人教版高中物理全套试题第7节生活中的圆周运动

1、第七节生活中的圆周运动课前预习练.1 .火车转弯时实际是在做圆周运动，因而具有,需要.如果转弯时内外轨一样高，则由提供向心力，这样，铁轨和车轮易受损.如果转弯处外轨略高于内轨，火车转弯时铁轨对火车的支持力不再是竖直向上的，而是,它与重力的合力指向,为火车提供了一部分向心力，减轻了轮缘与外轨的挤压.适当设计内外轨的高度差，使火车以规定的速度行驶时，转弯需要的向心力几乎完全由提供.2 .当汽车以相同的速率分别行驶在凸形桥的最高点和凹形桥的最低点时，汽车对桥的力的区别如下表所示内容凸形桥凹形桥受力分析图户Y用ft声隔口mg以a方向为正方向,根据牛顿第二定律列方程2mgFni=mv-2FNi=mg-m

2、vr-2Fn2-mg=mr2FN2=mg+m牛顿第三定律Fni=Fni2_v=mgmyFn2=FN22=mg+mr讨论v增大，Fni减小；当v增大到4而时，Fni=0v增大，Fn2增大，只要vw0,FniV0时，火车对外轨有向外的侧向压力VV0时，火车对内轨有向内的挤压力VV0时，火车对内轨有向内侧的压力2 .修铁路时，两轨间距是1435mm,某处铁路转弯的半径是300m,若规定火车通过这里的速度是72km/h.请你运用学过的知识计算一下，要想使内外轨均不受轮缘的挤压，内外轨的高度差应是多大？知识点二汽车过桥问题3 .汽车驶向一凸形桥，为了在通过桥顶时，减小汽车对桥的压力，司机应A.以尽可能小

3、的速度通过桥顶8 .适当增大速度通过桥顶C.以任何速度匀速通过桥顶D.使通过桥顶的向心加速度尽可能小9 .如图1所示，图1质量m=2.0X104kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆半径均为20m.如果桥面承受的压力不得超过3.0X105N,则：(g取10m/s2)(1)汽车允许的最大速率是多少？(2)若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少?知识点三圆周运动中的超重、失重现象10 在下面所介绍的各种情况中，哪种情况将出现超重现象（）运动的飞船中的仪器A.B.C.D.小孩荡秋千经过最低点汽车过凸形桥汽车过凹形桥在绕地球做匀速圆知识点四离心运动11 下列关于离心现象的说

4、法正确的是（）A.当物体所受的离心力大于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突然消失后，物体将做背离圆心的圆周运动C.做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将沿切线方向做匀速直线运动D.做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将做曲线运动7.图3图2如图2所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球运动到点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法正确的是（）A.若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动B.若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动C.若拉力突然变小，小球将可能沿轨迹Pb做离心运动D.若拉力突

5、然变大，小球将可能沿轨迹Pc做向心运动【方法技巧练】竖直平面内圆周运动问题的分析方法8.如图3所示，小球m在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列说法中正确的是（）a.小球通过最高点时的最小速度是v=qgR8 .小球通过最高点时的最小速度为0C.小球在水平线ab以下的管道中运动时内侧管壁对小球一定无作用力D.小球在水平线ab以上的管道中运动时外侧管壁对小球一定无作用力图49 .杂技演员在做“水流星”表演时，用一根细绳系着盛水的杯子，抡起绳子，让杯子竖直面内做圆周运动.如图4所示，杯内水的质量m=0.5kg,绳长l=60cm.求:（1）在最高点水不流出的最小速率.（2）水在最高点速率v=3m/

6、s时，水对杯底的压力大小.课后巩固练1.关于铁路转弯处内外轨道间有高度差，下列说法正确的是（）A.可以使列车顺利转弯，减小车轮与铁轨间的侧向挤压B.因为列车转弯时要受到离心力的作用，故一般使外轨高于内轨，以防列车翻倒C.因为列车转弯时有向内侧倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车翻倒D.以上说法都不正确2.在高速公路的拐弯处，路面造的外高内低，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比侧的要高一些，路面与水平面间的夹角为a设拐弯路段是半径为R的圆弧，要使车速v时车轮与路面之间的横向2VA. arcsin口Rg（即垂直于前进方向）摩擦力等于冬VB. arctan。应等于（）1C.arcsin2v2R

