高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 生活中的圆周运动达标测试

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 生活中的圆周运动达标测试，共4页。试卷主要包含了解析等内容，欢迎下载使用。

1．(多选)在下面所介绍的各种情况中，哪种情况将出现超重现象( )
A．荡秋千经过最低点的小孩
B．汽车过拱形桥
C．汽车过凹形桥
D．在绕地球做匀速圆周运动的飞船中的仪器
2．如图所示，光滑的水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球到达P点时F突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是( )
A．F突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动
B．F突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动
C．F突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动
D．F突然变小，小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心
3．冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，其安全速度应为( )
A．v＝keq \r(gR) B．v≤eq \r(kgR)
C．v≥eq \r(kgR) D．v≤ eq \r(\f(gR,k))
4．质量为m的飞机以恒定速率v在空中水平盘旋，如图所示，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．meq \f(v2,R) B．mg
C．meq \r(g2＋\f(v4,R2)) D．meq \r(g2－\f(v4,R2))
素养提升练
5.
如图所示为汽车在水平路面做半径R的大转弯的后视图，悬吊在车顶的灯左偏了θ角，则：(重力加速度为g)
(1)车正向左转弯还是向右转弯？
(2)车速是多少？
(3)若(2)中求出的速度正是汽车转弯时不打滑允许的最大速度，则车轮与地面间的动摩擦因数μ是多少？
6．在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计速度是108 km/h. 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eq \f(3,5).(g取10 m/s2)
(1)如果汽车以设计时速在这种高速路的水平弯道上转弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？
(2)如果高速路上设计了圆弧拱桥作为立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的曲率半径至少是多少？
课时作业(七) 生活中的圆周运动
1．解析：根据牛顿第二定律，荡秋千经过最低点和汽车过凹形桥时，有FN－mg＝meq \f(v2,R)，则FN>mg，处于超重状态；汽车过拱形桥时，有mg－FN＝meq \f(v2,R)，则FN答案：AC
2．解析：若F突然消失，小球所受合外力突变为0，将沿切线方向匀速飞出，A正确．若F突然变小不足以提供所需向心力，小球将做逐渐远离圆心的离心运动，B、D错误．若F突然变大，超过了所需向心力，小球将做逐渐靠近圆心的运动，C错误．
答案：A
3．解析：当处于临界状态时，有kmg＝meq \f(v2,R)，得临界速度v＝eq \r(kgR).故安全速度v≤eq \r(kgR)，故B项正确．
答案：B
4．解析：飞机在空中水平盘旋时在水平面内做匀速圆周运动，受到重力和空气的作用力两个力的作用，其合力提供向心力，Fn＝meq \f(v2,R).飞机受力情况示意图如图所示，则F＝eq \r(mg2＋F\\al(2,n))＝meq \r(g2＋\f(v4,R2)).
答案：C
5．解析：(1)对灯受力分析如图所示知，所受合力向右，所以向右转弯．
(2)根据牛顿第二定律mgtan θ＝meq \f(v2,R)
得v＝eq \r(gRtan θ)
(3)车刚好不打滑，对车有μMg＝Meq \f(v2,R)得μ＝tan θ.
答案：(1)向右转弯 (2)eq \r(gRtan θ) (3)tan θ
6．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，其向心力由车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有Fmax＝eq \f(3,5)mg＝meq \f(v2,r)，由速度v＝108 km/h＝30 m/s，得弯道半径r＝150 m.
(2)汽车过圆弧拱桥时可以看成在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有mg－FN＝meq \f(v2,R)，为了保证安全，车对路面间的弹力FN必须大于或等于零，有mg≥meq \f(v2,R)，则R≥90 m.
答案：(1)150 m (2)90 m