江苏省2022版高中物理学业水平测试复习第五章曲线运动第14讲向心力圆周运动的应用训练一向心力生活中的圆周运动对点练必修2

训练一　向心力、生活中的圆周运动1．(2022·徐州学测模拟)小明乘坐汽车通过拱形桥，在拱形桥的最高点时，他对座椅的压力(　　)A．等于零B．大于他的重力C．小于他的重力D．等于他的重力2．(2022·启东中学学测最后一考)某同学骑自行车在水平公路上以恒定速率v转弯，已知人和车的总质量为m，转弯的路径近似看成一段圆弧，圆弧半径为R，人和车作为一个整体转弯时需要的向心力为(　　)A．F＝mv2B．F＝mv2RC．F＝D．F＝3．(2022·扬州一模)2022年6月20日航天员王亚平在“天宫一号”舱内授课演示了小球做匀速圆周运动．则运动过程中(　　)A．小球的速度不变B．小球的加速度为零C．细线对小球的拉力为零D．小球的质量不变4．(2022·扬州模拟)如图1所示，小物块A与圆盘保持相对静止，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列关于小物块A受力情况的说法中正确的是(　　)图1A．受重力、支持力和向心力B．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C．受重力、支持力和与运动方向相反的摩擦力D．受重力、支持力、指向圆心的摩擦力和指向圆心的向心力5．关于铁道转弯处内、外铁轨间的高度关系，下列说法中正确的是(　　)A．内、外轨一样高以防列车倾倒造成翻车事故7B．外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减小车轮与铁轨间的挤压C．因为列车转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车翻倒D．以上说法均不对6．(2022·扬州模拟)列车匀速驶入如图2所示的圆弧弯道时，列车所受的合力(　　)图2A．为零B．指向运动方向C．指向轨道内侧D．指向轨道外侧7．如图3所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一小球，在O点正下方钉一个光滑小钉子P，小球从一定高度摆下．当细绳与钉子相碰时，下列说法中正确的是(　　)图3A．小球越轻，绳子越容易断B．钉子的位置越靠近O点，绳就越容易断C．钉子的位置越靠近小球，绳就越容易断D．绳子断裂的容易程度与钉子的位置无关8．(2022·扬州模拟)如图4所示，扬州瘦西湖大虹桥是拱形桥，汽车通过桥顶时的运动可以看做圆周运动．汽车通过桥最高点时(　　)图4A．车对桥的压力等于汽车的重力B．车对桥的压力大于汽车的重力C．车的速度越大，车对桥面的压力越小D．车的速度越大，车对桥面的压力越大9．(2022·镇江学测模拟)如图5所示为市场出售的苍蝇拍，拍柄长约30cm7.这种苍蝇拍实际使用效果并不理想，有人尝试将拍柄增长到60cm.若挥拍时手的动作完全相同，则改装后拍头的(　　)图5A．线速度变大B．角速度变大C．向心加速度变小D．向心力变小10．(2022·宿迁中学)甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1∶3，转动半径之比为1∶4，角速度之比为2∶1.则它们的向心力之比为(　　)A．2∶3B．1∶3C．4∶9D．1∶611．(2022·镇江学测模拟)苏州市金鸡湖畔的水上摩天轮，直径为120m，架设60个轿厢，可同时容纳360个人观光，堪称世界上最大的水上摩天轮，如图6所示．一质量为50kg的游客乘摩天轮匀速旋转一圈所用时间为25min.g取10m/s2.求：(计算结果均保留一位有效数字)图6(1)摩天轮旋转的角速度大小；(2)从最低点到最高点，该游客重力势能的增加量；(3)该游客所受的向心力大小．712．(2022·徐州学测模拟)如图7所示，圆形玻璃平板半径为r，一质量为m的小木块放置在玻璃板的边缘，随玻璃板一起绕圆心O在水平面内做匀速圆周运动，玻璃板转动的周期为T.求：图7(1)木块的角速度大小；(2)木块的线速度大小；(3)木块所受摩擦力的大小．13.(2022届镇江学测模拟)如图8所示，一个内壁光滑的圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是(　　)图8A．A球的线速度必定大于B球的线速度B．A球的角速度必定大于B球的角速度C．A球的运动周期必定小于B球的运动周期D．A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力14．(2022·扬州学测模拟)如图9所示，与轻绳相连的滑块置于水平圆盘上，绳的另一端固定于圆盘中心的转轴上，绳子刚好伸直且无弹力，绳长l＝0.5m．滑块随圆盘一起做匀速圆周运动(二者未发生相对滑动)，滑块的质量m＝1.0kg，与水平圆盘间的动摩擦因数μ＝0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10m/s2.求：7图9(1)圆盘角速度ω1＝1rad/s时，滑块受到静摩擦力的大小；(2)圆盘的角速度ω2至少为多大时，绳中才会有拉力；(3)圆盘角速度ω由0缓慢增大到4rad/s过程中，圆盘对滑块所做功大小(绳未断)．7训练一　向心力生活中的圆周运动答案精析1．C　2.C　3.D　4.B　5.B　6.C　7.C　8.C　9.A　10.B11．(1)4×10－3rad/s　(2)6×104J　(3)5×10－2N解析　(1)ω＝，ω≈4×10－3rad/s.(2)ΔEp＝mgh，ΔEp＝6×104J.(3)Fn＝mR，Fn≈5×10－2N.12．见解析解析　(1)ω＝(2)v＝rω＝(3)Ff＝mrω2＝mr13．A　[小球A或B的受力情况如图所示，由图可知，两球的向心力都来源于重力G和支持力FN的合力，建立如图所示的坐标系，则有FN1＝FNsinθ＝mg，FN2＝FNcosθ＝Fn，所以Fn＝.由此知A、B两球的向心力大小相等．由Fn＝m可知，r越大，v一定越大，故选项A正确；由Fn＝mrω2可知，r越大，ω一定越小，故选项B错误；由Fn＝mr()2可知，r越大，T7一定越大，故选项C错误．由受力分析可知，小球A和B受到的支持力FN都等于，根据牛顿第三定律知选项D错误．]14．见解析解析　(1)静摩擦力提供向心力Ff＝mω12l解得Ff＝0.5N.(2)当静摩擦力达到最大值时，绳中才出现拉力，最大静摩擦力提供向心力μmg＝mω22l解得ω2＝2rad/s.(3)当ω＝4rad/s时，滑块的线速度v＝ωl＝2m/s由动能定理得，圆盘对滑块所做功大小W＝mv2＝2J.7