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1、课时跟踪检测（六） 生活中的圆周运动课时跟踪检测（六） 生活中的圆周运动 1在水平路面上转弯的汽车，提供向心力的是( ) A重力和支持力的合力 B静摩擦力 C滑动摩擦力 D重力、支持力和牵引力的合力 解析：选 B 汽车在水平路面上转弯时，与线速度方向垂直且指向圆心的静摩擦力提供汽 车转弯所需的向心力。 2关于铁轨转弯处内、外轨间的高度关系，下列说法中正确的是( ) A内、外轨一样高，以防列车倾倒造成翻车事故 B因为列车转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车翻倒 C外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减少车轮对铁轨的挤压 D以上说法均不正确 解析：选 C 外轨略高于内轨，这样
2、轨道对火车的支持力垂直于轨道平面向上，它与火车 的重力的合力沿水平方向指向圆心，消除或减小车轮和轨道间的侧向挤压，有效地保护了轨 道和车轮。 3如图所示，在盛满水的试管中装有一个小蜡块，小蜡块所受浮力略大于重力，当用手 握住A端让试管在竖直平面内左右快速摆动时，关于蜡块的运动，以下说法正确的是( ) A与试管保持相对静止 B向B端运动，可以到达B端 C向A端运动，可以到达A端 D无法确定 解析：选 C 试管快速摆动，试管中的水和浸在水中的蜡块都有做离心运动的趋势(尽管 试管不是做完整的圆周运动，且运动的方向也不断变化，但并不影响问题的实质)，但因为蜡 块的密度小于水的密度，蜡块被水挤压向下运动
3、。只要摆动速度足够大且时间足够长，蜡块 就能一直运动到手握的A端，故 C 正确。 4一汽车通过拱形桥顶点时速度为 10 m/s，车对桥顶的压力为车重的 ，如果要使汽车 3 4 在桥顶对桥面没有压力，车速至少为( ) A15 m/s B20 m/s C25 m/s D30 m/s 解析：选 B 当FNG时，因为GFNm，所以Gm，当FN0 时，Gm，所 3 4 v2 r 1 4 v2 r v2 r 以v2v20 m/s。 5.如图所示，是从一辆在水平公路上行驶着的汽车后方拍摄的汽车后轮照片。从照片来 看，汽车此时正在( ) A直线前进 B向右转弯 C向左转弯 D不能判断 解析：选 C 从汽车后方
4、拍摄的后轮照片可以看到汽车的后轮发生变形，汽车不是正在直 线前进，而是正在转弯，根据惯性、圆周运动和摩擦力知识，可判断出地面给车轮的静摩擦 力水平向左，所以汽车此时正在向左转弯，应选 C。 6以下情景描述不符合物理实际的是( ) A火车轨道在弯道处设计成外轨高内轨低，以便火车成功的转弯 B汽车通过拱形桥最高点时对桥的压力小于汽车重力，但汽车通过凹面时超重 C在轨道上飞行的航天器中的物体处于“完全失重状态” ，悬浮的液滴是平衡状态 D离心趋势也是可以利用的，洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水份甩掉 解析：选 C 火车轨道在弯道处设计成外轨高内轨低，以便火车成功的转弯，故 A 正确； 汽车
5、通过拱形桥最高点时 ：mgFNm，可得 ：FNmgmmg，即处于超重，故 B 正确；在轨道上 v2 r v2 r 飞行的航天器中的物体处于 “完全失重状态” ， 悬浮的液滴也受向心力不是处于平衡状态， 故 C 错误；离心趋势也是可以利用的，洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水份甩掉， 故 D 正确。 7.多选乘坐如图所示游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道 运动，说法正确的是( ) A车在最高点时人处于倒坐状态，若没有保险带，人一定会掉下去 B人在最高点时对座位可能产生压力，且压力有可能大于mg C人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等 D人在最低点时对座位的压力大
