人教版物理高一必修二第五章第七节生活中的圆周运动同步训练

高中物理考试
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第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题(共13题,共65分)

1、

下列预防措施中,与离心现象无关的是( )

A.砂轮的外侧加防护罩

B.厢式电梯张贴超载标识

C.火车拐弯处设置限速标志

D.投掷链球的区域加防护网

2、

以下是书本上的一些图片,说法正确的是( ) 1

A.图甲中,有些火星的轨迹不是直线,说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的

B.图乙中,两个影子在x , y轴上的运动就是物体的两个分运动

C.图丙中,增大小锤打击弹性金属片的力,A球可能比B球晚落地

D.图丁中,做变速圆周运动的物体所受合外力F在半径方向的分力大于它所需要的向心力

3、

在日常生活中有许多地方应用了离心现象,下列现象或机械应用了离心现象的有( )

①旋转雨伞,甩干雨伞上的水滴

②链球运动员投掷链球

③洗衣机的脱水桶

④背跃式跳高.

A.①②

B.①③

C.①②③

D.①②③④

4、

关于离心运动,下列说法中正确的是( )

A.物体突然受到向心力的作用,将做离心运动

B.做匀速圆周运动的物体,在外界提供的向心力突然变大时将做离心运动

C.做匀速圆周运动的物体,只要向心力的数值发生变化,就将做离心运动

D.做匀速圆周运动的物体,当外界提供的向心力突然消失或变小时将做离心运动

5、

根据学过的物理知识判断,下列说法中错误的是( )

A.小轿车车尾的导电链是为了防止静电积聚

B.洗衣机的脱水筒是利用离心运动把附着在衣服上的水分甩掉

C.乘坐汽车时要系好安全带,这是为了防止汽车突然加速而对乘客造成伤害

D.夜间高压线周围有时会出现一层绿色光晕,俗称电晕,这是一种微弱的尖端放电

6、

如图所示,洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水,下列说法中正确的是( )

1

A.脱水过程中,衣物是紧贴筒壁的

B.水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故

C.加快脱水筒转动角速度,脱水效果不会更好

D.靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好

7、

在公交车上坐着一位中学生,脚边放着他携带的一小桶水。当公交车急转弯时,桶内的水溅了出来。中学生对司机有意见了,于是便出现了下面的一段对话: 中学生:师傅,怎么搞的,我桶里的水都泼出来了

司机:我车子正在转弯呢

中学生:那你弯子为什么转的那么大?转小点,桶里的水就不会泼出来了

司机:如果我把弯子转的小一点,你桶里溅出来的水会更多

你读了这段对话,对下面的说法进行判断,其中错误的是()

A.中学生说的对

B.司机师傅说的对

C.汽车转弯时,桶内的水会泼出来,这是一种离心现象

D.汽车转弯时,桶内的水会泼出来,是因为外界提供的向心力不足造成的

8、

下列关于离心现象的说法正确的是( )

A.当物体所需的向心力小于提供的向心力时产生离心现象

B.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将背离圆心运动

C.做圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将沿切线作直线运动

D.做圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将作曲线运动

9、

做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将( )

A.静止

B.背离圆心做直线运动

C.沿切线方向做直线运动

D.做曲线运动

10、

列属于离心现象的是( )

A.链球运动员加速旋转到一定速度后将链球抛开

B.汽车紧急刹车时,乘客身体向前倾

C.水平抛出的物体,做平抛运动

D.锤头松了,将锤柄在石头上磕几下就可以把柄安牢

11、

下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )

A.公路在通过小型水库泄洪闸的下游时,常常用修建凹形桥,也叫“过水路面”,汽车通过凹形桥的最低点时,车对桥的压力小于汽车的重力

B.在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是减轻轮缘与外轨的挤压

C.杂技演员表演“水流星”,当“水流星”通过最高点时,处于完全失重状态,不受力的作用

D.洗衣机脱水桶的脱水原理是:水滴受到的离心力大于它受到的向心力,从而沿切线方向甩出

12、

下列哪些做法不是为了防止物体产生离心运动( )

A.汽车在水平公路上转弯时要限制速度的大小

B.转速很高的砂轮半径不能做得太大

C.在修筑铁路时,转弯处的内侧轨道要低于外侧轨道

D.用洗衣机脱去湿衣服中的水

13、

在世界摩托车锦标赛中,有的赛车在水平路面上转弯时,常常在弯道上冲出跑道,原因是( )

A.赛车冲出跑道是由于赛车行驶到弯道时,受到的向心力过大

B.赛车冲出跑道是由于赛车行驶到弯道时,运动员没有及时加速

C.赛车冲出跑道是由于赛车行驶到弯道时,运动员没有及时减速

D.由公式1可知,弯道半径越大,越容易冲出跑道

二、填空题(共5题,共25分)

14、

在使用体温计之前,都要将里面的水银甩回到泡里,在甩动的时候,手要拿着______端,这是利用了______现象.

