高一物理作业曲线运动.docx

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高一物理作业曲线运动

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5.8生活中的圆周运动

（一）

弯道与圆周运动

1．在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧要高一些，路面与水平面间的夹角为θ，设拐弯路段是半径为R的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，θ应满足

A．sin-1v2／RgB．tan-1v2／Rg

C．sin-12v2／RgD．cot-1v2／Rg

2．铁路转弯处的圆弧半径为R，内侧和外侧的高度差为h，L为两轨间的距离，且L»h，如果列车转弯速率大于

则

A．外侧铁轨与轮缘间产生挤压

B．铁轨与轮缘间无挤压

C．内侧铁轨与轮缘间产生挤压

D．内、外侧铁轨与轮缘均有挤压

3．汽车在倾斜的弯道上拐弯，如图5-26所示，弯道的倾角为

θ，半径为r，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是（提示转弯半径是水平的）

A．

B．

C．

D．

水平面上的圆周运动

4．绳一端系重物，手执另一端使重物在光滑水平面上做匀速圆周运动，说法正确的是

A．角速度一定时，线长易断　　B．线速度一定时，线长易断

C．周期一定，线长易断　　D．向心加速度一定，线短易断

5．汽车在半径为r的水平弯道上转弯，如果汽车与地面的动摩擦因数为μ，那么不使汽车发生滑动的最大速率是

A．

B．

　　C．

D．

6．在光滑的水平面上相距40cm的两个钉子A和B，如图所示，长1m的细绳一端系着质量为0.4kg的小球，另一端固定在钉子A上，开始时，小球和钉子A、B在同一直线上，小球始终以2m/s的速率在水平面上做匀速圆周运动．若细绳能承受的最大拉力是4N，那么，从开始到细绳断开所经历的时间是

A．0.9πs　B．0.8πs

C．1.2πs　　D．1.6πs

7．如图所示，质量为m的物体与圆筒壁的动摩擦因数为μ，圆筒半径R，若要物体不下滑，圆筒旋转的角速度至少为______rad/s．

8．如图所示，圆盘半径为R，当圆盘绕竖直轴作匀速转动，盘边缘所悬物体“飞起”，悬线长为l，悬线与竖直方向夹角为α．求圆盘的角速度．

9．试证明圆锥摆的周期T，只与摆球离悬点的高度h有关而与摆球的质量无关．

10．如图所示，内表面光滑的半径为R的半球形碗内，有一质量为m的小球以角速度ω在水平面内做匀速圆周运动．求该小球的运动平面离碗底的高度．

11．如图所示，在光滑水平桌面ABCD中央固定有一边长为0.4m光滑小方柱abcd。

长为L=1m的细线，一端拴在a上，另一端拴住一个质量为m=0.5kg的小球。

小球的初始位置在ad连线上a的一侧，把细线拉直，并给小球以V0=2m/s的垂直于细线方向的水平速度使它作圆周运动。

由于光滑小方柱abcd的存在，使线逐步缠在abcd上。

若细线能承受的最大张力为7N（即绳所受的拉力大于或等于7N时绳立即断开），那么从开始运动到细线断裂应经过多长时间？

小球从桌面的哪一边飞离桌面?

高一____班姓名__________

5.8生活中的圆周运动

（二）

竖直平面内的圆周运动问题

1．如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动.

现给小球一初速度，使它做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是

A．a处为拉力，b处为拉力B．a处为拉力，b处为推力

C．a处为推力，b处为拉力D．a处为推力，b处为推力

2．如图所示，小篮中放一小物块，用细线挂于O点.现让物块随小篮一起绕O点在竖直平面内做圆周运动，设线的拉力为F，物块对篮底的压力为N，小篮行至最高点时，物块恰能不掉脱，则下面说法正确的是

