2019年高中物理 第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 5.7 分層訓(xùn)練 進(jìn)階沖關(guān) 新人教版必修2.doc

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分層訓(xùn)練 進(jìn)階沖關(guān) A組 基礎(chǔ)練(建議用時(shí)20分鐘) 1.關(guān)于鐵軌轉(zhuǎn)彎處內(nèi)、外軌間的高度關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是 (C) A.內(nèi)、外軌一樣高,以防列車(chē)傾倒造成翻車(chē)事故 B.因?yàn)榱熊?chē)轉(zhuǎn)彎處有向內(nèi)傾倒的可能,故一般使內(nèi)軌高于外軌,以防列車(chē)翻倒 C.外軌比內(nèi)軌略高,這樣可以使列車(chē)順利轉(zhuǎn)彎,減少車(chē)輪對(duì)鐵軌的擠壓 D.以上說(shuō)法均不正確 2.(2018汕頭高一檢測(cè))如圖所示,質(zhì)量相等的汽車(chē)甲和汽車(chē)乙,以相等的速率沿同一水平彎道做勻速圓周運(yùn)動(dòng),汽車(chē)甲在汽車(chē)乙的外側(cè)。兩車(chē)沿半徑方向受到的摩擦力分別為Ff甲和Ff乙。以下說(shuō)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(chē)速率無(wú)關(guān) 3.(2018江門(mén)高一檢測(cè))如圖所示,汽車(chē)的質(zhì)量為1.0103 kg,以5 m/s的速率通過(guò)拱形橋的最高點(diǎn),拱橋的半徑為10 m,g取10 m/s2,此時(shí)汽車(chē)對(duì)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(mǎn)水的試管中裝有一個(gè)小蠟塊,小蠟塊所受浮力略大于重力,當(dāng)用手握住A端讓試管在豎直平面內(nèi)左右快速擺動(dòng)時(shí),關(guān)于蠟塊的運(yùn)動(dòng),以下說(shuō)法正確的是 (C) A.與試管保持相對(duì)靜止 B.向B端運(yùn)動(dòng),可以到達(dá)B端 C.向A端運(yùn)動(dòng),可以到達(dá)A端 D.無(wú)法確定 5.(2018汕頭高一檢測(cè))有一運(yùn)輸西瓜的汽車(chē),以5 m/s的速率通過(guò)一個(gè)半徑為R=10 m的凹形橋,車(chē)經(jīng)凹形橋最低點(diǎn)時(shí),車(chē)中間一個(gè)質(zhì)量為6 kg的大西瓜受到周?chē)鞴蠈?duì)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(shí)20分鐘) 6.(多選)質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質(zhì)木架上的A點(diǎn)和C點(diǎn)。如圖所示,當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),繩a在豎直方向,繩b在水平方向。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí),繩b被燒斷的同時(shí)木架停止轉(zhuǎn)動(dòng),則 (　B、C　) A.繩a對(duì)小球拉力不變 B.繩a對(duì)小球拉力增大 C.小球可能前后擺動(dòng) D.小球不可能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng) 7.一種玩具的結(jié)構(gòu)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(wú)摩擦滑動(dòng)。如果圓環(huán)繞著通過(guò)環(huán)心的豎直軸O1O2以10 rad/s的角速度旋轉(zhuǎn),則小球相對(duì)環(huán)靜止時(shí)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(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),內(nèi)側(cè)壁半徑為R,小球半徑為r,則下列說(shuō)法正確的是 (　B、C　) A.小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin= B.小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin=0 C.小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí),內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無(wú)作用力 D.小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí),外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力 9.如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿,兩端各連接一個(gè)質(zhì)量都是m的小球,使它們以輕桿中點(diǎn)為軸在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期T=2π,求它們通過(guò)豎直位置時(shí)桿分別對(duì)上、下兩球的作用力,并說(shuō)明是拉力還是支持力。 【解析】對(duì)小球受力分析,得 在最低點(diǎn)處F1-mg=m, 所以F1=mg,方向向上,為拉力。 在最高點(diǎn)處,設(shè)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(diǎn):mg,拉力;最高點(diǎn):mg,支持力。 C組 培優(yōu)練(建議用時(shí)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(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上,轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過(guò)陶罐球心O的對(duì)稱(chēng)軸OO′重合,轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度ω勻速旋轉(zhuǎn),一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)罐壁靜止,它和O點(diǎn)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(shí)的角速度ω0。 (2)若改變陶罐勻速旋轉(zhuǎn)的角速度,而小物塊一直相對(duì)陶罐靜止,求陶罐旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度最大,設(shè)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(yīng)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(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度最小,設(shè)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(yīng)用牛頓第二定律有 mgsin θ-F=ma2, 解得ω2= 。 答案:(1) 　(2)