15、

下述各种现象,属于利用离心运动的是______;属于防止离心运动的是______ .

A.洗衣机脱水的运动

B.离心沉淀器分离物质

C.汽车转弯时减速

D.汽车过桥时减速

E.站在公交车里的乘客,在汽车转弯时会用力拉住扶手.

16、

汽车转弯时速度过大,会因为______运动造成交通事故.(填“向心”或“离心”)

17、

洗衣机脱水桶是利用______的原理制成的机械,将衣服放在洗衣机的甩干桶内,当甩干桶高速旋转时,衣服也随之旋转,当水的附着力______(填“大于”、“小于”或“等于”)圆周运动所需要的向心力时,衣服上的水滴就被甩出.

18、

做匀速圆周运动的物体,如果合外力减小,物体将脱离原来的轨道做______运动;如果合外力增大,物体将脱离原来的轨道做______运动;如果合外力突然消失,物体将沿着轨迹______方向做匀速直线运动.

三、解答题(共5题,共25分)

19、

一质量为2000kg的汽车,行驶到一座半径为40m的圆弧形拱桥顶端时,汽车运动速度为8m/s . 求此时汽车对桥面的压力的大小(g=10m/s2).

1

20、

公路在通过小型水库泄洪闸的下游时常常要修建凹型桥,也叫“过水路面”.现有一个“过水路面”的圆弧半径为50m , 一辆质量为800kg的小汽车驶过“过水路面”.当小汽车通过“过水路面”的最低点时速度为5m/s . 问此时汽车对路面的压力多大?

1

21、

如图所示,质量为0.5kg的小杯里盛有1kg的水,用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1m , 小杯通过最高点的速度为4m/s , g取10m/s2 , 求:

1

(1)在最高点时,绳的拉力?

(2)在最高点时水对小杯底的压力?

(3)为使小杯经过最高点时水不流出,在最高点时最小速率是多少?

22、

用手甩温度计时水银柱受到的力不够圆周运动所需的向心力.请通过受力分析对这个现象进行解释.

23、

观察如图所示的自行车,指出车上缺少什么装置?该车在泥泞的道路上行驶,有什么不便?

1

人教版物理高一必修二第五章第七节生活中的圆周运动同步训练

高中物理考试
一、选择题(共13题,共65分)

1、

下列预防措施中,与离心现象无关的是( )

A.砂轮的外侧加防护罩

B.厢式电梯张贴超载标识

C.火车拐弯处设置限速标志

D.投掷链球的区域加防护网

【考点】
【答案】

B

【解析】

A、砂轮的外侧加防护罩,是防止摩擦产生的碎屑做离心运动,对人有伤害,故A错误;

B、厢式电梯张贴超载标识是为了防止超载,保护乘客和电梯的安全,和离心现象无关,故B正确;

C、火车拐弯处设置限速标志,为了防止由于离心现象而出现脱轨现象,故C错误;

D、投掷链球的区域加防护网,为了防止由于离心现象而对其他人有伤害,故D错误;

故选:B

2、

以下是书本上的一些图片,说法正确的是( ) 1

A.图甲中,有些火星的轨迹不是直线,说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的

B.图乙中,两个影子在x , y轴上的运动就是物体的两个分运动

C.图丙中,增大小锤打击弹性金属片的力,A球可能比B球晚落地

D.图丁中,做变速圆周运动的物体所受合外力F在半径方向的分力大于它所需要的向心力

【考点】
【答案】

B

【解析】

A、有些火星的轨迹不是直线,是由于受到重力、互相的撞击等作用导致的,故A错误.

B、两个影子反映了物体在x , y轴上的分运动,故B正确.

C、A球做平抛运动,竖直方向是自由落体运动,B球同时做自由落体运动,故无论小锤用多大的力去打击弹性金属片,A、B两球总是同时落地,故C错误.

D、做变速圆周运动的物体所受合外力F在半径方向的分力等于所需要的向心力,故D错误.

故选:B.

