮半径做得不能太大C. 在修建铁路时，转弯处内轨要低于外轨D. 工作的洗衣机脱水桶转速很大6.关于铁路弯道的设计及火车安全通过弯道时，下列说法正确的是（）A. 内、外轨一样高B. 内轨略高于外轨C. 火车转弯时应当减速D. 火车转弯时应当加速7.如图所示是洗衣机的脱水桶，在甩干衣服时，脱水桶绕竖直轴匀速转动，衣服紧贴脱水桶的侧壁并随之转动。
下列说法正确的是（）A. 衣服对桶壁的压力提供向心力B. 衣服所受重力和静摩擦力的合力为零C. 衣服所受的静摩擦力提供向心力D. 水滴受到的离心力大于它所需的向心力，所以沿切线方向甩出8.如图所示,长0.5 m的轻质细杆,一端固定有一个质量为3 kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动,小球的速率为2 m/s。
6.4 生活中的圆周运动(备作业)(解析版)-2020-2021学年高一物理同步备课系列
A.
水平管中喷出的水柱显示了圆周运动的轨迹
B.
汽车过凸形桥最高点时速度越大，对桥面的压力越小
C.
汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力、向心力四个力的作
用
D.
洗衣机脱水筒从静止开始到完成脱水的过程中，衣服始终做离心运动
【答案】B
【解析】
解：A、水平管中喷出的水柱显示了平抛运动的轨迹，而不是圆周运动，故 A 错误；
8
在圆弧形凹地最低点时有：
F
mg ➽
⺁
mg
➽
m
v R
，
所以v1：v ➽ 1：
故选 B。
mg
F1 ➽
⺁1mg
➽
m
v1 R
11.[较易]以下情景描述不符合物理实际的是
【解答】
汽车在 A 位置，由图可知其所需的向心力向右下方，由重力沿径向的分力与路面的支持力的合力提供向心
力，可知路面对其的支持力大小小于其重力沿径向的分力；
汽车在 B 位置，由图可知，其向心力向下，设路面对其的支持力为 F，由其受力结合牛顿第二定律可得：mg
F
➽
m
v R
，由表达式可知力
F
小于车的重力大小；
6.4 生活中的圆周运动(解析版)
一、单选题（本大题共 20 小题） 1.[容易]公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，汽 车通过凹形桥的最低点时
A. 车对桥的压力大于汽车的重力 B. 车对桥的压力小于桥对汽车的支持力 C. 汽车所需的向心力就是地面对车的支持力 D. 为了防止爆胎，车应高速驶过 【答案】A 【解析】 解： @➽⺁在最低点，根据牛顿第二定律知：地面对车的支持力与车的重力的合力提供了向心力，设桥对车
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
6.4生活中的圆周运动一、单选题1．运球转身是运球中的一种基本方法，是篮球运动中重要进攻技术之一。
拉球转身的动作是难点，例如图a所示为运动员为拉球转身的一瞬间，由于篮球规则规定手掌不能上翻，我们将此过程理想化为如图b所示的模型，薄长方体代表手掌，转身时球紧贴竖立的手掌，绕着转轴（中枢脚所在直线）做圆周运动，假设手掌和球之间的最大静摩擦因数为0.5，篮球质量为600克，直径24厘米，手到转轴的距离为0.5米，则要顺利完成此转身动作，篮球和手至少要有多大的速度（）A．2.28m/s B．2.76m/sC．3.16m/s D．3.52m/s2．“单臂大回环”是一种高难度男子体操动作，如图甲所示，运动员用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴在竖直平面内做圆周运动。
当运动员以不同的速度v通过最高点时，手受到单杠的拉力F也不同，其F-v2图像如图乙所示。
取重力加速度大小g=10m/s2。
则（）A．运动员的重心到单杠的距离为1.5mB．运动员的重心到单杠的距离为1.2mC．运动员的质量为50kgD．运动员的质量为75kg3．如图所示，杂技演员进行表演时，可以悬空靠在以角速度 匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来。
设圆筒半径为r ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
则该演员（ ）A ．受到4个力的作用B ．角速度越大，人受到的摩擦力越大C ．所需的向心力由弹力提供D ．圆筒的角速度ω≥4．质量相同的甲、乙两运动员运动到如图弯道处速度大小相等，甲、乙所处跑道位置可看成半径分别为R 1、R 2的圆弧的一部分，则甲、乙两运动员需要的向心力之比是（ ）A ．12:R RB ．21:R RC ．2212:R RD ．2221:R R5．一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥固定，有质量相同的两个小球A 和B 贴着简的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A 的运动半径较大，则下列说法正确的是（ ）A ．A 球的角速度大于B 球的角速度 B ．A 球对筒壁的压力大于B 球对筒壁的压力C ．A 球运动的周期小于B 球运动的周期D ．A 球的线速度大于B 球的线速度6．冬季，我国部分地区常有雨雪天气。
