6.4 生活中的圆周运动（精选练习）-2020-2021学年下学期高一物理同步精品课堂（新教材人教版必修第二册）

人教版新教材 物理必修第二册 第六章《生活中的圆周运动》 第4节 生活中的圆周运动 精选练习 一、夯实基础 1．（2021·全国高一专题练习）如图所示，汽车通过凹形路面的最低点时 （　　） A．汽车对路面的压力等于汽车的重力 B．汽车对路面的压力小于路面对汽车的支持力 C．汽车所需的向心力等于路面对汽车的支持力 D．为了防止爆胎，汽车应低速驶过 【答案】D 【解析】ABC．设路面对汽车的支持力为N，在最低点，根据牛顿第二定律有N-mg=m 所以N>mg 根据牛顿第三定律知，汽车对路面的压力等于路面对汽车的支持力，所以汽车对路面的压力大于汽车的重力，故ABC错误； D．为了防止爆胎，应使路面对汽车的支持力N小一些，由N=m+mg 可知应该减小车速，故D正确。故选D。 2．（2021·江苏盐城市·高一期末）在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，如图所示，当火车以规定的行驶速度v转弯时，下列说法正确的是（　　） A．当火车的质量改变时，规定的行驶速度也改变 B．当火车的速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压 C．当火车的速率小于v时，火车将有向外侧冲出轨道的危险 D．设计弯道处的外轨略高于内轨主要是为了减少车轮与铁轨间的摩擦 【答案】B 【解析】A．当火车以规定的行驶速度v转弯时，满足 即，与货车的质量无关，选项A错误； BC．若速度大于规定速度v时，重力和支持力的合力不够提供向心力，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨，此时火车将有向外侧冲出轨道的危险，故B正确，C错误； D．内外轨道有高度差，主要是为了火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，故D错误；故选B。 3．（2020·城步苗族自治县第一民族中学高一月考）如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为6米/秒时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，对桥面的压力恰好为零，则汽车通过桥顶的速度应为（g=10m/s2）（　　） A．12米/秒 B．18米/秒 C．24米/钞 D．30米/秒 【答案】C 【解析】根据牛顿第二定律得 即 当支持力为零，有 解得，故选C。 4．（2020·广东高一期末）飞机做俯冲时，在最低点附近做半径为30m的圆周运动。在最低点时飞行员所受支持力为自身重力的4倍，已知重力加速度g=10m/s2，飞机在最低点的速度为（　　） A．10m/s B．10m/s C．30 m/s D．60 m/s 【答案】C 【解析】在飞机经过最低点时，对飞行员受力分析，在竖直方向上由牛顿第二定律得 其中联立解得v=30m/s 故选C。 5．（2021·全国高一单元测试）澧水两岸的湿地常有白鹭栖息。当一只质量为m的白鹭在水平面内以速度v绕半径为r的圆周匀速盘旋时，空气对白鹭的作用力大小是（重力加速度为g） （　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】白鹭受重力、空气的作用力，靠两个力的合力提供向心力，如图所示： 根据牛顿第二定律有 根据平行四边形定则，空气对白鹭的作用力，故选C。 6．（2020·湖南怀化市·高一期末）公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势．则在该转弯处 A．当路面结冰时，v0的值减小 B．当路面结冰时，v0的值增大 C．车速低于v0，车辆便会向内侧滑动 D．车速低于v0，车辆不一定向内侧滑动 【答案】D 【解析】AB．当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，此时重力与支持力的合力提供向心力，当路面结冰时，两力仍没变，所以v0的值不变，AB错误． CD．车速低于v0，所需向心力变小，有近心运动的趋势，但是由于静摩擦力的存在，所以车辆不一定向内侧滑动，C错误D正确． 7．（2021·湖北省直辖县级行政单位·高一期末）（多选）如图所示为洗衣机脱水桶工作的示意图。半径为r的圆柱形脱水桶绕竖直转轴OO′以ω的角速度转动，一质量为m的手套附着在脱水桶内壁上随桶一起转动。已知手套和桶间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．手套与桶间的摩擦力大小一定为mg B．手套与桶间的摩擦力大小可能为μmω2r C．若桶的转速减小，手套一定会沿筒壁向下滑动 D．若桶的转速增大，手套可能会沿筒壁向上滑动 【答案】AB 【解析】A．手套附着在脱水桶内壁上随桶一起转动，竖直方向由平衡得，故A正确； B．当手套与脱水桶间的摩擦达到最大静摩擦时，此时手套与桶间的摩擦力大小为 故B正确； C．手套与脱水桶间的弹力提供向心力，若桶的转速减小，手套与脱水桶间的弹力减小，手套与脱水桶间的最大静摩擦力减小，但只要最大静摩擦力仍大于自身重力时，手套仍能静止，故C错