第四章 第3单元 课下综合提升

第四章 第3单元 课下综合提升内容摘要：

1、，某物体沿 光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点过程中，物体的速率逐渐14增大，则( )图 1A物体的合外力为零B物体的合力大小不变，方向始终指向圆心 体的合外力就是向心力D物体的合力方向始终与其运动方向不垂直 (最低点除外 )解析：物体做加速曲线运动，合力不为零，A 错。 物体做速度大小变化的圆周运动，合力不指向圆心，合力沿半径方向的分力等于向心力，合力沿切线方向的分力使物体速度变大，即除在最低点外，物体的速度方向与合外力的方向夹角为锐角，合力与速度不垂直，B、C 错， D 对。 答案： 是摩托车比赛转弯时的情形，转弯处路面常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动。 对 2、于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是( )图 2A摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用B摩托车所受外力的合力小于所需的向心力C摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去D摩托车将沿其半径方向沿直线滑去解析：当摩托车所受外力的合力恰好提供所需的向心力时，摩托车做匀速圆周运动，当摩托车所受外力的合力小于所需的向心力时，摩托车将做离心运动，因摩擦力的存在，摩托车圆周运动的半径变大，但不会沿半径方向沿直线滑出，也不会沿线速度方向沿直线，故 B 正确，C、D 错误；摩托车做离心运动，并不是受离心力作用，A 错误。 答案： 所示的齿轮传动装置中，主动轮的齿数 4，从动轮的齿数 ，当主动轮以角速度 顺时针转动时， 3、从动轮的运动情况是()图 3A顺时针转动，周期为 2/3B逆时针转动，周期为 2/3C顺时针转动，周期为 6/D逆时针转动，周期为 6/解析：主动轮顺时针转动，从动轮逆时针转动，两轮边缘的线速度相等，由齿数关系知主动轮转一周时，从动轮转三周，故 T 从 ，B 正确。 23答案：车甲和汽车乙质量相等，以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，甲车在乙车的外侧。 两车沿半径方向受到的摩擦力分别为 f 甲 和 f 乙。 以下说法正确的是()Af 甲 小于 f 乙Bf 甲 等于 f 乙Cf 甲 大于 f 乙Df 甲 和 f 乙 大小均与汽车速率无关解析：两车做圆周运动的向心力均由沿半径方向的静摩擦力提供， 4、因 f 甲 m ，f 乙m ，又 r 甲 r 乙 ，所以 f 甲 f 乙 ，故 A 正确。 所示，物块在水平圆盘上，与圆盘一起绕固定轴匀速转动，下列说法中正确的是 ()图 4物块处于平衡状态B物块受三个力作用C在角速度一定时，物块到转轴的距离越远，物块越不容易脱离圆盘D在物块到转轴距离一定时，物块运动周期越小，越不容易脱离圆盘解析：对物块进行受力分析可知，物块受竖直向下的重力、垂直圆盘向上的支持力及指向圆心的摩擦力共三个力作用，合力提供向心力，A 错， B 正确。 根据向心力公式Fn可知，当 一定时，半径越大，所需的向心力越大，越容易脱离圆盘；根据向心力公式 )2可知，当物块到转轴距离一定时，周 5、期越小，所需向心力越大，越2、D 错误。 答案：动机带动两个支承轮同向转动，管状模型放在这两个轮上靠摩擦转动，如图 5 所示，铁水注入之后，由于离心作用，铁水紧紧靠在模型的内壁上，从而可得到密实的铸件，浇铸时转速不能过低，否则，铁水会脱离模型内壁，产生次品。 已知管状模型内壁半径 R，则管状模型转动的最低角速度 为( )图 5A. B. gR D2 2gR 易脱离模型内壁的位置在最高点，转动的最低角速度 对应铁水在最高点受内壁的作用力为零，即 ： ，A 正确。 所示，质量为 m 的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径。 某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为 R 的匀速圆周运动，已知重 6、力加速度为 g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则()该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于 2 盒子做匀速圆周运动的周期一定等于 2 子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于 2子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于 2最高点时，盒子与小球之间恰好无作用力。 则 mgm m ，解得：42 ，。 Nmg。 解得：F N2 正确。 答案： 所示，在倾角为 30的光滑斜面上，有一根长为 L0.8 m 的细绳，一端固定在 O 点，另一端系一质量为 m0.2 小球，沿斜面做圆周运动，若要小球能通过最高点 A，则小球在最低点 B 的最小速度是( )图 7A2 m/s B2 m 7、/ m/s D2 m/解析：恰好过最高点时由 ，得 2 m/s，由 由机械 入数据解得 m/s，C 项正确。 12 12 5答案：盘半径为 R，甲、乙物体质量分别为 M和 m(Mm)，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的 倍，两物体用一根长为L(LR )的轻绳连在一起。 如图 8 所示，若将甲物体放在转轴的位置上，甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则转盘旋转的角速度最大不得超过( 两物体均看做质点)( )图 8A. mgM mL mM m分析可知，绳的最大拉力F m，FmgL，所以 (Mm)g。 M m10. （双选）如图 9 所示，放置在水平地面上的支架质量 8、为 M，支架顶端用细绳拴着的摆球质量为 m，现将摆球拉至水平位置，而后释放，摆球运动过程中，支架始终不动，以下说法正确的是()图 9A在释放前的瞬间，支架对地面的压力为 (mM) 释放前的瞬间，支架对地面的压力为 摆球到达最低点时，支架对地面的压力为 (mM) 球到达最低点时，支架对地面的压力为 (3mM) 释放前的瞬间绳拉力为零，对 M：F g；当摆球运动到最低点时，由机械能守恒得 T 得绳对小球的拉力 由受力平衡，地面支持力 g3架对地面的压力 g，故选项 B、D 正确。 答案：位同学利用绳索顺利跨越了一道山涧，他先用绳索做了一个单摆(秋千 )，通过摆动，使自身获得足够速度后再平抛到山涧对面 9、，如图 10 所示，若他的质量是 M，所用绳长为 L，在摆到最低点 B 处时的速度为 v，离地高度为 h，当地重力加速度为 g，则：图 10(1)他用的绳子能承受的最大拉力不小于多少。 (2)这道山涧的宽度不超过多大。 解析：(1)该同学在 牛顿第二定律得：F ，解得：F ，gM。 )对该同学做平抛运动的过程由运动学公式得：水平方向有：x竖直方向有：h 2：xv ，即这道山涧的宽度不超过 v。 21) M (2)v 1 所示，有一内壁光滑的试管装有质量为 1 g 的小球，试管的开口端封闭后安装在水平轴 O 上，转动轴到管底小球的距离为 5 试管在竖直平面内做匀速转动。 问：图 11(1)转动轴达某一 10、转速时，试管底部受到小球的压力的最大值为最小值的 3 倍，此时角速度多大。 (2)当转速 10 s 时，管底对小球的作用力的最大值和最小值各是多少。 ( g 取 10 m/析：(1)转至最低点时，小球对管底压力最大；转至最高点时，小球对管底压力最小，最低点时管底对小球的支持力 2的 3 倍，即F 2根据牛顿第二定律有最低点：F 1mg最高点：F 2mg由得 s20 s4102)在最高点时，设小球不掉下来的最小角速度为 0，则 mg20 s 10 s014.1 s，故管底转到最高点时，小球已离开管底，因此管底对小球作用力的最小值为F0，管底对小球的作用力最大为 根据牛顿第二定律知mg，则 mg0 2 N。 答案：(1)20 s(2)0 2 N0。