3、

在日常生活中有许多地方应用了离心现象,下列现象或机械应用了离心现象的有( )

①旋转雨伞,甩干雨伞上的水滴

②链球运动员投掷链球

③洗衣机的脱水桶

④背跃式跳高.

A.①②

B.①③

C.①②③

D.①②③④

【考点】
【答案】

C

【解析】

①通过旋转雨伞来甩干伞上的雨滴,当转动时雨滴所需要的向心力增加,当超过雨伞对雨的吸附力时,雨滴做离心运动.故①正确;

②链球比赛中,旋转的运动员放手使链球抛出,提供的向心力消失,所以链球沿抛出方向飞出,做离心运动.故②正确;

③洗衣机的脱水过程中,随着转速的增加,水滴所需要的向心力增加,当大于衣服对水的吸附力时,水做离心运动,从而被甩出.故③正确;

④运动员背跃式跳高,是由于惯性作用.故④错误;

故①②③正确、④错误。

故选:C

4、

关于离心运动,下列说法中正确的是( )

A.物体突然受到向心力的作用,将做离心运动

B.做匀速圆周运动的物体,在外界提供的向心力突然变大时将做离心运动

C.做匀速圆周运动的物体,只要向心力的数值发生变化,就将做离心运动

D.做匀速圆周运动的物体,当外界提供的向心力突然消失或变小时将做离心运动

【考点】
【答案】

D

【解析】

A、当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时,才是离心运动,所以A错误. B、向心力的突然变大时,合力大于了物体需要的向心力,物体要做向心运动,所以B错误.

C、合力大于需要的向心力时,物体要做向心运动,合力小于所需要的向心力时,物体就要远离圆心,做的就是离心运动,所以向心力的数值发生变化也可能做向心运动,故C错误.

D、当物体受到的合力的大小不足以提供物体所需要的向心力的大小时,物体就要远离圆心,此时物体做的就是离心运动,所以D正确.

故选:D.

5、

根据学过的物理知识判断,下列说法中错误的是( )

A.小轿车车尾的导电链是为了防止静电积聚

B.洗衣机的脱水筒是利用离心运动把附着在衣服上的水分甩掉

C.乘坐汽车时要系好安全带,这是为了防止汽车突然加速而对乘客造成伤害

D.夜间高压线周围有时会出现一层绿色光晕,俗称电晕,这是一种微弱的尖端放电

【考点】
【答案】

C

【解析】

A、车尾的导电链,可以及时导走由摩擦产生的大量静电,是为了防止静电积聚,故A正确; B、洗衣机的脱水筒是利用离心现象来甩干衣物,故B正确;

C、司机和前排乘客必须系好安全带,当突然刹车时,可以防止由于惯性而前冲带来的危害,故C错误;

D、夜间高压线周围出现的绿色光晕,由于电压高,是一种微弱的尖端放电现象,故D正确.

故选:C.

6、

如图所示,洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水,下列说法中正确的是( )

1

A.脱水过程中,衣物是紧贴筒壁的

B.水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故

C.加快脱水筒转动角速度,脱水效果不会更好

D.靠近中心的衣物脱水效果比四周的衣物脱水效果好

【考点】
【答案】

A

【解析】

A、脱水过程中,衣物做离心运动而甩向桶壁.故A正确.

B、水滴依附的附着力是一定的,当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时,水滴被甩掉.故B错误.

C、F=ma=mω2R , ω增大会使向心力F增大,而转筒有洞,不能提供足够大的向心力,水滴就会被甩出去,增大向心力,会使更多水滴被甩出去.故C不正确.

D、中心的衣服,R比较小,角速度ω一样,所以向心力小,脱水效果差.故D错误.

故选:A

7、

在公交车上坐着一位中学生,脚边放着他携带的一小桶水。当公交车急转弯时,桶内的水溅了出来。中学生对司机有意见了,于是便出现了下面的一段对话: 中学生:师傅,怎么搞的,我桶里的水都泼出来了

司机:我车子正在转弯呢

中学生:那你弯子为什么转的那么大?转小点,桶里的水就不会泼出来了

司机:如果我把弯子转的小一点,你桶里溅出来的水会更多

你读了这段对话,对下面的说法进行判断,其中错误的是()

A.中学生说的对

B.司机师傅说的对

C.汽车转弯时,桶内的水会泼出来,这是一种离心现象

D.汽车转弯时,桶内的水会泼出来,是因为外界提供的向心力不足造成的

【考点】
【答案】

A

【解析】

汽车转弯时,桶内的水会泼出来,是因为外界提供的向心力不足造成的,这是一种离心现象,司机说的对,转小点,桶里的水就不会泼出来了忽略了惯性,中学生说法错误,故选A

8、

下列关于离心现象的说法正确的是( )

A.当物体所需的向心力小于提供的向心力时产生离心现象

B.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将背离圆心运动

C.做圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将沿切线作直线运动

D.做圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将作曲线运动

【考点】
【答案】

C

【解析】

A、当物体所需的向心力小于提供的向心力时,物体将向圆心靠拢;故A错误; B、做圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将沿切线作直线运动;故BD错误,C正确;

故选:C.