车辆在结冰的路面上行驶，特别是转弯时应低速慢行。
下列说法正确的是（ ） A ．路面结冰导致车辆惯性增大B．低速慢行可使车辆惯性减小C．路面结冰导致车辆与路面间的最大静摩擦力减小D．低速慢行可使车辆转弯时所需向心力增大7．图为某资料上一幅反映课外活动的场景，描绘了小明荡秋千荡到最高点时的情形，关于该图与实际情况是否相符的判断及其原因，下列正确的是（）A．符合实际情况，图片没有科学性错误B．不符合实际情况，因为没有人推他不可能荡到这么高处C．不符合实际情况，最高点时手以上部分绳子可以弯曲但以下部分应拉直D．不符合实际情况，最高点时手以上部分和以下部分的绳子均应该是拉直的8．如图所示，有一种娱乐设施“魔盘”当“魔盘”高速旋转时，下列说法正确的是（）A．当盘对人的摩擦力不足以提供人做圆周运动的向心力时，人会逐渐远离圆心B．当盘对人的摩擦力不足以提供人做圆周运动的向心力时，人会逐渐靠近圆心C．人受到的向心力的作用应该向中心靠拢D．人受到的向心力的作用应该向边缘运动9．两列列车相撞事故，造成了大量人员伤亡和财产损失．引发事故的主要原因是其中一列列车转弯时超速行驶。
如图所示，是一种新型高速列车，当它转弯时，车厢会自动倾斜，提供转弯需要的向心力；假设这种新型列车以360km/h的速度在水平面内转弯，弯道半径为1.5km，则质量为75kg的乘客在列车转弯过程中所受到的合外力为（）A．0B．1000NC．D．500N10．下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（）A．在双人花样滑冰运动中，被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动，这是由于女运动员受到的拉力和重力平衡B．洗衣机脱水桶的脱水原理是：水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出C．杂技演员表演“水流星”，当“水流星”恰好能通过最高点，处于完全失重状态时，只受重力的作用D．在铁路的转弯处，通常要求内轨比外轨高，目的是减轻轮缘与内轨的挤压11．度在室内自行车比赛中，运动员以速度v在倾角为 的赛道上做匀速圆周运动。
已知运为动员的质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．将运动员和自行车看做一个整体，整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用B．运动员受到的合力大小为2 v mRC．运动员做圆周运动的角速度为vRD．如果运动员减速，运动员将做离心运动12．如图所示，轻质且不可伸长的细绳一端系一质量为m的小球，另一端固定在天花板上的O点。
则小球在竖直平面内摆动的过程中，以下说法正确的是（）A．小球在摆动过程中受到的外力的合力即为向心力B．在最高点A、B，因小球的速度为零，所以小球受到的合力为零C．小球在最低点C所受的合力，即为向心力D．小球在摆动过程中绳子的拉力使其速率发生变化二、多选题13．如图所示，玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动（若忽略摩擦），对这时球的受力情况正确的是（）A．重力和向心力B．重力和支持力C．合力指向水平方向D．合力指向碗底14．假定雨伞面完全水平，旋转时,其上一部分水滴被甩出来，下列关于伞面上水滴的受力和运动情况的说法正确的是（）A．越靠近转轴的水滴，越难被甩出来B．水滴离开雨伞时是沿半径方向离心而去C．水滴离开雨伞后，对地的运动为平抛运动D．雨伞转得越快，水滴落地的时间就越长15．做离心运动的物体，下面说法正确的是（）A．离心现象是因为向心力小于离心力B．离心现象是因为合外力不足以提供物体做圆周运动所需向心力C．速度的大小改变，方向不变D．速度大小和方向都可能改变小球在水平面内绕O 点做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为45°，忽略空气阻力，重力加速度为g 。
则小球（ ）A ．只受重力和细线的拉力B ．只受重力、细线的拉力和向心力C ．运动的向心加速度大小为gD三、解答题17．如图所示，半径24m R =的摩天轮匀速转动，座舱的线速度大小为2m/s ，质量为60kg 的游客站在其中一个座舱的水平地板上进行观光. 重力加速度g 取210/m s ，求： （1）该座舱运动到最低点时，游客对地板的压力； （2）该座舱运动到最高点时，游客对地板的压力；（3）该座舱运动到与摩天轮转动圆心等高时，游客受到的摩擦力大小.18．一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是3rad /s 。
