必刷题七 生活中的圆周运动-2021新教材高一物理暑假必刷题【高考解码·过好假期每一天】

必刷题七　生活中的圆周运动 【刷考点】 1．B　A.当火车以规定的行驶速度v转弯时，满足 mg tan θ＝m 即v＝ 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. 2．CD　A.汽车做匀速圆周运动，则所受的合力不为零，A错误； B．汽车在竖直面内做匀速圆周运动，运动到Q点(圆弧最高点)时牵引力等于阻力，B错误； C．由于汽车在竖直面内做匀速圆周运动，沿半径方向有向心加速度，所以汽车运动到Q点时 mg－FN＝m 可知桥面对汽车的支持力小于汽车重力，C正确； D．汽车从P点运动到S点所用的时间为 t＝＝ D正确． 故选CD. 3．C　根据牛顿第二定律可知FN－mg＝m 即FN＝mg＋m 可知车对地面的压力大于汽车所受的重力，且速度v越大压力越大． 故选C. 4．AD　A.两个小球在光滑的圆轨道内运动，只有重力做功，机械能均守恒，开始出发时机械能相等，则再次相遇时机械能守恒也相等，速率必定相等，故A正确． B．若A球恰好到达最高点时，由重力提供向心力，A球在最高点有mg＝m 从a到最高点，由机械能守恒定律得 mgR＋mv2＝mv 解得v0＝ 则不脱离轨道要求v0≥ 故B错误． C．A向上先做减速运动，越过最高点后再做加速运动，B向下先做加速运动，越过最低点后再做减速运动，到达b点时，两者速率相等，则从a运动到b点的过程中A球的平均速率小于B球的平均速率，所以两球再次相遇时应在b点的上方，故C错误． D．第一次相遇前，B球通过最低点时对轨道的压力最大，从a到最低点，由机械能守恒定律得 2mgR＋·2mv＝·2mv′2 在最低点，由牛顿第二定律得 N－2mg＝2m 解得N＝6mg＋ 由牛顿第三定律知，B球对轨道的最大压力为6mg＋.故D正确． 故选AD. 5．AD　A.转到最低点时摆锤有向上的加速度，则处于超重状态，故A正确； B．电动机带动摆锤绕转轴O在竖直面内匀速转动，设角速度为ω0，则有 F1－mg＝mωR F2＋mg＝mωR 可知F1－F2＝2mg 故B错误； CD.在最低点，对摆锤有 T′－mg＝mRω 最高点：Mg＋mg＝mRω 则T′＝Mg＋2mg 对打夯机有 N＝T′＋Mg＝2(M＋m)g 故C错误，D正确． 故选AD. 6．A　A.汽车减速通过水平弯道，是防止汽车做离心运动，所以A错误，符合题意； BCD.旋转雨伞，甩掉雨伞上的水滴，运动员旋转投掷链球，用分离器分离血液中的脂质成分，都是离心现象的应用，所以BCD正确，不符合题意；故选A. 【刷综合题】 7．【解析】　(1)小球从B到C的运动时间为t＝0.3 s，那么，小球在C点的竖直分速度为 vy＝gt＝3 m/s 由小球恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰可知 vB＝vx＝vy tan 45°＝3 m/s (2)小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离为 s＝vxt＝0.9 m (3)对小球在B点应用牛顿第二定律可得FN＋mg＝＝9 N 所以FN＝－1 N 即管道对小球的支持力为1 N，方向竖直向上． 【答案】　(1)3 m/s；(2)0.9 m；(3)1 N，竖直向上 8．【解析】　(1)当筒不转动时，物块静止在筒壁A点，设OA连线与水平方向夹角为θ，由平衡条件可得，摩擦力为 f＝mg sin θ＝mg 支持力为N＝mg cos θ＝mg 代入数据可解得f＝6 N，N＝8 N. (2)当物块在A点随筒做匀速转动，由几何关系可知，转动半径为，其所受到的摩擦力为零时，设此时筒转动的角速度ω，由牛顿第二定律可得mg tan θ＝mω2· 其中tan θ＝，代入数据可解得ω＝ rad/s. (3)当圆锥筒以第(2)问求得的角速度的两倍做匀速圆周运动，即ω′＝2ω＝5 rad/s 此时物块受到的摩擦力斜向下，受力分析如图所示 竖直方向满足N′cos θ＝f′sin θ＋mg 水平方向满足N′sin θ＋f′cos θ＝m··ω′2 联立代入数据可解得f′＝18 N 方向沿内壁向下． 【答案】　(1)f＝6 N，N＝8 N；(2)ω＝ rad/s；(3)f′＝18 N，方向沿内壁向下 【刷高考题】 　【解析】　(1)设水平恒力的大小为F0，小球到达C点时所受合力的大小为F.由力的合成法则有 ＝tan α① F2＝(mg)2＋F② 设小球到达C点时的速度大小为v，由牛顿第二定律得F＝m③ 由①②③式和题给数据得F0＝mg④ v＝⑤ (2)设小球到达A点的动能为EkA，作CD⊥PA，交PA于D点，由几何关系得 DA＝R sin