”科学思维“专练（二）圆周运动规律的应用-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理必修第二册（人教版2019 江苏专用）

11,选A设圆管对A的支持力为FA,对A球由牛顿第二定！7.选A由题图乙可知，当小球运动到最高，点时，若=b,则 律有F一mg=m:资，设国管对B的压力为F对B F、=O,轻杆既不向上推小球也不向下拉小球，这时由小球 安到的重力提候向心力：即mg=吧，得心=R=6故g 球由牛频第二定律有FB十mg=mm尺，解得F 28N,F:=80N。故圆管受到A球向下的压力为F,′ 尺B错误：当>b时，轻杆向下拉小球，C错误：当 15 28N,圆管受到B球向上的支持力FB'=80N。设杆对圆 =0时，轻杆对小球的弹力大小等于小球的重力，即α= 管的弹力方向向下，对圆管由平衡条件可得Mg十F4'十F =F,解得F=36N,故选A。 mg,代入g=尽得小球的质量m=,A正确：当可=2h 12.解析：火车转弯时，设轨道与水平面的夹角为B,在竖直方 向有FNcos0=ng 时，由半顿第二定律得F十mg="贸，得杆的拉力大小P mg,即F=a,D错误。 在水平方向有Fxsin0=mR 8.选C在最高点，若小球对内壁为压力，则mg一F、=m四 代入数据解得tan0=7 解得F、=mg一mT;若小球对外壁为压力，则mg十F、' h 由于角度较小，因此tan≈sin0= d mu' ,解得F'=mw2 一mg,小球的速度大小不同，压力大 解得h=0.205m。 小可能相同，故A、B错误；在最低，点，根据牛顿第二定律可 答案：h=0.205m 13.解析：(1)小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动时，细线 知R一mg=m,解得R、=m十mg,小球的速度大小不 的拉力提供向心力，有F=nwR。设原来的角速度为， 同，对管壁的作用力大小一定不同，故C正确，D错误。 细线的拉力为F:当角速度为ω=3时，细线的拉力 9.选D设在顶部物体A受到半圆球对它的作用力为F,由 为F。 则F:F。=w2:a2=9:1 牛频第二定律得mg一F=m尺，把购=√gR代入得F= 又F-F。=40N,解得F=45N。 0。说明物体只受重力作用，又因物体有水平初速度，故 (2)设细线断裂时小球的线速度为， 物体做平抛运动，D正确。 由牛顿第二定律得F=mR' 10.选A设倒立圆锥面母线与水平方向间夹角为日，小球做 圆周运动时支持力在水平方向的分力提供向心力，可得 R 解得v=√m /45×0.1 =W0.18 m/s=5 m/s. mgtan 0=m =mor。又r=aA'可解得v=√gh,w (3)由平抛运动的规律得小球在空中运动的时间为 gtan 0 /2×0.8 = h 。由此可得4 A三，故A正确。 s=0.4s vB N hn'on vha' 11.解析：(1)若要小球刚好离开锥面，则小球只受到 故小球落地，点离桌面边缘的水平距离 重力和细线的拉力，受力分析如图所示。小球做 s=t=5×0.4m=2m。 匀速圆周运动的轨迹圆在水平面上，故向心力水 答案：(1)45N(2)5m/s(3)2m 平，在水平方向运用牛顿第二定律及向心力公式 “科学思维”专练（二） 得ngtan0=ma2lsin0 1.选B水平冰面对运动员的摩擦力提供他做圆周运动的向 g 心力，剩运动员的安金建度口满足：kmg≥m日，解得口≤ 解得u中V品。-多包a/心 (2)同理，当细线与竖直方向成60°角时，由牛顿第二定律 Rg,故B正确。 及向心力公式得ngtan a=mw'2 lsin a 2.选C衣服随桶一起转动，所需向心力由桶壁的支持力提 解得w2= g=25rad/s。 供，转速越大，支持力越大，压力也越大，故A、B错误；当水 g,即w'入1cosa lcos a 滴的附着力不足以提供向心力时，水滴做离心运动，项C 答案：号ad/s(225rad/s 正确，D错误。 3.选B对A有1mAg≥mA2r,对A、B整体有(ma十 12.解析：(1)汽车在水平路面上转弯，可视为汽车做匀速圆周 运动，其最大向心力等于车与路面间的最大静摩擦力，有 mB)wr2（1A十g)g,代入数据解得w≤√2rad/s,故B 正确。 0.6mg=m,由速度=30m/s,解得弯道的最小半径/ 4.选B当飞机飞到最低点时，由牛顿第二定律得F一g= =150m。 m发：由题意得F≤9mg:解得R≥g故B正确。 19 (2)汽车过拱桥，可看成在竖直平面内做匀速圆周运动，到 5.选D当轻绳中的拉力Fr=uMg时，圆盘转动的角速度达 达最高点时，有mg一FN=mF 到最大。此时，对乙物体：Fr十mg=oL。可解得：ω= 为了保证安全，路面对车的支持力F、必须大于等于零。 (M牛m)g,D正确。 2 mL 有mg≥m尺，代入数据解得R≥90m。 6.选D汽车转弯时受到重力、弹力、摩擦力的作用，A错误； (3)设弯道倾斜角度为0，汽车通过此弯道时