第四章 课时作业(10) 圆周运动的规律及应用（Word练习）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版 浙江专用）

课时作业(10)　圆周运动的规律及应用 [基础应用] 1．(多选)(2021·广东汕头金山中学三模)如图，在匀速转动的洗衣机脱水桶内壁上，有一件湿衣服随圆桶一起转动而未滑动，则(　　) A．衣服随圆桶做圆周运动的向心力由静摩擦力提供 B．圆桶加速转动过程，衣服对桶壁的压力逐渐增大 C．圆桶加速转动过程，从衣服上甩出的水滴做离心运动 D．圆桶加速转动过程，桶壁对衣服的压力做了功 BC　解析：衣服受到重力、桶壁的弹力和静摩擦力，共3个力作用，由于衣服在圆桶内壁上不掉下来，竖直方向上没有加速度，重力与静摩擦力二力平衡，靠弹力提供向心力；随着圆桶转速的增加，弹力增加，但静摩擦力不变，故A错误，B正确；对于水而言，衣服对水滴的附着力提供其做圆周运动的向心力，随着圆桶转速的增加，需要的向心力增加，当附着力不足以提供需要的向心力时，衣服上的水滴将做离心运动，故C正确；圆桶加速转动过程，桶壁对衣服的弹力与速度方向垂直所以不做功，故D错误． 2．(2021·湖南师大附中模拟)“S路”曲线行驶是我国驾驶证考试中的一个项目．某次考试过程中，有两名学员分别坐在驾驶座和副驾驶座上，并且始终与汽车保持相对静止，如图所示，汽车在弯道上行驶时可视作圆周运动，行驶过程中未发生打滑，则当汽车在水平“S路”图示位置处减速行驶时(　　) A．两名学员具有相同的线速度 B．两名学员具有相同的角速度 C．汽车受到的摩擦力与速度方向相反 D．在副驾驶上的学员受到汽车的作用力较大 B　解析：两名学员绕同一点做圆周运动，则他们的角速度相等，两名学员离圆心的距离不相等，据v＝rω，知他们的线速度大小不相同，故A错误，B正确；摩擦力的一部分分力提供汽车做圆周运动所需向心力，摩擦力的另一部分分力与速度方向反向，所以摩擦力方向不与速度方向相反，故C错误；学员质量未知，无法比较他们受到汽车的作用力大小，故D错误． 3．火车在某个弯道按规定运行速度40 m/s转弯时，内、外轨对车轮皆无侧压力，若火车在该弯道实际运行速度为50 m/s，则下列说法中正确的是(　　) A．仅内轨对车轮有侧压力 B．仅外轨对车轮有侧压力 C．内、外轨对车轮都有侧压力 D．内、外轨对车轮均无侧压力 B　解析：火车在弯道按规定运行速度转弯时，重力和支持力的合力提供向心力，内、外轨对车轮皆无侧压力．若火车的运行速度大于规定运行速度时，重力和支持力的合力小于火车需要的向心力，火车将做离心运动，所以此时外轨对车轮产生侧压力，故B正确． 4．一汽车通过拱形桥顶时速度大小为10 m/s，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为(　　) A．15 m/s　　　　 B．20 m/s C．25 m/s D．30 m/s B　解析：当FN＝G时，因为G－FN＝m，所以G＝m；当FN＝0时，G＝m，所以v′＝2v＝20 m/s.B正确． 5．(2021·浙江金丽衢十二校联考)“辽宁舰”质量为m＝6×106 kg，如图是“辽宁舰”在海上转弯时的照片，假设整个过程中辽宁舰做匀速圆周运动，速度大小为20 m/s，圆周运动的半径为1 000 m，下列说法中正确的是(　　) A．在A点时水对舰的合力指向圆心 B．在A点时水对舰的合力大小约为F＝6.0×107 N C．在A点时水对舰的合力大小约为F＝2.4×106 N D．在A点时水对舰的合力大小为0 B　解析：在A点时，水对舰有向上的浮力，大小等于舰的重力，同时有指向圆心方向的水的推力，两个力的合力方向斜向上，A错误；水对舰的合力大小约为F＝ ＝ N＝6×107 N，B正确，C、D错误． [素养提升] 6．(2021·吉林通榆一中模拟)如图所示，地球可以看成一个巨大的拱形桥，桥面半径R＝6 400 km，地面上行驶的汽车重力G＝3×104 N，在汽车的速度可以达到需要的任意值，且汽车不离开地面的前提下，下列分析中正确的是(　　) A．汽车的速度越大，则汽车对地面的压力也越大 B．不论汽车的行驶速度如何，驾驶员对座椅压力大小都等于3×104 N C．不论汽车的行驶速度如何，驾驶员对座椅压力大小都小于他自身受到的重力 D．如果某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零，则此时驾驶员会有超重的感觉 C　解析：对汽车研究，根据牛顿第二定律有mg－N＝m 得N＝mg－m ，可知，速度v越大，地面对汽车的支持力N越小，则汽车对地面的压力也越小，故A错误；由上可知，汽车和驾驶员都具有向下的加速度，处于失重状态，驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力，而驾驶员的重力未知，所以驾驶员对座椅压力范围无法确定，故B错误，C正确；如果某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零，驾驶员具有向下的加速度，处于失重状态，故D错误． 7．如图所示，是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器，球P和