6、于mg 解析 ： 选 BD 在最高点时，若恰好mgm，即v，不用安全带，人恰好不掉下来，A v2 R gR 错误，若速度v，人对座位有压力作用，压力有可能大于mg，B 正确；由于从最高点向最gR 低点运动时，速度会增大，在最低点速度大，根据a，人在最高点和最低点时的向心加速 v2 R 度大小不等，C 错误；在最低点FNmgm，支持力一定大于重力，根据牛顿第三定律，人 v2 R 对座位的压力大于重力，D 正确。 8.汽车车厢顶部悬挂一根轻质弹簧，弹簧下端拴一个质量为m的小球。当汽车以某一速 率在水平面上匀速行驶时弹簧的长度为L1，当汽车以同一速率匀速通过一个桥面为圆弧形的 凸桥最高点时，弹簧长度
7、为L2，则下列选项中正确的是( ) AL1 L2 BL1 L2 CL1L2 D前三种情况都有可能 解析：选 B 当汽车在水平面上做匀速直线运动时，设弹簧原长为L0，劲度系数为k 根据平衡得：mgk(L1L0)，解得：L1L0 mg k 当汽车以同一速率匀速通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，由牛顿第二定律得 ：mg k(L2L0)m，解得：L2L0 v2 R mg k mv2 kR 两式比较可得：L1L2，故 A、C、D 错误，B 正确。 9.多选如图所示，木板B托着木块A在竖直平面内逆时针方向做匀速圆周运动，则下 列说法中正确的是( ) A从水平位置a到最高点b的过程中A的向心加速度越来越
8、大 B从水平位置a到最高点b的过程中B对A的摩擦力越来越小 C在a处时A对B的压力等于A的重力，A所受的摩擦力达到最大值 D在过圆心的水平线以下A对B的压力一定大于A的重力 解析：选 BCD 由于木块A在竖直平面内做匀速圆周运动，A的向心加速度大小不变，A 错误；从水平位置a到最高点b的过程中，A的向心加速度沿水平方向的分量逐渐减小，即此 过程B对A的摩擦力越来越小，B 正确；在a处时A的向心加速度水平向左，竖直方向上A处 于平衡，A对B的压力等于A的重力，A所受的摩擦力达到最大值，C 正确；在过圆心的水平 线以下有向上的加速度的分量，此时A处于超重状态，A对B的压力大于A的重力，D 正确。
9、10在云南省某些地方到现在还要依靠滑铁索过江，如图甲。把滑铁索过江简化成图乙 的模型， 铁索的两个固定点A、B在同一水平面内，AB间的距离为L80 m， 绳索的最低点离AB 间的垂直距离为H8 m，若把绳索看做是一段圆弧，已知一质量m52 kg 的人借助滑轮(滑轮 质量不计)滑到最低点时速度为 10 m/s，重力加速度g取 10 m/s2，那么( ) A人在整个绳索上运动可看成是匀速圆周运动 B可求得绳索的圆弧半径为 102 m C人滑到最低点时对绳索的压力为 470 N D人滑到最低点时对绳索的压力为 570 N 解析：选 D 人在下滑过程中速度大小变化，不能看成匀速圆周运动，A 错误；设绳
10、索的 圆弧半径为r，则由几何知识得r2(rH)2 2，代入解得r104 m，B 错误；对人研究： ( L 2) 根据牛顿第二定律得Nmgm，得到Nmgm，代入解得人在滑到最低点时绳索对人支 v2 r v2 r 持力N570 N， 根据牛顿第三定律得知， 人在滑到最低点时对绳索的压力为 570 N， C 错误， D 正确。 11.如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上，一个质量为m的小球以 某一速度冲上轨道，然后小球从轨道口B处飞出，最后落在水平面上，已知小球落地点C距B 处的距离为 3R。求小球对轨道口B处的压力为多大？ 解析：设小球经过B点时的速度为v，小球平抛运动的水平位移
11、xR，3R22R25 竖直方向上 2Rgt2。 1 2 故v 。 x t 5R 4R g 5gR 2 在B点根据牛顿第二定律：Fmgmv 2 R 所以Fmg，根据牛顿第三定律： 1 4 小球对轨道口B处的压力FFmg。 1 4 答案：mg 1 4 12.如图所示，长为L的轻杆，两端各连接一个质量都是m的小球，使它们以轻杆中点为 轴在竖直平面内做匀速圆周运动，周期T2，求它们通过竖直位置时杆分别对上下两球 L g 的作用力，并说明是拉力还是支持力。 解析：对小球受力分析，得 在最低点处F1mgm 2 ， ( 2 T) L 2 所以F1mg，方向向上，为拉力。 3 2 在最高点处，设球受杆拉力为F2， F2mgm 2 。 ( 2 T) L 2 所以F2mg，故知F2方向向上，为支持力。 1 2 答案：最低点：mg，拉力 最高点：mg，支持力 3 2 1 2