9、

做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将( )

A.静止

B.背离圆心做直线运动

C.沿切线方向做直线运动

D.做曲线运动

【考点】
【答案】

C

【解析】

做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将沿着速度方向飞出,即沿着这一位置的切线方向飞出,做直线运动,故C正确; 故选:C

10、

列属于离心现象的是( )

A.链球运动员加速旋转到一定速度后将链球抛开

B.汽车紧急刹车时,乘客身体向前倾

C.水平抛出的物体,做平抛运动

D.锤头松了,将锤柄在石头上磕几下就可以把柄安牢

【考点】
【答案】

A

【解析】

A、链球原来做的是圆周运动,当松手之后,由于失去了向心力的作用链球做离心运动,所以投掷链球属于离心现象,故A正确; B、汽车紧急刹车时,乘客身体向前倾,是惯性现象,与圆周运动无关,故不是离心现象,故B错误;

C、水平抛出的物体,做平抛运动,与圆周运动无关,故不是离心现象,故C错误;

D、锤头松了,将锤柄在石头上磕几下就可以把柄安牢,是惯性现象,与圆周运动无关,故不是离心现象,故D错误;

故选:A

11、

下列有关生活中的圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )

A.公路在通过小型水库泄洪闸的下游时,常常用修建凹形桥,也叫“过水路面”,汽车通过凹形桥的最低点时,车对桥的压力小于汽车的重力

B.在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是减轻轮缘与外轨的挤压

C.杂技演员表演“水流星”,当“水流星”通过最高点时,处于完全失重状态,不受力的作用

D.洗衣机脱水桶的脱水原理是:水滴受到的离心力大于它受到的向心力,从而沿切线方向甩出

【考点】
【答案】

B

【解析】

A、汽车通过凹形桥最低点时,具有向上的加速度(向心加速度),超重,故对桥的压力大于重力,故A错误; B、当火车按规定速度转弯时,由重力和支持力的合力完全提供向心力,从而减轻轮缘对外轨的挤压,故B正确;

C、演员表演“水流星”,当“水流星”通过最高点时,处于完全失重状态,仍然受重力的作用,故C错误;

D、衣机脱水桶的脱水原理是:是水滴需要提供的向心力较大,力无法提供,所以做离心运动,从而沿切线方向甩出,故D错误.

故选:B.

12、

下列哪些做法不是为了防止物体产生离心运动( )

A.汽车在水平公路上转弯时要限制速度的大小

B.转速很高的砂轮半径不能做得太大

C.在修筑铁路时,转弯处的内侧轨道要低于外侧轨道

D.用洗衣机脱去湿衣服中的水

【考点】
【答案】

D

【解析】

A、由1可知,速度越快则所需的向心力越大,汽车转弯时一定要限制速度,从而来减小需要的向心力;防止离心现象的发生;故A不正确;

B、由向心力公式可知,转速很高的吵轮所需向心力很大,转速很高的吵轮若半径大,则可以出现断裂现象,从而出现离心现象;故为了防止离心现象,应将砂轮做的小一点;故B不正确;

C、在修筑铁路时,转弯处轨道的内轨要低于外轨,这样可以提供更多的向心力,防止火车出现离心现象;故C不正确;

D、洗衣机脱水是应用了离心现象;不是防止,故D正确;

本题选防止离心现象的,故选:D.

13、

在世界摩托车锦标赛中,有的赛车在水平路面上转弯时,常常在弯道上冲出跑道,原因是( )

A.赛车冲出跑道是由于赛车行驶到弯道时,受到的向心力过大

B.赛车冲出跑道是由于赛车行驶到弯道时,运动员没有及时加速

C.赛车冲出跑道是由于赛车行驶到弯道时,运动员没有及时减速

D.由公式1可知,弯道半径越大,越容易冲出跑道

【考点】
【答案】

C

【解析】

赛车行驶到弯道时,由于速度过大,使赛车受到的静摩擦力不足以提供所需的向心力,所以赛车将沿切线方向冲出跑道.选项C符合题意。

故选:C。

二、填空题(共5题,共25分)

14、

在使用体温计之前,都要将里面的水银甩回到泡里,在甩动的时候,手要拿着______端,这是利用了______现象.