A．此时F≠0,N=0B．此时F=0,N≠0

C．此时F=0,N=0D．.此时F≠0,N≠0

3．如图所示，一物体在凸凹不平的路面上行进，若物体与路面的动摩擦因数在各处均相同，为保持物体在A、B、C点匀速率行进，对物体的水平拉力F应该是

A．水平拉力F在A、B、C三点大小相等，方向相同

B．在A点的水平拉力F最小C．在B点的水平拉力F最小

D．在A、B、C点物体所受合外力均为零

4．在粗糙水平木板上放一物块，沿图所示的逆时针方向做匀速圆周

运动，圆半径为R，速率v＜

ab为水平直径，cd为竖直直径.设运动中木板始终保持水平，物块相对于木板静止，则判断中正确的是

A．物块始终受四个力作用

B．只有在a、b、c、d四点，物块受到的合外力才指向圆心

C．从a运动到b，物块处于超重状态

D．从b运动到a，物块处于超重状态

5．长度为L＝0.50m的轻质细杆OA，A端有一质量为m＝3.0kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时，小球的速率是v＝2.0m/s，g取10m/s2，则细杆此时受到

A．6.0N拉力　B．6.0N压力C．24N拉力D．24N压力　　　

6．飞机驾驶员最多可承受9倍的重力加速度带来的影响，当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲时速度为v，则圆弧的最小半径为

A．

B．

　　C．

D．

7．一小球质量为m，用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于O点，在O点正下方L/2处钉有一颗钉子，如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间

A．小球线速度没有变化B．小球的角速度突然增大到原来的2倍

C．小球的向心加速度突然增大到原来的2倍

D．悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍

8．杂技演员表演“水流星”，使装有水的瓶子在竖直平面内做半径为0.9m的圆周运动，若瓶内盛有100g水，瓶的质量为400g，当瓶运动到最高点时，瓶口向下，要使水不流出来，瓶子的速度至少为____m/s，此时水的向心力为____N，绳子受到的拉力为____N，若在最低点的速度是临界速度的2倍，则此时，水的向心力为____N，绳子受到的拉力为________N，水对瓶底的压力为____N．

9．飞行员驾机在竖直平面内作圆环特技飞行，若圆环半径为1000m，飞行速度为100m/s，求飞行在最高点和最低点时飞行员对座椅的压力是自身重量的多少倍．（g=10m/s2）

10．在质量为M的电动机上，装有质量为m的偏心轮，偏心轮转动的角速度为ω，当偏心轮重心在转轴正上方时，电动机对地面的压力刚好为零；则偏心轮重心离转轴的距离多大?

在转动过程中，电动机对地面的最大压力多大?

11．如图所示，质量为100g的小球在一竖直平面内的圆轨道上做圆周运动，轨道半径R＝1.0m，A、B、C是轨道上三个特殊点，已知vA＝5m/s，vB＝6m/s，vC＝6.5m/s，则球对A、B、C三点的压力大小分别是多少？

（g＝10m/s2）

12．在一根长为L的不计质量的细杆中点和末端各连一质量为m的小球B和C，如图所

示，杆可以在竖直平面内绕固定点A转动，将杆拉到某位置放开，末端C球摆到最低位置时，杆BC受到的拉力刚好等于C球重的2倍．求：

（重力加速度为g）

（1）C球通过最低点时的线速度；

（2）杆AB段此时受到的拉力．

高一____班姓名__________

5.8生活中的圆周运动（三）

离心运动

1．物体做离心运动时，运动轨迹的形状为

A．一定是直线　　B．一定是曲线

C．可能是直线也可能是曲线D．可能是一个圆

2．质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度值是v．当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力值是

A．0B．mgC．3mgD．5mg

3．洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上，则此时

A．衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力B．衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力

C．筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大D．筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大

4．在下列哪几种情况下，原来做圆周运动的物体将产生离心运动

A．物体所受的合外力突然消失　　B．物体所受的合外力突然增强

C．物体所受的合外力小于所需的向心力D．物体所受的合外力大于所需的向心力

5．做离心运动的物体，它的速度变化情况

A．速度大小不变，方向改变B．速度大小改变，方向不变

C．速度大小和方向可能都改变D．速度大小和方向可能都不变

综合性问题

6．如图所示，小物块位于半径为R的半球顶端，若给小物块以水平初速度v0时，物块对球恰无压力，则下列说法不正确的是

A．物块立即离开球面做平抛运动

B．物块落地时水平位移为

R

C．初速度v0＝

D．物块落地速度方向与地面成45°角

7．一吊车以5m/s的速度在水平公路上匀速前进，长为2m的悬绳吊着1t的货物．则绳对货物的拉力是多少？

吊车紧急刹车一瞬间，悬绳对货物的拉力是多少？

8．雨伞展开后，边缘到伞的半径为0.5m，边缘距地面的高度为1.6m，当伞柄以5rad/s的角速度使伞柄做匀速圆周运动，雨滴自伞边缘被甩出落在地面而形成一个圆，求地面上该圆周半径有多大？

