课时作业14 万有引力与航天-2022高考物理【金版新学案】大一轮复习讲义·高三总复习课时作业本（新高考，河北版）

高三总复习􀅰物理 冀 ２．A　[转盘匀速转动时,摩擦力提供物块做圆周运动的向心力,故摩擦 力方向指向圆心O点,故 A 正确,B错误;当转盘加速转动时,物块P 做加速圆周运动,不仅有沿c方向的向心力,还有沿a方向的切向力, 使线速度增大,合力即摩擦力,方向可能为b,故 C错误;当转盘减速转 动时,同理可知摩擦力方向可能为d,故 D错误.] ３．C　[a小球所受合力方向不一定指向圆心,故 A 错误;由几何关系可 知,a、b两小球圆周运动的半径的比值为 １sinθ ,故 B错误;对小球b有 Fbcosθ＝mg,则Fb＝ mg cosθ ,而a小球到达最高点时Fa＝mgcosθ,所以 a小球运动到最高点时受到的细线拉力与b小球受到的细线拉力的比 值为cos２θ,故C正确;对小球a由机械能守恒定律有mgl(１－cosθ)＝ １ ２mv ２,根据牛顿第二定律可知在最低点FT－mg＝ mv２ l ,联立解得FT ＝mg(３－２cosθ),则 FT Fb ＝cos(３－２cosθ),故 D错误.] ４．A　[物块A 刚好不下滑时,FN１＝m􀅰ω１２􀅰２r,μFN１＝mg,联立解得 ω１＝ gr ,物块B刚好不下滑时,FN２sin３７°－μFN２cos３７°＝mω２２r, FN２cos３７°＋μN３cos３７°＝mg,解得ω２＝ ２g １１r ,物块B刚好不上滑时, FN３sin３７°＋μFN３cos３７°＝mω３２r,FN３cos３７°＝μFN３sin３７°＋mg,解得 ω３＝ ２g r ,要使A、B两物块均相对容器静止,则容器转动的角速度大 小范围为 g r ≤ω≤ ２g r ,A正确,B、C、D错误.] ５．D　[小球恰能通过a点的条件是在a 点小球的重力提供向心力,根据 牛顿第二定律得mg＝mv ２ R ,解得v＝ gR,小球通过最高点a点的条 件是速度 大 于 等 于 gR,根 据 能 量 守 恒 定 律 得 mghmin＝mgR＋ １ ２mv ２,可求出h的最小值hmin＝ ３ ２R ,与小球质量无关,A、B错误;小 球离开a点后做平抛运动,小球恰好能通过a点时,根据平抛运动的规 律,小球在水平方向做匀速直线运动,有xmin＝vt,在竖直方向做自由 落体运动,有R＝ １２gt ２,解得xmin＝ ２R＞R,所以小球在通过a点后 不可能落回轨道之内,C错误,D正确.] ６．B　[小球运动的轨迹圆在水平面内,运动形式为匀速圆周运动,在指 向轨迹圆圆心方向列向心力表达式方程,在竖直方向列平衡方程,可得 拉力大小FT１＝ m１g cos３０° ,FT２＝ m２g cos６０° ,则FT１ FT２ ＝ ３６ ,A错误;向心力大小F１ ＝m１gtan３０°,F２＝m２gtan６０°,则 F１ F２ ＝ １６ ,B正确;a１＝ F１ m１ ,a２ F２ m２ ,则a１ a２ ＝ １３ ,C错误;由a＝v ２ r ,因连接两小球的悬点距离两小球运动平面的 距离相等可知:v１ v２ ＝ a１􀅰tan３０° a２􀅰tan６０° ＝ １３ ,D错误.] ７．C　[张成龙的胳膊既可以提供拉力,也可以提供支持力,可以理解为 “杆模”,对张成龙在最高点进行受力分析,当速度为零时,有F－mg＝ ０,结合图像解得质量m＝６５kg,故 A正确;当F＝０时,由向心力公式 可得mg＝mv ２ R ,结合图像可解得R＝０．９m,故张成龙的重心到单杠的 距离为０．９m,故B正确;当张成龙在最高点的速度为４m/s时,张成龙 受单杠的拉力作用,方向竖直向下,故C错误;张成龙经过最低点时,单 臂受力最大,由牛顿第二定律得F－mg＝m v１２ R ,张成龙从最高点运动 到最低点的过程中,由动能定理得２mgR＝ １２mv１ ２－ １２mv ２,当v＝０ 时,F有最小值Fmin,故由以上两式得Fmin＝３２５０N,即张成龙的单臂 最少要承受３２５０N的力,故 D正确.] 二、多项选择题 ８．BC　[当汽车在拱桥顶端对桥顶的压力为零时,根据mg＝mv ２ R 可知, 汽车通过桥顶的最大速度v＝ gR,故 A 错误;在水平公路上行驶的 汽车,竖直方向重力和支持力平衡,车轮与路面之间的静摩擦力提供其 转弯所需的向心力,故B正确;火车转弯,刚好由重力和支持力的合力 提供向心力时,有mgtanθ＝m v０２ r ,解得v０＝ grtanθ,当v＞v０ 时, 重力和支持力的合力不足以提供向心力,则火车有离心的趋势,所以车 轮对外轨有侧向挤压,故C正确;自行车转弯时所需的向心力由地面对 轮胎的侧向静摩擦力提供,根据Ff＝m v２ r ,可知同样情况下,转弯的半 径越大,向心力越小,故为了安全,车手椅车应在弯道外侧转可较好,选 项 D错误.] ９．BC　[若小球在最高点时恰好只有重力提供