人教版物理必修2同步练习：6.4 生活中的圆周运动（能力提升）

如图甲所示，两个质量分别为、的小木块和（可视为质点）放在水平圆盘上，与转轴的距离为 ， 与转轴的距离为。如图乙所示（俯视图），两个质量均为的小木块和（可视为质点）放在水平圆盘上，与转轴、与转轴的距离均为 ， 与之间用长度也为的水平轻质细线相连。已知木块与圆盘之间的动摩擦因数为 ， 重力加速度大小为 ， 最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若圆盘从静止开始绕转轴做角速度缓慢增大的转动，下列说法正确的是（   ）

如图所示为内燃机部分结构的剖面简图，曲轴绕点沿逆时针方向匀速转动，转速为 ， 曲轴与连杆连接在点，连杆与活塞连接在点，。此时 ， 连杆与的夹角为 ， 则（ ）

游乐场中的“旋转飞椅”用钢绳悬挂在水平转盘边缘的同一圆周上，转盘绕穿过其中心的竖直轴转动．甲、乙两人同时乘坐“旋转飞椅”时可简化为如图所示的模型，甲对应的钢绳长度大于乙对应的钢绳长度，当转动稳定后，甲、乙对应的钢绳与竖直方向的夹角分别为、钢绳的质量不计，忽略空气阻力，则转动稳定时（ ）

图1是离心机的工作原理图，离心机工作时离心管绕转轴高速转动，每分钟所转圈数称为值，离心管中的微粒做圆周运动所需向心力与其重力的比值称为值。图2是差速离心法分离肝组织匀浆液的流程图，图中“”指的是细胞匀浆液中微粒的向心力需要达到1000倍自身重力。已知实验室某一型号的离心机在完成此实验时，第一步沉淀细胞核时设置的为2000，则最后一步沉淀核糖体时，应该设置为（ ）

如图所示，一个上表面粗糙、中心有孔的水平圆盘绕轴MN转动，系有不可伸长细线的木块置于圆盘上，细线另一端穿过中心小孔O系着一个小球。已知木块、小球皆可视为质点，质量均为m，木块到O点的距离为R，O点与小球之间的细线长为L₀当圆盘以角速度ω匀速转动时，小球以角速度ω随圆盘做圆锥摆运动，木块相对圆盘静止；连接小球的细线与竖直方向的夹角为α，小孔与细线之间无摩擦，则下列说法错误的是 （　　）

 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　）

  

 高速离心机用于快速沉淀或分离物质。如图所示，水平试管固定在高速离心机上，离心机的转速为n，在水平试管中有质量为m的某固体颗粒，某时刻颗粒离转轴的距离为r。已知试管中充满液体，颗粒与试管内壁不接触。下列说法正确的是（ ）

 

如图所示的陀螺，是我们很多人小时候喜欢玩的玩具。从上往下看（俯视），若陀螺立在某一点顺时针匀速转动，此时滴一滴墨水到陀螺，则被甩出的墨水径迹可能是下列的（       ）

 如图所示，水平地面上放一质量为M的落地电风扇，一质量为m的小球固定在叶片的边缘，启动电风扇小球随叶片在竖直平面内做半径为r的圆周运动。已知小球运动到最高点时速度大小为v，重力加速度大小为g，则小球在最高点时地面受到的压力大小为（　　）

  

某同学在课后设计开发了如图所示的玩具装置。在水平圆台的中轴上O点固定一根结实的细绳，细绳长度为 ， 细绳的一端连接一个小木箱，木箱里坐着一只玩具小熊，此时细绳与转轴间的夹角为θ=53°，且处于恰好伸直的状态。已知小木箱与玩具小熊的总质量为m ， 木箱与水平圆台间的动摩擦因数μ=0.2，最大摩擦力等于滑动摩擦力，sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度为g ， 不计空气阻力。在可调速电动机的带动下，让水平圆台缓慢加速运动。则（　　）

如图所示，足够长的木板置于光滑水平面上，倾角= 53°的斜劈放在木板上，一平行于斜面的细绳一端系在斜劈顶，另一端拴接一可视为质点的小球，已知木板、斜劈、小球质量均为1 kg，斜劈与木板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度g=10m/s² ， 现对木板施加一水平向右的拉力F，下列说法正确的是（   ）

如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，都没有滑动。已知A的质量为2m，B、C的质量均为m；A、B离轴的距离为R，C离轴的距离为2R。三物体与圆台的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆台旋转时，下列判断中正确的是（   ）

如图所示，水平转台上放着A、B、C三个物体，质量分别为2m、m、m，离转轴的距离分别为R、R、2R，与转台间的摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法中正确的是（   ）

 关于下列各图，说法正确的是（　　）

以下关于圆周运动描述正确的是（ ）

下列有关生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是（    ）

  