【考点】
【答案】

B;离心

【解析】

在使用体温计之前,都要将里面的水银甩回到泡里,在甩动的时候,手要拿着B端,使得水银柱受到的力不够圆周运动所需的向心力,做离心运动而甩回玻璃泡里,是使水银柱做离心运动.

所以答案是:B,离心.

15、

下述各种现象,属于利用离心运动的是______;属于防止离心运动的是______ .

A.洗衣机脱水的运动

B.离心沉淀器分离物质

C.汽车转弯时减速

D.汽车过桥时减速

E.站在公交车里的乘客,在汽车转弯时会用力拉住扶手.

【考点】
【答案】

AB;DE

【解析】

A、洗衣机脱水工作就是应用了水的离心运动;

B、离心沉淀器分离物质是利用离心运动来分离物质;

C、汽车转弯时减速是防止静摩擦力不足提供向心力而做离心运动;

D、汽车过桥时减速是直线运动,与离心运动无关;

E、站在公交车里的乘客,在汽车转弯时会用力拉住扶手,防止离心运动;

故利用离心运动的是AB , 属于防止离心运动的是DE;

所以答案是:AB,DE.

16、

汽车转弯时速度过大,会因为______运动造成交通事故.(填“向心”或“离心”)

【考点】
【答案】

离心

【解析】

在水平路面上拐弯,汽车受重力、支持力、静摩擦力,重力和支持力平衡,向心力来源于静摩擦力,

1 可知,速度越大,越容易超过最大静摩擦力,造成事故,出现离心现象。

所以答案是:离心。

17、

洗衣机脱水桶是利用______的原理制成的机械,将衣服放在洗衣机的甩干桶内,当甩干桶高速旋转时,衣服也随之旋转,当水的附着力______(填“大于”、“小于”或“等于”)圆周运动所需要的向心力时,衣服上的水滴就被甩出.

【考点】
【答案】

离心现象;小于

【解析】

衣物附在筒壁上,随洗衣机的甩干筒做圆周运动,此时,衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力.重力与摩擦力平衡,由筒壁的弹力提供向心力.

根据向心力公式得到,弹力1,当转速的增大时,m、r不变,则F增大.当大于衣服的附着力时,出现离心现象,导致水被甩出。

所以答案是:离心现象;小于

18、

做匀速圆周运动的物体,如果合外力减小,物体将脱离原来的轨道做______运动;如果合外力增大,物体将脱离原来的轨道做______运动;如果合外力突然消失,物体将沿着轨迹______方向做匀速直线运动.

【考点】
【答案】

离心;向心;切线

【解析】

根据物体做匀速圆周运动的条件,可知F= 1 ,当F> 1 时,物体做向心运动,当F< 1 时,物体做离心运动;当F=0时,物体将沿着轨迹的切线方向做匀速直线运动.

故答案:离心,向心,切线

三、解答题(共5题,共25分)

19、

一质量为2000kg的汽车,行驶到一座半径为40m的圆弧形拱桥顶端时,汽车运动速度为8m/s . 求此时汽车对桥面的压力的大小(g=10m/s2).

1

【考点】
【答案】

解:当小车以10m/s的速度经过桥顶时,对小车受力分析,小车受重力G和支持力N;

根据牛顿第二定律得:

G﹣N=1

解得:N=20000﹣2000×64/40=16800N

根据牛顿第三定律得:它对桥顶部的压力大小为16800N .

【解析】

当小车以10m/s的速度经过桥顶时,对小车受力分析,小车受重力G和支持力N;

根据牛顿第二定律得:

G﹣N=1

解得:N=20000﹣2000×64/40=16800N

根据牛顿第三定律得:它对桥顶部的压力大小为16800N .

答:此时汽车对桥面的压力的大小为16800N .

20、

公路在通过小型水库泄洪闸的下游时常常要修建凹型桥,也叫“过水路面”.现有一个“过水路面”的圆弧半径为50m , 一辆质量为800kg的小汽车驶过“过水路面”.当小汽车通过“过水路面”的最低点时速度为5m/s . 问此时汽车对路面的压力多大?

