沪科版物理必修2《2.3圆周运动的案例分析》课后训练（含答案）

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1、课后训练1如图所示，用细线将一小球悬挂在匀速前进的车厢里，当车厢突然制动时（ ）A线的张力不变B线的张力突然减小C线的张力突然增大D线的张力如何变化无法判断2火车转弯做圆周运动，如果外轨和内轨一样高，火车能匀速通过弯道做圆周运动，下列说法中正确的是（ ）A火车通过弯道向心力的来源是外轨的水平弹力，所以外轨容易磨损B火车通过弯道向心力的来源是内轨的水平弹力，所以内轨容易磨损C火车通过弯道向心力的来源是火车的重力，所以内外轨道均不磨损D以上三种说法都是错误的3如图所示，汽车在倾斜的路面上拐弯，弯道的倾角为 ，半径为 r，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速度是（ ）A BsingrcosgrC Dtat4

2、如图，在固定的圆锥形漏斗的光滑内壁上，有两个质量相等的小球 A 和 B，它们分别紧贴漏斗的内壁，在不同的水平面上做匀速圆周运动。则以下叙述中正确的是（ ）AA 的线速度大于 B 的线速度BA 的角速度大于 B 的角速度CA 对漏斗内壁的压力大于 B 对漏斗内壁的压力DA 的周期大于 B 的周期5如图所示，质量可以不计的细杆的一端固定着一个质量为 m 的小球，另一端能绕光滑的水平轴 O 转动。让小球在竖直平面内绕轴 O 做半径为 L 的圆周运动，小球通过最高点时的线速度大小为 v。下列说法中正确的是（ ）Av 不能小于 gLB 时，小球与细杆之间无弹力作用Cv 大于 时，小球与细杆之间的弹力随

3、v 增大而增大Dv 小于时，小球与细杆之间的弹力随 v 减小而增大6如图为冬奥会花样滑冰双人自由滑的比赛情形。假设冰面对运动员的最大静摩擦力为运动员重力的 k 倍，则运动员在水平冰面上以速率 v 沿圆周滑行时的半径应为（ ）A B2vRkg2vRkgC D7如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径 R=0.5 m，离水平地面的高度 H=0.8 m，物块平抛落地过程水平位移的大小 s=0.4 m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度 g=10 m/s2。求：（1）物块做平抛运动的初速度大小 v0；（2）

4、物块与转台间的动摩擦因数 。8飞机做特技时常做俯冲拉起运动，如图所示，此运动在最低点附近可看做是半径为500 m 的圆周运动。若飞行员的质量为 65 kg，飞机经过最低点时的速度为 360 km/h。g 取10 m/s2。求：（1）飞机经过最低点时飞行员所需要的向心力为多大？（2）飞机经过最低点时飞行员对座椅的压力为多大？参考答案1 答案：C 解析：当车匀速前进时，小球也处于匀速直线运动状态，小球受到重力和绳的拉力作用，拉力和重力平衡；当车厢突然制动时，小球由于惯性，要保持匀速直线运动状态，继续向前运动，但由于绳子的约束小球改做圆周运动，需要一个指向圆心的向心力，所以绳子的拉力突然增大，C 正

5、确。2 答案：A 解析：若内、外轨道一样高，则轨道对火车的支持力竖直向上，火车拐弯时的向心力只能由轨道对它的侧向弹力提供，外轨对火车的外轮轮缘产生水平侧向弹力，这一弹力就是火车拐弯的向心力，由于火车质量很大，这一弹力很大，由牛顿第三定律知，火车的轮缘对外轨也有一个向外的侧向压力，故外轨与外轮易磨损，只有 A 正确。3 答案：C 解析：根据题目要求，汽车所受的支持力和重力的合力提供汽车转弯需要的向心力，受力图如图所示，由几何关系知向心力 Fmgtan ，mgtan ，2vmr，C 正确。tanvgr的受力情况一样。 ，所以两者所受内壁的支持力是相等的，即两者对内壁NsinmgF的压力相等。F 向

6、 mgcot ，a 向 ，由于两者的轨道半径不等，224cotvrT所以两者的线速度、角速度、周期不等。4 答案：AD 解析：重力、支持力的合力提供向心力，方向水平。由图可知，两个小球5 答案：BCD 解析：在最高点，当球速为 时，杆对球无作用力。当球速小于gL时，杆对球有向上的支持力。当球速大于 时，杆对球有向下的拉力。故gLB、C、D 正确。6 答案：B 解析：当最大静摩擦力恰好提供向心力时有：kmg ，得最小半径2minvRRmin ，为了以速率 v 安全滑行，其半径 ，B 正确。2vkg 2vRkg7 答案：1 m/s答案：0.2解析：（1）物块做平抛运动，在竖直方向上有2Hgt在水平方向上有sv 0t由式解得 02gvsHv01 m/s（2）物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有20mfRfmNmg 由式解得 20.vg8 答案：1 300 N答案：1 950 N解析：（1）以飞行员为研究对象，设所需向心力为 F则 ，其中 m65 kg ，v360 km/h 100 m/s ，R 500 m2vFR求得：F1 300 N。（2）设飞行员受到的座椅的支持力为 FN则 FF Nmg求得：F N1 950 N由牛顿第三定律知飞行员对座椅的压力为FN FN1 950 N，方向向下。