7、gvD.arccot-Rg3.一辆卡车在丘陵地匀速行驶，地形如图5所示，b处比d处平缓，由于轮胎太旧,胎可能性最大的地段应是（）图5A. a处B.b处C.c处D.d处4 .洗衣机的脱水筒在工作时，有一衣物附着在竖直的筒壁上，则此时（）A.衣物受重力、筒壁弹力和摩擦力作用B.衣物随筒壁做圆周运动的向心力由摩擦力提供C.筒壁的弹力随筒转速的增大而增大D.筒壁对衣物的摩擦力随筒转速的增大而增大5 .铁路转弯处的弯道半径r主要是根据地形决定的.弯道处要求外轨比内轨高，其内轨高度差h的设计不仅与r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关.下列说法正确的是（）A.v一定时，r越小则要求h越大B. v一定时，

8、r越大则要求h越大C. r一定时，v越大则要求h越大D. r一定时，v越小则要求h越大6.冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，其安全速度为（）A.v=kRgB.vL2(g取10m/s2)C.LiL2D.前三种情况均有可能题123456789答案10.一辆质量为4t的汽车驶过一半径为50m的凸形桥面时，始终保持5m/s的速率，汽车所受的阻力为车对桥面压力的0.05倍.求通过桥的最高点时汽车的牵引力是多大？11.如图7所示，半径为R、内径很小的光滑半圆形细管竖直放置，有两个质量均为m的球A、B,以不同的速率进入管内，若A球通过圆周最高点N时，

9、对管壁上部压力为3mg,B球通过最高点N时，对管壁下部压力为臂，求A、B两球在N点的速度之比.第7节生活中的圆周运动课前预习练1. 向心加速度向心力外轨对轮缘的弹力斜向弯道的内侧圆心重力G和支持力Fn的合力2. 而平抛运动3. (1)万有引力(2)等于ygR完全失重4. (1)远离(2)匀速圆周运动向心离心5. 合外力突然消失不足以大于=课堂探究练6. ABD7. 0.195m解析火车在转弯时所需的向心力由火车所受的重力和轨道对火车支持力的合力提供道平面和水平面间的夹角一般较小，可近似认为:tan广sinhd.2E=又由于轨gr2的，如图所示，图中h为两轨高度差，d为两轨间距，mgtana=m

10、v-,tanrhv2v2d202x1.435因此：口=端则仁=9.8*300m=0.195m.点评近似计算是本题的关键一步)即当角度很小时：sin#tana8. B9. (1)10m/s(2)105N解析(1)汽车在凹形桥底部时对桥面压力最大，由牛顿第二定律得：2VmaxFnmg=m-.代入数据解得Vmax=10m/s.(2)汽车在凸形桥顶部时对桥面压力最小，由牛顿第二定律得：2,mvmgFn=代入数据解得Fn=105N.由牛顿第三定律知汽车对桥面的最小压力等于105N.点评(1)汽车行驶时，在凹形桥最低点，加速度方向竖直向上，汽车处于超重状态，故对桥面的压力大于重力；在凸形桥最高点，加速度方

11、向竖直向下，处于失重状态，故对桥面的压力小于重力.(2)汽车在拱形桥的最高点对桥面的压力小于或等于汽车的重力.当v=4gR时，Fn=0.当v,gR时，汽车会脱离桥面，发生危险.当0Wv/gR时，0Fnmg.10. B物体在竖直平面内做圆周运动，受重力和拉力(支持力)的作用，若向心加速度2向下，则mg-FN=mR-,有FNmg,物体处于超重状态；右mg=mR,则Fn=0.点评物体在竖直平面内做圆周运动时，在最高点处于失重状态；在最低点处于超重状态.11. C物体之所以产生离心现象是由于F合=5向Ff,解得v/kRg.R7. AC设球过最高点日的速度为vF合=mg+Ft,2mv又F合=,r贝Umg

12、+Ft=当Ft=0时,当v.gr时,2mvr.v=gr,故A选项正确；Ft0,球能沿圆弧通过最高点.可见，v,gr是球能沿圆弧过最高点的条件.8. AC游客随圆筒做圆周运动，当地板塌落后，游客仍能紧贴器壁而不落下去，是因为筒壁对游客的弹力指向圆心并提供向心力，方向垂直于筒壁.游客还受摩擦力和重力，在竖直方向上受力平衡，故A、C正确.9. B汽车在水平面上运动时，kLi=mg,汽车在凸形桥最高点时，mgkL?=mv2/R,两式比较得LiL2.10. 1900N解析对汽车在拱形桥的最高点受力分析如图所示，|Fnfl一由于车速不变，所以在运动方向上有F=Ff;汽车在桥的最高点时，车的重力和桥对车的支持力的合力是使汽车做圆周运动的向心力，方向竖