2019年高中物理 第五章 曲線運動 5.7 分層訓練 進階沖關 新人教版必修2.doc

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分層訓練 進階沖關 A組 基礎練(建議用時20分鐘) 1.關于鐵軌轉彎處內、外軌間的高度關系,下列說法中正確的是 (C) A.內、外軌一樣高,以防列車傾倒造成翻車事故 B.因為列車轉彎處有向內傾倒的可能,故一般使內軌高于外軌,以防列車翻倒 C.外軌比內軌略高,這樣可以使列車順利轉彎,減少車輪對鐵軌的擠壓 D.以上說法均不正確 2.(2018汕頭高一檢測)如圖所示,質量相等的汽車甲和汽車乙,以相等的速率沿同一水平彎道做勻速圓周運動,汽車甲在汽車乙的外側。兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為Ff甲和Ff乙。以下說法正確的是 (A) A.Ff甲小于Ff乙 B.Ff甲等于Ff乙 C.Ff甲大于Ff乙 D.Ff甲和Ff乙的大小均與汽車速率無關 3.(2018江門高一檢測)如圖所示,汽車的質量為1.0103 kg,以5 m/s的速率通過拱形橋的最高點,拱橋的半徑為10 m,g取10 m/s2,此時汽車對拱橋的壓力大小為 (D) A.1.0103 N 　　　　　　 B.2.0103 N C.5.0103 N D.7.5103 N 4.如圖所示,在盛滿水的試管中裝有一個小蠟塊,小蠟塊所受浮力略大于重力,當用手握住A端讓試管在豎直平面內左右快速擺動時,關于蠟塊的運動,以下說法正確的是 (C) A.與試管保持相對靜止 B.向B端運動,可以到達B端 C.向A端運動,可以到達A端 D.無法確定 5.(2018汕頭高一檢測)有一運輸西瓜的汽車,以5 m/s的速率通過一個半徑為R=10 m的凹形橋,車經凹形橋最低點時,車中間一個質量為6 kg的大西瓜受到周圍西瓜對它的作用力大小為(g取10 m/s2) (B　) A.60 N B.75 N C.45 N D.0 N B組 提升練(建議用時20分鐘) 6.(多選)質量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質木架上的A點和C點。如圖所示,當輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉動時,小球在水平面內做勻速圓周運動,繩a在豎直方向,繩b在水平方向。當小球運動到圖示位置時,繩b被燒斷的同時木架停止轉動,則 (　B、C　) A.繩a對小球拉力不變 B.繩a對小球拉力增大 C.小球可能前后擺動 D.小球不可能在豎直平面內做圓周運動 7.一種玩具的結構如圖所示,豎直放置的光滑圓環(huán)的半徑為R=20 cm,環(huán)上有一穿孔的小球 m,小球僅能沿環(huán)做無摩擦滑動。如果圓環(huán)繞著通過環(huán)心的豎直軸O1O2以10 rad/s的角速度旋轉,則小球相對環(huán)靜止時和環(huán)心O的連線與O1O2的夾角為(g取10 m/s2) (C) A.30 　　　B.45　　　C.60 　　　D.75 8.(多選)如圖所示,小球在豎直放置的光滑圓形管道內做圓周運動,內側壁半徑為R,小球半徑為r,則下列說法正確的是 (　B、C　) A.小球通過最高點時的最小速度vmin= B.小球通過最高點時的最小速度vmin=0 C.小球在水平線ab以下的管道中運動時,內側管壁對小球一定無作用力 D.小球在水平線ab以上的管道中運動時,外側管壁對小球一定有作用力 9.如圖所示,長為L的輕桿,兩端各連接一個質量都是m的小球,使它們以輕桿中點為軸在豎直平面內做勻速圓周運動,周期T=2π,求它們通過豎直位置時桿分別對上、下兩球的作用力,并說明是拉力還是支持力。 【解析】對小球受力分析,得 在最低點處F1-mg=m, 所以F1=mg,方向向上,為拉力。 在最高點處,設球受桿拉力為F2, F2+mg=m。 所以F2=-mg,故知F2方向向上,為支持力。 答案:最低點:mg,拉力;最高點:mg,支持力。 C組 培優(yōu)練(建議用時10分鐘) 10.如圖所示,半徑為R的半球形陶罐固定在可以繞豎直軸旋轉的水平轉臺上,轉臺轉軸與過陶罐球心O的對稱軸OO′重合,轉臺以一定角速度ω勻速旋轉,一質量為m的小物塊落入陶罐內,經過一段時間后,小物塊隨陶罐一起轉動且相對罐壁靜止,它和O點的連線與OO′之間的夾角θ為45。已知重力加速度大小為g,小物塊與陶罐之間的最大靜摩擦力大小為F=mg。 (1)若小物塊受到的摩擦力恰好為零,求此時的角速度ω0。 (2)若改變陶罐勻速旋轉的角速度,而小物塊一直相對陶罐靜止,求陶罐旋轉的角速度的最大值和最小值。 【解析】(1)小物塊受的摩擦力為零,則受到的重力和支持力的合力提供向心力,有mgtan θ=mRsin θ, 解得ω0= 。 (2)陶罐旋轉的角速度越大,需要提供的向心力越大,需要摩擦力垂直半徑向下,摩擦力最大時轉動角速度最大,設為ω1,向心加速度an1=Rsin θ,垂直半徑向下的加速度分量a1=an1cos θ, 垂直半徑方向應用牛頓第二定律有F+mgsin θ=ma1 解得ω1= ; 摩擦力垂直半徑向上且最大時轉動角速度最小,設為ω2,向心加速度an2=Rsin θ,垂直半徑向下的加速度分量a2=an2cos θ, 垂直半徑方向應用牛頓第二定律有 mgsin θ-F=ma2, 解得ω2= 。 答案:(1) 　(2)