1

【考点】
【答案】

在最低点,根据牛顿第二定律得1 mg=2

解得N=mg+3=8400N .

则汽车对路面的压力为8400N .

【解析】

在最低点,根据牛顿第二定律得1 mg=2

解得N=mg+3=8400N .

则汽车对路面的压力为8400N .

答:此时汽车对路面的压力为8400N .

21、

如图所示,质量为0.5kg的小杯里盛有1kg的水,用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1m , 小杯通过最高点的速度为4m/s , g取10m/s2 , 求:

1

(1)在最高点时,绳的拉力?

(2)在最高点时水对小杯底的压力?

(3)为使小杯经过最高点时水不流出,在最高点时最小速率是多少?

【考点】
【答案】

(1)

小杯质量m=0.5kg,水的质量M=1kg,在最高点时,杯和水的受重力和拉力作用,如图所示,

合力为:F合=(M+m)g+T…①

圆周半径为R,则有:F向=(M+m) 1 …②

F合提供向心力,有:(M+m)g+T=(M+m) 1

所以细绳拉力为:T=(M+m)(1﹣g)=(1+0.5)(2﹣10)=9N,方向竖直向下

(2)

在最高点时,水受重力Mg和杯的压力F作用,如图所示,

合力为:F合=Mg+F

圆周半径为R,则有:F向=M1

F合提供向心力,有:Mg+F=M1

所以杯对水的压力为:F=M(1﹣g)=1×( 2 ﹣10)=6N;

根据牛顿第三定律,水对小杯底的压力为6N,方向竖直向上

(3)

小杯经过最高点时水恰好不流出时,此时杯对水的压力为零,只有水的重力作为向心力,由(2)得:

Mg=M1

解得:v== 3 = 4m/s

【解析】

(1)小杯质量m=0.5kg , 水的质量M=1kg , 在最高点时,杯和水的受重力和拉力作用,如图所示,

合力为:F合=(M+m)g+T…①

圆周半径为R,则有:F向=(M+m) 1 …②

F合提供向心力,有:(M+m)g+T=(M+m) 1

所以细绳拉力为:T=(M+m)(1﹣g)=(1+0.5)(2﹣10)=9N,方向竖直向下;(2)在最高点时,水受重力Mg和杯的压力F作用,如图所示,

合力为:F合=Mg+F

圆周半径为R,则有:F向=M1

F合提供向心力,有:Mg+F=M1

所以杯对水的压力为:F=M(1﹣g)=1×( 2 ﹣10)=6N;

根据牛顿第三定律,水对小杯底的压力为6N , 方向竖直向上.(3)小杯经过最高点时水恰好不流出时,此时杯对水的压力为零,只有水的重力作为向心力,由(2)得:

Mg=M1

解得:v== 3 = 4m/s

答:(1)在最高点时,绳的拉力为9N,方向竖直向下;(2)在最高点时水对小杯底的压力为6N,方向竖直向上;(3)在最高点时最小速率为 4m/s

5

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22、

用手甩温度计时水银柱受到的力不够圆周运动所需的向心力.请通过受力分析对这个现象进行解释.

【考点】
【答案】

做匀速圆周运动的物体需要向心力,而向心力总是由它受到的所有的力沿半径方向的合力来提供,现在提供的向心力不足以需要的向心力时,那么物体将做离心运动,从而回到玻璃泡中.

【解析】

做匀速圆周运动的物体需要向心力,而向心力总是由它受到的所有的力沿半径方向的合力来提供,现在提供的向心力不足以需要的向心力时,那么物体将做离心运动,从而回到玻璃泡中.

答:提供的向心力不足以需要的向心力时,那么水银柱将做离心运动回到玻璃泡中.

23、

观察如图所示的自行车,指出车上缺少什么装置?该车在泥泞的道路上行驶,有什么不便?

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【考点】
【答案】

车上缺少挡泥板装置,若没有挡泥板,当车在泥泞的道路上行驶,泥水粘着车轮,做圆周运动,而提供的向心力不足够需要的向心力,从而出现离心现象,则泥水被甩到人身上.

【解析】

车上缺少挡泥板装置,若没有挡泥板,当车在泥泞的道路上行驶,泥水粘着车轮,做圆周运动,而提供的向心力不足够需要的向心力,从而出现离心现象,则泥水被甩到人身上.

答:车上缺少挡泥板装置,车在泥泞的道路上行驶,有泥水被甩到人身上.