盘面上距圆盘中心0.2m 的位置有一个质量为0.1kg 的小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，如图所示，已知小物块与盘面的动摩擦因数为0.5，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，210m /s g =，求： （1）小物体的线速度大小； （2）小物体的向心力大小；（3）当圆盘的角速度增加到多大时，小物体会相对圆盘滑动？19．有一列重为100t的火车，以72km/h的速率匀速通过一个内、外轨一样高的弯道，轨道半径为500m，g取10m/s2。
（1）试计算铁轨受到的侧压力大小；（2）若要使火车以此速率通过该弯道，且使铁轨受到的侧压力为零，我们可以适当倾斜路基，试计算路基倾斜角度θ的正切值。
20．如图甲所示，有一辆质量为3m=⨯的小汽车驶上圆弧半径为r＝40m的拱桥。
1.210kgg取210m/s，求：（1）汽车到达桥顶的速度为10m/s时对桥的压力是多大；（2）如果把地球看作一个巨大的拱形桥如图乙所示，桥面的半径就是地球的半径R，汽车要在地面上腾空，速度最小值（地球半径R＝6400km）。
参考答案：1．B 【详解】竖直方向上f mg f N μ==， 水平方向上2mv N r =解得12.76m /s 0.5m 0.24m 0.38m 2v r ==-⨯=， 故选B 。
2．C 【详解】AB ．对运动员在最高点进行受力分析，由F -v 2图像知，当F = 0，重力提供向心力，即2v mg mr = 解得 1.0m r = 故A 错误，B 错误； CD ．由F -v 2图像知，当F = 500N 时，根据牛顿第二定律得2v mg F mr += 解得 50m kg = 故C 正确，D 错误。
故选C 。
3．C 【详解】ABC ．杂技演员受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力的作用，共3个力作用，由于杂技演员在圆筒内壁上不掉下来，竖直方向上没有加速度，重力与静摩擦力二力平衡，静摩擦力不变，靠弹力提供向心力，故AB 错误C 正确；D ．因为F mg μ≥ ，2F mr ω=解得ω≥故D 错误。
故选C 。
4．B 【详解】乙两运动员在在弯道上做圆周运动的向心力由摩擦力提供，有211v f m R = 222v f m R =解的1221f R f R = 故选B 。
5．D 【详解】AC ．以小球为研究对象，对小球受力分析，小球受力如图所示根据受力分析，由牛顿第二定律有2tan mg mr θω=解得ω=因A 的半径较大，则A 的角速度较小，根据周期2T πω=可知A 的周期较大，故AC 错误； B ．由受力分析图可知，球受到的支持力N cos mg F θ=由于两球的质量m 与角度θ相同，可知桶壁对AB 两球的支持力相等，由牛顿第三定律可知，两球对桶壁的压力相等，故B 错误； D ．根据牛顿第二定律可得2tan v mg mr θ= 解得tan v gr θ=因A 的半径较大，则A 球的线速度大于B 球的线速度，故D 正确。
故选D 。
6．C 【详解】AB ．惯性的大小与物体的受力情况和运动情况均无关，质量是惯性的唯一量度，故A 、B 错误；C ．路面结冰导致车辆与路面间的最大静摩擦力减小，若车速过快，结冰路面提供的静摩擦力不足以提供汽车转弯所需的向心力，则汽车容易发生离心运动，C 正确；D ．由向心力公式2v F mr =向 所以低速慢行可使车辆转弯时所需向心力减小，D 错误。
故选C 。
7．D 【详解】小明在最高点时绳子拉力不为零，不会松弛；速度为零时，即将加速向下摆动，加速度不为零。
故选D 。
8．A 【详解】CD ．人做圆周运动，靠静摩擦力提供向心力，当提供的力小于所需要的力，做离心运动，当提供的力大于所需要的力，做近心运动。
向心力不是物体受到的力，CD 错误；AB ．人随圆盘做圆周运动，靠静摩擦力提供向心力，当转速较大时，静摩擦力不够提供向心力，人将做离心运动，A 正确、B 错误。
故选A 。
9．D 【详解】列车拐弯时做圆周运动，乘客所受的合力2v F mr =合 又360km/h 100m/s = 1km=1000m 得210075N 500N1500F =⨯=合 选D 。
10．C 【详解】A ．在双人花样滑冰运动中，被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动，女运动员受到的拉力和重力的合力提供向心力，故A 错误；B ．洗衣机脱水桶的脱水原理是：水滴受到的实际力不足以提供所需的向心力，所以水滴做离心运动，从而沿切线方向甩出，故B 错误；C ．杂技演员表演“水流星”，当“水流星”恰好通过最高点时，处于完全失重状态，只受重力的作用，故C 正确；D ．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，由重力和支持力的合力提供向心力，从而减轻轮缘对外轨的挤压，故D 错误。