3.3.1 离心现象 同步测试-2021-2022学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册.docx

1、第3节 离心现象 同步测试一、选择题1在水平面上转弯的汽车，向心力是()A重力和支持力的合力B静摩擦力C滑动摩擦力D重力、支持力和牵引力的合力2赛车在倾斜的轨道上转弯时，弯道的倾角为，半径为r，则赛车完全不靠摩擦力转弯的速率是(设转弯半径水平)()ABCD3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30 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4俗话说，养兵千日，用兵一时近年来我国军队进行了多种形式的军事演习如图所示，在某次军事演习中，一辆战车以

2、恒定的速度在起伏不平的路面上行进，则战车对路面的压力最大和最小的位置分别是()AA点，B点BB点，C点CB点，A点 DD点，C点5如图所示为模拟过山车的实验装置，小球从左侧的最高点释放后能够通过竖直圆轨道而到达右侧若竖直圆轨道的半径为R，要使小球能顺利通过竖直圆轨道，则小球通过竖直圆轨道的最高点时的角速度最小为()AB2CD6. 如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的不可伸长的细线拴在同一点，并在同一水平面内做同方向的匀速圆周运动，则它们的()A向心力大小相同B运动周期不同C运动线速度大小相同D运动角速度相同7. 如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转

3、圆盘上不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直中心轴匀速转动时，下列说法正确的是()AA的线速度比B的大B悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等C悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的缆绳所受的拉力小DA与B的向心加速度大小相等8(多选)如图所示，汽车以速度v通过一弧形的拱桥顶端时，关于汽车受力的说法中正确的是()A汽车的向心力就是它所受的重力B汽车的向心力是它所受的重力与支持力的合力，方向指向圆心C汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用D汽车受到的支持力比重力小9. (多选)如图所示，某拖拉机后轮半径是前轮半径的2倍，A、B分别是前、后轮边缘上的点，C是后轮某半径的中点拖拉机匀速行驶时，A、

4、B、C三点的线速度大小分别为vA、vB、vC，角速度大小分别为A、B、C，向心加速度大小分别为aA、aB、aC.以下选项正确的是()AvAvBvC221BABC212CaAaBaC421DaAaBaC121二、填空题10.如图所示，在内壁光滑的平底试管内放一个质量为m的小球，试管的开口端加盖与水平轴O连接.试管底与O相距r，试管在转轴带动下沿竖直平面做匀速圆周运动(g取10 m/s2)，则（1）转轴的角速度为_时，试管底所受压力的最大值等于最小值的3倍.（2）转轴的角速度为_时，会出现小球与试管底脱离接触的情况.11.如图所示，在内壁光滑的平底试管内放一个质量为m的小球，试管的开口端加盖与水平

5、轴O连接.试管底与O相距r，试管在转轴带动下沿竖直平面做匀速圆周运动(g取10 m/s2)，则（1）转轴的角速度为_时，试管底所受压力的最大值等于最小值的3倍.（2）转轴的角速度为_时，会出现小球与试管底脱离接触的情况.三、解答题12.如图所示，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.（1）求自行车的倾角应多大？（2）自行车所受的地面的摩擦力多大？13.如图所示，内壁光滑的导管弯成圆轨道竖直放置，轨道半径为r，连同底座质量为2m.小球质量为m，在管内滚动，当小球运动到最高点时，装置刚好要离开地面，此时小球速度是多大?14.飞行员驾机在竖直平面内做圆周特技飞

6、行，若圆周半径为1 000 m，飞行速度为100 m/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.15.如图所示，质量为m的小球和A、B两根细绳相连，两绳固定在细杆的A、B两点，其中AC绳长L=2 m，当两绳都拉直时，A、B两绳和细杆的夹角1=30，2=45，问：当细杆转动的角速度在什么范围内，A、B两绳始终张紧？参考答案：1. B 2. C3. A4. C5. C6. D7. C 8.BD9. AC10. 解析：（1）根据题意，当试管转至竖直下方时，小球对试管底部的压力最大，压力大小Fmax=F向+mg=mr2+mg；当试管转至竖直上方时，小球对试管底部的压力最小，压力

7、大小Fmin=mg-F向=mg-mr2，由Fmax=3Fmin可得=.（2）这种情况发生在当试管转至竖直上方时，此时试管底部对小球没有压力，只由重力提供小球的向心力，mg=mr2，=.11. 解析：（1）根据题意，当试管转至竖直下方时，小球对试管底部的压力最大，压力大小Fmax=F向+mg=mr2+mg；当试管转至竖直上方时，小球对试管底部的压力最小，压力大小Fmin=mg-F向=mg-mr2，由Fmax=3Fmin可得=.（2）这种情况发生在当试管转至竖直上方时，此时试管底部对小球没有压力，只由重力提供小球的向心力，mg=mr2，=.12. 解析：骑车拐弯时要不摔倒必须将身体向内侧倾斜.从图

8、中可知，当骑车人拐弯而使身体偏离竖直方向角时，从而使静摩擦力f与地面支持力N的合力Q通过共同的质心O，合力Q与重力的合力F是维持自行车做匀速圆周运动所需要的向心力.（1）由图可知，向心力F=Mgtan，由牛顿第二定律有：mgtan=m,得=arctan.（2）由图可知，向心力F可看作合力Q在水平方向的分力，而Q又是水平方向的静摩擦力f和支持力N的合力，所以静摩擦力f在数值上就等于向心力F，即f=Mgtan=M.13. 解析：根据题意，小球经过最高点时，装置受重力和小球的向上的弹力，两者大小相等2mg=F.小球受重力和管道的向下的弹力，两者提供向心力,mg+F=m，与上式结合得v=.14. 解析

9、：如图所示，飞至最低点时飞行员受向下的重力mg和向上的支持力T1，合力是向心力即Fn1=T1-mg；在最高点时，飞行员受向下的重力mg和向下的压力T2，合力产生向心力即Fn2=T2+mg.两个向心力大小相等且Fn=Fn1=Fn2=m,则此题有解：因为向心力Fn=m在最低点时,m=T1-mg 则T1=m(+g) 那么+1=2在最高点时,m=T2+mg T2=m(-g) -1=0 则飞机飞至最低点时，飞行员对座椅的压力是自身重量的两倍;飞至最高点时，飞行员对座椅无压力.15.解析：若角速度太小，则BC松弛，设角速度为1时，BC绳刚好伸直，则有：mgtan30=mr12，r=Lsin30得：1=角速度为2时，AC绳就要松弛，则有：mgtan45=mr22 2=.答案: