第六章 4.生活中的圆周运动（课时作业）- 【勤径学升·同步练测】2022-2023学年高一新教材物理必修第二册（人教版）

训练九　生活中的圆周运动 1.（多选）如图所示，在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上，有一件湿衣服随圆筒一起转动而未滑动，则 （　　） A.衣服受到重力、筒壁的弹力和摩擦力、向心力的作用 B.增大脱水筒转动的角速度，筒壁对衣服的摩擦力也变大 C.当衣服对水滴的作用力不足以提供水滴需要的向心力时，衣服上的水滴将做离心运动 D.增大脱水筒转动的角速度，脱水效果会更好 解析　衣服受到重力、筒壁的弹力和摩擦力作用，筒壁的弹力提供向心力，向心力是效果力，故A错误；衣服随脱水筒一起转动而未滑动，衣服所受摩擦力与重力平衡，脱水筒转速增大后，衣服所受摩擦力仍与重力平衡，摩擦力大小不变，故B错误；脱水筒转速越大，衣服上的水滴做圆周运动所需的向心力越大，当衣服对水滴的作用力不足以提供水滴需要的向心力时，水滴就会做离心运动而飞出，故C、D正确。 答案　CD 2.（多选）2020年6月23日9时43分，“北斗三号”最后一颗全球组网卫星发射成功。在太空中，物体处于失重状态。关于失重状态，下列说法正确的是 （　　） A.航天员仍受重力的作用 B.航天员受力平衡 C.航天员所受重力等于所需的向心力 D.航天员不受重力的作用 解析　失重是指物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象，在太空中，物体的重力并没有消失，太空中的航天员仍受重力的作用，且所受重力等于其做匀速圆周运动所需的向心力，故A、C正确，D错误；航天员随飞船做匀速圆周运动，处于非平衡状态，故B错误。 答案　AC 3.（多选）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vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处 （　　） A.路面外侧高内侧低 B.车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动 C.车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D.当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小 解析　汽车在公路转弯处做圆周运动，需要外力提供向心力，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，即没有指向公路两侧的摩擦力，此时的向心力由地面的支持力和重力的合力提供，故路面外侧高内侧低，选项A正确；当车速低于vc时，车所需向心力减小，车可能只是具有向内侧滑动的趋势，不一定能够滑动，选项B错误；同理，当车速高于vc，且不超出某一最高限度，车辆可能只是有向外侧滑动的趋势，不一定能够滑动，当超过最大静摩擦力时，才会向外侧滑动，故选项C正确；当路面结冰时，只是最大静摩擦力变小，vc的值不变，D错误。 答案　AC 4.在较大的平直木板上相隔一定距离钉几个钉子，将三合板弯曲成拱形卡入钉子内形成拱形桥，三合板上表面事先铺上一层牛仔布以增大摩擦，这样玩具车就可以在桥面上跑起来了。把这套系统放在电子秤上做实验，如图所示，关于实验中电子秤的示数，下列说法正确的是 （　　） A.玩具车静止在拱形桥顶端时的示数小一些 B.玩具车运动通过拱形桥顶端时的示数大一些 C.玩具车运动通过拱形桥顶端时处于超重状态 D.玩具车运动通过拱形桥顶端时速度越大（未离开拱形桥），示数越小 解析　玩具车运动到最高点时，受向下的重力和向上的支持力作用，根据牛顿第二定律有mg－FN＝m，即FN＝mg－m＜mg，根据牛顿第三定律可知玩具车对桥面的压力大小与FN相等，所以玩具车通过拱形桥顶端时速度越大（未离开拱形桥），示数越小，故D项正确。 答案　D 5.杂技演员表演“水流星”，在长为1.6 m的细绳的一端，系一个与水的总质量为m＝0.5 kg的盛水容器，以绳的另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，若“水流星”通过最高点时的速率为4 m/s，则下列说法正确的是（g取10 m/s2） （　　） A.“水流星”通过最高点时，有水从容器中流出 B.“水流星”通过最高点时，绳的张力及容器底部受到的压力均为零 C.“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用 D.“水流星”通过最高点时，绳子的拉力大小为5 N 解析　水流星在最高点的临界速度v＝＝4 m/s，由此知绳的拉力恰为零，且水恰不流出，故B项正确。 答案　B 6.在用高级沥青铺设的高速公路上，对汽车的设计限速是30 m/s。汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍。（g取10 m/s2） （1）如果汽车在这种高速公路的水平弯道上转弯，假设弯道的路面是水平的，则弯道的最小半径是多少？ （2）如果高速公路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够安全通过（不起飞）圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？ （3）如果弯道的路面设计为倾斜（外高内低），弯道半径为120 m，要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力，则弯道路面的倾斜角度是多少？ 解析　（1）汽车在水平路面上转弯