20xx人教版高中物理必修二57生活中的圓周運(yùn)動(dòng)1-資料下載頁
2024-11-16 22:20本頁面
【導(dǎo)讀】學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)導(dǎo)圖。知道火車在轉(zhuǎn)彎處的受力情況。能定量分析汽車過拱形橋最高。點(diǎn)和凹形橋最低點(diǎn)的壓力問題．。知道航天器中失重現(xiàn)象的本。知道離心運(yùn)動(dòng)及其產(chǎn)生的條。件，了解離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止．。會(huì)用牛頓第二定律分析圓周運(yùn)。閱讀教材第26～27頁“鐵路的彎道”部分，回答下列問題.火車在彎道上運(yùn)動(dòng)時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)，因而具有向心加速度，由于。其質(zhì)量巨大，需要很大的向心力．。若內(nèi)外軌有高度差，依據(jù)規(guī)定的行駛速度行駛，轉(zhuǎn)彎時(shí)向心。力幾乎完全由重力和支持力的合力提供．。關(guān)于汽車過橋問題，用圖表概括如下。v增大，F(xiàn)壓減??；當(dāng)v. 增大到rg時(shí)，F(xiàn)壓＝0. 宇航員受到的地球引力與座艙對(duì)他的支持力的合力為他提供向。＝0，宇航員處于完全失。2．原因：向心力突然消失或合外力不足以提供所需向心力．。4．防止：汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)要限速；轉(zhuǎn)速很高的砂輪，其飛輪半徑
【正文】 ( ) A ． 提醒包括坐著和站著的全體乘客均拉好扶手 ， 以免車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)可能向前傾倒 B ． 提醒包括坐著和 站著的全體乘客均拉好扶手 ， 以免車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)可能向后傾倒 C ． 主要是提醒站著的乘客拉好扶手 ， 以免車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)可能向轉(zhuǎn)彎的外側(cè)傾倒 D ． 主要是提醒站著的乘客拉好扶手 ， 以免車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)可能向轉(zhuǎn)彎的內(nèi)側(cè)傾倒 解析： 車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，站著的乘客需要外力提供向心力，如不拉好扶手，由于慣性，乘客將向外側(cè)傾倒，做離心運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng) C 正確． 答案： C 3 ． 在公路上常會(huì)看到凸形和凹形的路面 ， 如圖所示．一質(zhì)量為 m 的汽車 ， 通過凸形路面的最高處時(shí)對(duì)路面的壓力為 FN1， 通過凹形路面最低處時(shí)對(duì)路面的壓力為 FN2， 則 ( ) A ． FN1 mg B ． FN1 mg C ． FN2＝ mg D ． FN2 mg 答案： B 4 ． ( 多選 ) 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(zhì)量為 m 的小汽車在 A 端沖上該立交橋 ， 小汽車到達(dá)橋頂時(shí)的速度大小為 v1， 若小汽車上橋過程中保持速率不變 ， 則 ( ) A ． 小汽車通過橋頂時(shí)處于失重狀態(tài) B ． 小汽車通過橋頂時(shí)處于超重狀態(tài) C ． 小汽車通過橋頂時(shí)受 到橋面的支持力大小為 FN＝ mg － mv21R D ． 小汽車到達(dá)橋頂時(shí)的速度必須大于 gR 答案： AC 5 ． 鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高度是不同的 ， 已知內(nèi)外軌道平面與水平面的夾角為 θ ， 如圖所示 ， 彎道處的圓弧半徑為 R ， 若質(zhì)量為 m 的火車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度等于 gR ta n θ ， 則 ( ) A ． 內(nèi)軌對(duì)內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓 B ． 外軌對(duì)外側(cè)車輪輪緣有擠壓 C ． 這時(shí)鐵軌對(duì)火車的支持力等于mgcos θ D ． 這時(shí)鐵軌對(duì)火車的支持力大于mgcos θ 解析： 由牛頓第二定律 F 合 ＝ mv2R，解得 F 合 ＝ mg t an θ ，此時(shí)火車受重力和鐵路軌道的支持力作用，如圖所示， FNcos θ ＝ mg ，則FN＝mgcos θ，內(nèi)、外軌道對(duì)火車均無側(cè)壓力，故 C 正確， A 、 B 、 D錯(cuò)誤． 答案： C 6 ． 在用高級(jí)瀝青鋪設(shè)的高速公路上 ， 汽車的設(shè)計(jì)時(shí)速是 108 km /h ， 汽車在這種路面上行駛時(shí) ， 它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重 的 倍．如果汽車在這種高速公路的水平彎道上拐彎 ，假設(shè)彎道的路面是水平的 ， 其彎道的最小半徑是多少？事實(shí)上在高速公路的拐彎處 ， 路面造得外高內(nèi)低 ， 路面與水平面間的夾角為 θ ，且 ta n θ ＝ ；而拐彎路段的圓弧半徑 R ＝ 200 m ．若要使車輪與路面之間的側(cè)向摩擦力等于零 ， 則車速 v 應(yīng)為多少？ ( g ＝ 1 0 m /s2) 解析： 汽車在水平路上的速度 v0＝ 108 km /h ＝ 30 m /s ，汽車拐彎的向心力由地面對(duì)汽車的摩擦力提供，靜摩擦力最大時(shí)，汽車拐彎的半徑最小，即 Fm＝ mv20rm in， 所以最小半徑 rm in＝m v20Fm＝m v20 mg＝ 150 m 汽車在高速路上拐彎的向心力 Fn＝ mg ta n θ ， 而 Fn＝ mv2R，所以 mg ta n θ ＝ mv2R v ＝ gR ta n θ ＝ 10 200 0. 2 m /s ＝ 20 m /s. 答案： 150 m 20 m/ s
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