9．如图所示，在光滑水平面，一小球以某一速度运动到A点，遇到一段半径为R的

圆弧曲面AB后，落到水平地面的C点，已知小球没有跟圆弧曲面的任何点接触，则BC的最小距离为多少？

10．如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.75mg．求A、B两球落地点间的距离．

11．下面是一组与汽车做圆周运动相关的问题，请你利用所学的知识进行解释.

（1）图所示照片是在水平公路上拍摄的一辆行驶中汽车的后轮.

从照片来看，汽车此时正在___________（填“直线前进”

“向右转弯”或“向左转弯”），作出此判断的依据是：

_______________.

（2）汽车以一定的速度在宽阔水平道路上直线行驶，司机突然发现前方出现一堵长

墙，为了避免碰到墙壁，司机刹车好呢还是马上转弯好？

为什么？

（3）汽车在圆弧形的拱桥上行驶，在最高点汽车对拱桥的压力随车速如何变化？

当车速为v=

时，车还能向左向右转弯吗？

想想汽车安全过桥车速应限制在什么范围内？

（4）在高速公路的转弯处，它的路面是不平的，而是外高内低，想想这样做有什么好处？

高一____班姓名__________

第五章曲线运动章末练习

（一）

1．物体受到几个外力的作用而做匀速直线运动，如果撤掉与速度共线的一个力，其它力不变，则它有可能

A．做匀速直线运动B．做匀加速直线运动

C．做匀减速直线运动D．做曲线运动

2．一人以不变的速度面向河对岸游去，游到河中间时，水的流速增大，则渡河人实际所用的时间比预定的时间相比

A．不变B．增大C．减小D．不能确定

3．雨滴由静止开始下落，遇到水平方向吹来的风，下列说法中正确的是

A．风速越大，雨滴下落的时间越长B．风速越大，雨滴着地时的速度越大

C．雨滴下落的时间与风速无关D．雨滴着地时的速度与风速无关

4．质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为V，若物体与球壳之间的摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是

A.受到向心力为

B.受到的摩擦力为

C.受到的摩擦力为μmgD.受到的合力方向斜向左上方.

5．物体m用线通过光滑的水平板间小孔与砝码M相连，并且正在做匀速圆周运动，如图所示，如果减少M的重量，则物体m的轨道半径r，角速度ω，线速度v的大小变化情况是　　

A．r不变.v变小B．r增大，ω减小

C．r减小，v不变D．r减小，ω不变

6．中央电视台《今日说法》栏目最近报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故．家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲撞进李先生家，造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案．经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图所示．交警根据图示作出以下判断，你认为正确的是

A．由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车作离心运动

B．由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车作向心运动

C．公路在设计上可能内（东）高外（西）低

D．公路在设计上可能外（西）高内（东）低

7．如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道ABCD，其A点与圆心等高，D点为轨道最高点，DB为竖直线，AC为水平线，AE为水平面，今使小球自A点正上方某处由静止释放，且从A点进入圆形轨道运动，通过适当调整释放点的高度，总能保证小球最终通过最高点D，则小球在通过D点后

A．会落到水平面AE上B．一定会再次落到圆轨道上

C．可能会落到水平面AE上D．可能会再次落到圆轨道上

8．绳系着装水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，水的质量m=0.5kg，绳长L=40cm，求：

（1）为使桶在最高点时水不流出，桶的最小速率？

（2）桶在最高点速率v=3m/s时，水对桶底的压力？

9．如图所示，一玩滚轴溜冰的小孩（可视作质点）质量为m=30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后平抛，恰能无碰撞地从A进入光滑竖直圆弧轨道并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平．已知圆弧半径为R=1.0m，对应圆心角为

