第六章 4 生活中的圆周运动（课件+练习）-新教材高中物理必修第二册【优化探究】(人教版)

[A组　素养达标] 1.洗衣机是现代家庭常见的电器设备．它是采用转筒带动衣物旋转的方式进行脱水的，下列有关说法中错误的是(　　) A．脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的 B．加快脱水筒转动的角速度，脱水效果会更好 C．水能从桶中甩出是因为水滴需要的向心力太大的缘故 D．靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好 解析：衣物在转动中的向心力是由筒壁对它的弹力提供的，所以脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的，选项A正确．由F＝mω2r可知，角速度越大，需要的向心力也越大，水滴越易做离心运动，脱水效果会更好；而靠近中心的衣物半径小，向心力也小，水滴不易做离心运动，脱水效果就差，故选项B、C正确，D错误． 答案：D 2.质量为60 kg的体操运动员做“单臂大回环”，用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动．此过程中，运动员到达最低点时速度约为6.32 m/s，则此时手臂受的拉力约为(g取10 m/s2)(　　) A．600 N　　　　　　 B．2 400 N[来源:学科网ZXXK] C．3 000 N D．3 600 N 解析：运动员重心距单杠的距离大约为1 m，在最低点时由重力和拉力的合力提供向心力，有F－mg＝m≈3 000 N.，则F＝mg＋m 答案：C 3.(2019· 陕西西安第八十三中学期中考试)飞行中的鸟改变飞行方向时，鸟的身体要倾斜(如图所示)，这与火车转弯类似．鸟转弯所需的向心力由重力和空气对它的作用力的合力来提供．质量为m的飞鸟，以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，空气对鸟作用力的大小为(重力加速度为g)(　　) A．m B．m C．m D．mg 解析：根据牛顿第二定律有F合＝m，故C正确． ＝m .根据平行四边形定则得，空气对鸟的作用力F＝ 答案：C 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R＝ B．v＝ C．若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行于轨道平面向内 D．若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行于轨道平面向外[来源:学科网] 解析：火车以速率v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mgtan θ＝m，B错误；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，C错误；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，D正确．，A错误；转弯时的速度v＝，故转弯半径R＝ 答案：D 5.如图所示，质量为m的滑块与轨道间的动摩擦因数为μ，当滑块从A滑到B的过程中，受到的摩擦力的最大值为Fμ，则(　　) A．Fμ＝μmg B．Fμ<μmg C．Fμ>μmg D．无法确定Fμ的值[来源:学科网ZXXK] 解析：滑块运动到圆弧最低点时所受支持力与重力的合力提供向心力，满足FN－mg＝m[来源:学科网ZXXK] 此时滑动摩擦力最大，有Fμ＝μFN＝μmg＋μm＞μmg. 答案：C 6．质量为m的小球，用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动，小球到达最高点时的速度为v，到达最低点时的速度变为，则两位置处绳子所受的张力之差是(　　) A．6mg B．5mg C．4mg D．2mg 解析：在最高点mg＋F1＝，所以F2－F1＝6mg.，在最低点F2－mg＝ 答案：A 7.(多选)如图所示，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：宇航员仍然受到重力作用，重力刚好提供宇航员做圆周运动的向心力，故A、C正确． 答案：AC 8．(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(　　)[来源:学科网ZXXK] 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支持力 C．在最高点A，小球的速度为 D．在最高点A，小球的向心加速度为2g 解析：小球在最高点受重力和支持力，由牛顿第二定律得FN＋mg＝m，a＝2g，B、D正确． ＝ma，又FN＝mg，所以v＝ 答案：BD [B组　素养提升] 9.(多选)如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是(　　) A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝ B．小球通过最高点时的最小速度vmin＝0 C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力 D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外