课后提升练(8) 生活中的圆周运动（Word练习）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册（人教版2019）

课后提升练(八)　生活中的圆周运动 [对应学生用书P144] 1．无缝钢管的制作原理如图所示，竖直平面内，管状模型置于两个支承轮上，支承轮转动时通过摩擦力带动管状模型转动，铁水注入管状模型后，由于离心作用，紧紧地覆盖在模型的内壁上，冷却后就得到无缝钢管。已知管状模型内壁半径为R，则下列说法正确的是(　　) A．铁水是由于受到离心力的作用才覆盖在模型内壁上 B．模型各个方向上受到的铁水的作用力相同 C．若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，此时仅重力提供向心力 D．管状模型转动的角速度ω最大为 C　解析：离心力不是真实存在的力，故A错误；模型处于下侧的部分受到铁水的作用力最大，处于上侧的部分受到的作用力最小，B错误；处于上侧的铁水如果恰好不离开模型内壁，则重力提供向心力，有mg＝mω2R，可得ω＝，故管状模型转动的角速度ω至少为，C正确，D错误。 2．(多选)如图所示，宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中处于完全失重状态，下列说法正确的是(　　) A．宇航员仍受重力的作用 B．宇航员受力平衡 C．宇航员所受重力等于所需的向心力 D．宇航员不受重力的作用 AC　解析：做匀速圆周运动的空间站中的宇航员，所受重力全部提供其做圆周运动的向心力，处于完全失重状态，并非宇航员不受重力作用，A、C正确，B、D错误。 3．(2021·广西平果第二中学高一下期中)如图所示，质量为m的飞机以恒定速率v在空中水平盘旋，其做匀速圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则此时空气对飞机的作用力大小为(　　) A．m B．mg C．m D．m A　解析：设飞机受到空气的作用力为F，受力分析如图所示，合外力作为向心力，可得F合＝m，(mg)2＋F＝F2，解得空气对飞机的作用力大小为F＝m，A正确。 4．歼­20是具备高隐身性、高态势感知、高机动性等能力的隐形第五代制空战斗机。已知受过专门训练的空军飞行员最多可承受的弹力大小为其自身受到的重力的9倍，否则会大脑贫血甚至昏厥。在某次对敌作战(军事演习)中为躲避敌方导弹，飞行员驾驶歼­20在竖直平面上沿圆弧轨道展开俯冲拉起，若圆弧半径为125 m，重力加速度大小g取10 m/s2，则飞机在最低点时的最大速度为(　　) A．100 m/s B．111 m/s C．125 m/s D．250 m/s A　解析：飞机经过最低点，飞行员受重力和支持力，合力提供向心力，由题意知，N＝9mg时，由牛顿第二定律，N－mg＝m，解得v＝100 m/s，即飞机在最低点时的最大速度为100 m/s，A正确。 5．(2021·江苏南通高一开学考试)如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定在水平地面不动。有两个质量均为m的小球A和小球B紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，小球B所在的高度为小球A所在高度的一半，则小球A、B(　　) A．所受的支持力大小之比为2∶1 B．所受的支持力大小之比为1∶1 C．角速度之比为∶1 D．线速度之比为2∶1 B　解析：如图所示，两球均贴着圆筒的内壁，在水平面内做匀速圆周运动，由重力和筒壁的支持力的合力提供向心力，筒壁对两球的支持力均为FN＝，支持力大小之比为1∶1，故A错误，B正确；对小球受力分析可得＝mω2r，解得ω＝ ，小球A、B的轨道半径之比为2∶1，则角速度之比为1∶，故C错误；对小球受力分析可得＝m，解得v＝，A、B的线速度之比为∶1，故D错误。 6．在下列四种情况中，同一汽车对凸形桥顶部的压力最小的是(　　) A．以较小的速度驶过半径较大的桥 B．以较小的速度驶过半径较小的桥 C．以较大的速度驶过半径较大的桥 D．以较大的速度驶过半径较小的桥 D　解析：汽车在凸形桥顶部时，有mg－FN＝m，汽车对桥压力FN′＝FN＝mg－，当汽车速度v较大而运动半径r较小时，FN′较小，故D正确。 7．(多选)港珠澳大桥有一段半径约为120 m的圆弧形弯道，路面水平，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为正压力的，下雨时路面被雨水淋湿，路面对轮胎的径向最大静摩擦力变为正压力的，若汽车通过圆弧形弯道时做匀速圆周运动，汽车可视为质点，重力加速度g取10 m/s2，则(　　) A．汽车以20 m/s的速率通过此圆弧形弯道时的向心加速度约为3.3 m/s2 B．汽车以20 m/s的速率通过此圆弧形弯道时的角速度为0.6 rad/s C．晴天时，汽车以30 m/s的速率可以安全通过此圆弧形弯道 D．下雨时，汽车以15 m/s的速率通过此圆弧形弯道时将做离心运动 AC　解析：汽车通过此圆弧形弯道时做匀速圆周运动，轨道半径R＝120 m，则向心加速度a＝＝3.3 m/s2，角速度ω＝＝rad/s，A正确，B错误；以汽车为研究对象，当路面对轮胎的径向摩擦力指向弯道内侧