课时作业(八)　圆周运动与人类文明(选学)-2021-2022学年新教材高中物理必修第二册【金版新学案】同步导学（教科版）

课时作业 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 1．如图所示的是摩托车比赛转弯时的情形。转弯处路面常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动。对于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是(　　) A．摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用 B．摩托车所受外力的合力小于所需的向心力 C．摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去 D．摩托车将沿其半径方向沿直线滑去 B　[摩托车只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，没有离心力，选项A错误；摩托车正常转弯时可看作是做匀速圆周运动，所受的合力等于向心力，如果向外滑动，说明提供的向心力即合力小于需要的向心力，选项B正确；摩托车将沿曲线做离心运动，选项C、D错误。] 2．一辆运输西瓜的小汽车(可视为质点)，以大小为v的速度经过一座半径为R的拱形桥。在桥的最高点，其中一个质量为m的西瓜A(位置如图所示)受到周围的西瓜对它的作用力的大小为(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．mg B． C．mg－ D．mg＋ C　[西瓜和汽车一起做匀速圆周运动，竖直方向上的合力提供向心力，有mg－F＝m，解得F＝mg－，故选项C正确。] 3．下图为模拟过山车的实验装置，小球从左侧的最高点释放后能够通过竖直圆轨道而到达右侧。若竖直圆轨道的半径为R，要使小球能顺利通过竖直圆轨道，则小球通过竖直圆轨道的最高点时的角速度最小为(　　) A． B．2 C． D． C　[小球能通过竖直圆轨道的最高点的临界条件为重力提供向心力，即mg＝mω2R，解得ω＝，选项C正确。] 4．(多选)人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法中正确的是(　　) A．可以用天平测量物体的质量 B．可以用水银气压计测舱内的气压 C．可以用弹簧测力计测拉力 D．在卫星内将重物挂于弹簧测力计上，弹簧测力计示数为零，但重物仍受地球的引力 CD　[卫星内物体处于完全失重状态，此时放在天平上的物体对天平的压力为零，因此不能用天平测物体的质量，故A错误；同理水银也不会产生压力，故水银气压计也不能使用，故B错误；弹簧测力计测拉力遵从胡克定律，拉力的大小与弹簧伸长量成正比，故C正确；物体处于完全失重状态时并不是不受重力，而是重力提供了物体做圆周运动的向心力，故D正确。] 5．(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，下列说法中正确的是(　　) A．航天员仍受重力作用 B．航天员受到的重力提供其做匀速圆周运动的向心力 C．航天员处于超重状态 D．航天员对座椅的压力为零 ABD　[航天飞机在绕地球做匀速圆周运动时，依然受地球的吸引力，而且正是这个吸引力提供航天飞机绕地球做圆周运动的向心力，航天员的加速度与航天飞机的相同，也是重力提供向心力，即mg＝m，选项A、B正确；此时航天员不受座椅弹力，处于完全失重状态，选项D正确，C错误。] 6．如图杂技演员在表演水流星节目时，盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动，当杯子经过最高点时，里面的水也不会流出来，这是因为(　　) A．水处于失重状态，不受重力的作用 B．水受的合力为零 C．水受的合力提供向心力，使水做圆周运动 D．杯子特殊，杯底对水有吸引力 C　[水处于失重状态，仍然受到重力作用。这时水受的合力提供向心力，使水做圆周运动，故C正确。] 7．如图所示的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＝的速度过轨道最高点B，并以v2＝v1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？ 解析：　在B点，FB＋mg＝m 解得FB＝mg，根据牛顿第三定律，摩托车对轨道的压力大小FB′＝FB＝mg 在A点，FA－mg＝m 解之得FA＝7mg，根据牛顿第三定律，摩托车对轨道的压力大小FA′＝FA＝7mg，所以在A、B两点车对轨道的压力大小相差FA′－FB′＝6mg。 答案：　6mg $