2019高中物理 課時檢測區(qū) 基礎達標 5.7 生活中的圓周運動（含解析）新人教必修2.doc

生活中的圓周運動1.(多選)下述現(xiàn)象中屬于離心現(xiàn)象的是()A.洗衣機把濕衣服甩干B.剎車時,乘客前傾C.用手把體溫計中的水銀柱甩回玻璃泡內D.鉛球運動員將鉛球拋出【解析】選A、C。脫水桶高速轉動時,需要的向心力的大小大于水和衣服之間的附著力,水做離心運動被從衣服上甩掉,屬于離心現(xiàn)象,A正確;剎車時,乘客都向前傾倒,這是由于慣性的作用,不是離心現(xiàn)象,B錯誤;用手甩體溫計時水銀柱受到的力小于圓周運動所需的向心力,做離心運動而甩回玻璃泡里,C正確;鉛球運動員將鉛球拋出后鉛球做斜拋運動,不是離心現(xiàn)象,D錯誤。2.(2017德州高一檢測)城市中為了解決交通問題,修建了許多立交橋。如圖所示,橋面是半徑為R的圓弧形的立交橋AB橫跨在水平路面上,一輛質量為m的小汽車,在A端沖上該立交橋,小汽車到達橋頂時的速度大小為v1,若小汽車在上橋過程中保持速率不變,則()A.小汽車通過橋頂時處于失重狀態(tài)B.小汽車通過橋頂時處于超重狀態(tài)C.小汽車在上橋過程中受到橋面的支持力大小為FN=mg-mv12RD.小汽車到達橋頂時的速度必須大于gR【解析】選A。由圓周運動知識知,小汽車通過橋頂時,其加速度方向向下,由牛頓第二定律得mg-FN=mv12R,解得FN=mg-mv12R<mg,故其處于失重狀態(tài),A正確,B錯誤;FN=mg-mv12R只在小汽車通過橋頂時成立,而其上橋過程中的受力情況較為復雜,C錯誤;由mg-FN=mv12R,FN0解得v1gR,D錯誤。3.鐵路在彎道處的內外軌道高度是不同的,已知內外軌道平面與水平面的夾角為,如圖所示,彎道處的圓弧半徑為R,若質量為m的火車轉彎時速度等于gRtan,則()A.內軌對內側車輪輪緣有擠壓B.外軌對外側車輪輪緣有擠壓C.這時鐵軌對火車的支持力等于mgcosD.這時鐵軌對火車的支持力大于mgcos【解析】選C。由牛頓第二定律F合=mv2R,解得F合=mgtan,此時火車受重力和鐵路軌道的支持力作用,如圖所示,FNcos=mg,則FN=mgcos,內、外軌道對火車均無側壓力,故C正確,A、B、D錯誤?！狙a償訓練】(多選)在某轉彎處,規(guī)定火車行駛的速率為v0,則下列說法中正確的是()A.當火車以速率v0行駛時,火車的重力與支持力的合力方向一定沿水平方向B.當火車的速率v>v0時,火車對外軌有向外的側向壓力C.當火車的速率v>v0時,火車對內軌有向內的擠壓力D.當火車的速率v<v0時,火車對內軌有向內側的壓力【解析】選A、B、D。在轉彎處,火車以規(guī)定速度行駛時,在水平面內做圓周運動,重力與支持力的合力充當向心力,沿水平面指向圓心,選項A正確。當火車的速率v>v0時,火車重力與支持力的合力不足以提供向心力,火車對外軌有向外的側向壓力;當火車的速率v<v0時,火車重力與支持力的合力大于火車所需的向心力,火車對內軌有向內的側向壓力,選項B、D正確。4.一光滑的半徑為R的半圓形軌道放在水平面上,一個質量為m的小球以某一速度沖上軌道,然后小球從軌道口B處飛出,最后落在水平面上,已知小球落地點C距B處的距離為3R。求小球對軌道口B處的壓力為多大?【解題指南】該題的求解思路是:【解析】設小球經過B點時的速度為v,小球平拋運動的水平位移x=(3R)2-(2R)2=5R,豎直方向上2R=12gt2。故v=xt=5R4Rg=5gR2。在B點根據牛頓第二定律:F+mg=mv2R所以F=14mg,根據牛頓第三定律:小球對軌道口B處的壓力F=F=14mg。答案:14mg