平台与AB连线的高度差为h=0.8m．（计算中取g=10m/s2，sin53

=0.8，cos53

=0.6）求：

（1）小孩平抛的初速度

（2）若小孩运动到圆弧轨道最低点O时的速度

为

m/s，则小孩对轨道的压力为

多大。

10．据统计每年我国死于交通事故的至少有10万人.据报道2005年11月14日早6时左右，山西沁源县某中学的学生在上学的过程中与一辆东风挂车相碰，发生了特大的交通事故，至少有20人死亡.在发生的交通事故中，碰撞占了相当大的比例，事故发生时，车体上的部分物体（例如油漆碎片、车灯、玻璃等）因碰撞而脱离车体，位于车辆上不同高度的两个物体散落在地面上的位置是不同的，据此可以测定碰撞瞬间汽车的速度，这对于事故责任的认定具有重要的作用。

《中国汽车驾驶员》杂志第163期发表了一篇文章，文章给出了一个计算碰撞前瞬间车辆速度的公式，

，在式中

是事故现场散落在路面上的两物体沿公路方向上的水平距离，

是散落物在车上时的离地高度.只要用米尺量出事故现象的

三个量，根据上述公式就能够计算出碰撞瞬间车辆的速度.（g取9.8m/s2）

请用所学的物理知识证明这一公式的正确性.

高一____班姓名__________

第五章曲线运动章末练习

（二）

1．汽车甲和汽车乙质量相等，以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，甲车在乙车的外侧。

两车沿半径方向受到的摩擦力分别为f甲和f乙。

以下说法正确的是

A．f甲小于f乙　　　　　　　　B．f甲等于f乙

C．f甲大于f乙　　　　　　　　D．f甲和f乙大小均与汽车速率无关

2．在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地。

若不计空气阻力，则

A．垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定

B．垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定

C．垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定

D．垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定

3．质量为2kg的物体在x—y平面上作曲线运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图所示，下列说法正确的是：

A．质点的初速度为5m/s

B．质点所受的合外力为3N

C．质点初速度的方向与合外力方向垂直

D．2s末质点速度大小为6m/s

4．在平抛物体运动过程中，某一时刻测得物体速度方向与水平方向间的夹角为30º，经过0.42s，测得物体速度方向与水平方向间的夹角为45º，g取10m/s2，则物体的初速度约为

A．10m/sB．17m/sC．14m/sD．20m/s

5．如图所示，固定的半圆形槽内壁光滑，内径为R。

质量为m的小球（可看作质点）从内边缘A处静止释放。

球滑到底部最低点B时，球对内壁的压力大小为

A．mgB．2mgC．3mgD．4mg

6．如图所示，水平台AB距地面CD高h＝0.80m。

有一小滑块从A点以6.0m/s的初速度在平台上做匀变速直线运动，并从平台边缘的B点水平飞出，最后落在地面上的D点。

已知AB＝2.20m，落地点到平台的水平距离为2.00m。

（不计空气阻力，g取10m/s2）。

求：

小滑块从A到D所用的时间和滑块与平台间的动摩擦因数。

7．自行车和人的总质量为m，在一水平地面运动，若自行车以速度v转过半径为R的弯道，自行车的倾角应多大？

自行车所受地面的摩擦力多大？

8．如图所示，水平轨道AB与放置在竖直平面内的1/4圆弧轨道BC相连，圆弧轨道B端的切线沿水平方向。

一质量m=1.0kg的滑块（可视为质点），在水平恒力F=5.0N的作用下，从A点由静止开始运动，已知A、B之间的距离s=5.5m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10，圆弧轨道的半径R=0.30m，取g=10m/s2。

（1）求当滑块运动的位移为2.0m时的速度大小；

（2）当滑块运动的位移为2.0m时撤去F，求滑

块通过B点时对圆弧轨道的压力大小；

9．滑雪者从A点由静止沿斜面滑下，经一平台后水平飞离B点，地面上紧靠平台有一个水平台阶．空间几何尺度如图所示，斜面、平台与雪板之间的动摩擦因数为μ，假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动，且经过连接点前后速度大小不变，求：

（1）滑雪者离开B点时的速度大小；

（2）滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离s．