如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动，开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是（  ）

 如图所示，一质量m=2kg的小球以某一速度沿水平轨道向右运动，在水平轨道最右端有一半径为R=0.5m的竖直的半圆形轨道与其相切，小球经过圆形轨道最低点A、圆心等高点B、圆形轨道最高点C时的速度分别为v_A=6m/s、v_B=5m/s、v_C=3m/s，取g=10m/s²。下列说法正确的是（　　）

如图甲所示，长度为L的水平传送带沿顺时针方向做匀速运动，以A、B为端点的半圆形光滑轨道固定于竖直面内，A点位于传送带的右端正上方，B点与水平地面相切。质量为、可视为质点的小物块从轻放到传送带左端开始计时，物块在传送带上运动的图像如图乙所示。时物块到达传送带右端，然后恰好能通过A点沿半圆弧轨道滑下，最终停在水平面上的C点。已知物块与水平地面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取。下列说法正确的是（ ）

如图甲、乙所示为自行车气嘴灯，气嘴灯由接触式开关控制，其结构如图丙所示，弹簧一端固定在顶部，另一端与小物块P连接，当车轮转动的角速度达到一定值时，P拉伸弹簧后使触点A、B接触，从而接通电路使气嘴灯发光。触点B与车轮圆心距离为R ， 车轮静止且气嘴灯在最低点时触点A、B距离为d ， 已知P与触点A的总质量为m ， 弹簧劲度系数为k ， 重力加速度大小为g ， 不计接触式开关中的一切摩擦，小物块P和触点A、B均视为质点，则（　　）

如图所示，圆盘可以绕过圆心O的竖直轴线做圆周运动，完全相同的两个小物块A和B放在圆盘上，A和B之间用细线相连，在同一直线上， ， 小物块的质量均为 ， 物块与圆盘间动摩擦因数为0.2，且最犬摩擦力等于滑动摩擦力，g大小取。

如图所示，一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部。（取g=）

某同学利用图中所示的向心力实验器来探究圆周运动向心力的影响因素。

圆柱体和另一端的挡光杆随水平旋臂绕转轴一起做圆周运动，通过绳子连接力传感器测量圆柱体受到的向心力；

测得圆柱体到转轴的距离为 ， 挡光杆到转轴的距离为 ， 挡光杆的挡光宽度为 ， 挡光杆经过光电门的挡光时间；

保持圆柱体的质量和半径不变，改变转速重复步骤 ， 得到多组和的数据，研究与圆柱体线速度的关系。

某人想测量当地重力加速度，在乘坐地铁时，他在扶手上用细线系了一根中性笔，并打开手机地图开启导航，地铁匀速率经过某一弯道时，在手机地图上显示该弯道可以看成一段在水平面内半径为r的圆弧，地铁的速率为v，同时拍下了过弯道时细线偏离竖直扶手的照片如图所示（拍摄方向与地铁运动方向相同），细线与竖直扶手之间的夹角为θ。据此可以判断地铁在经过弯道时是向（左或右）转弯，该地重力加速度表达式g=（请用θ的三角函数与题中其他物理量表示）。若v=72km/h，事后他经比例换算求得r=820m，用角度测量软件测得θ=3°（角度极小，取sinθ=tanθ=0.05），则计算可得g=m/s²（保留3位有效数字）。

如图，轻杆长为3L ， 在杆的两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，杆和球可在竖直面内转动，已知球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，重力加速度为g。

跳台滑雪是勇敢者的运动，运动员穿着专用滑雪板，总质量为m=80kg，在助滑雪道上获得一定速度后从跳台水平飞出，如图所示，运动员在空中飞行一段距离后滑雪板正好与一段半径为R=10m、圆心角为θ=53°的圆弧轨道AB相切并进入该圆弧轨道，通过圆弧轨道AB段后进入水平滑雪道，（圆弧轨道AB段与水平滑雪道平滑相连）在水平滑雪道不用雪杖滑行了=37.5m停下。已知滑雪板与水平滑雪道的摩擦因数为μ=0.3，圆弧轨道A点距离跳台的高度h=5m，重力加速度g=10m/s² ， sin53°=0.8，cos53°=0.6，不计空气阻力，将运动员视为质点，求：

一滑雪表演的测试滑道如图所示，轨道的段为一半径的光滑四分之一圆形轨道，段为倾斜轨道，轨道倾斜角 ， 段为足够长的水平减速轨道。一质量为的表演者从轨道上某点由静止开始下滑，到达点时速度的大小为 ， 离开点做空中表演可视为平抛运动 ， 最后落回轨道，重力加速度求：

如图所示，质量m=1kg的小球在长为L=0.5m的细绳作用下，恰能在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力=42N，转轴离地高度h=5.5m，不计阻力，g=10m/s²。