20xx教科版高中物理必修2第二章第3節(jié)圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析課時(shí)作業(yè)-資料下載頁(yè)
【導(dǎo)讀】第3節(jié)圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析。1．當(dāng)汽車以相同的速率分別行駛在凸形橋的最高點(diǎn)和凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，汽車對(duì)橋的。壓力的區(qū)別如下表所示.討論v增大，N1減小；當(dāng)v＝gr時(shí)，N. v增大，N2增大，只要v≠0，由上表比較可知，汽車在凹形橋上行駛對(duì)橋面及輪胎損害較大，但在凸形橋上，最高點(diǎn)。速率不能超過(guò)________．當(dāng)汽車以v≥gr的速率行駛時(shí)，將做__________，不再落到。2．圓錐擺運(yùn)動(dòng)的小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是其________和____________的合力提。的．設(shè)懸線與豎直方向的夾角為α，由于F合＝________，r＝lsinα，結(jié)合向心力公。如果轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌，火車轉(zhuǎn)彎時(shí)鐵軌對(duì)火車的支持力不再是豎直向上的，而是。________________，它與重力的合力指向________，為火車提供了一部分向心力，減輕。了輪緣與外軌的擠壓．修筑鐵路時(shí)，要適當(dāng)設(shè)計(jì)內(nèi)外軌的高度差，使火車以規(guī)定的速度。是離心現(xiàn)象．離心現(xiàn)象并非受“離心力”作用的運(yùn)動(dòng)．。r，物體做穩(wěn)定的______；勻速圓周運(yùn)動(dòng)離心運(yùn)動(dòng)向心運(yùn)動(dòng)。知識(shí)點(diǎn)一汽車過(guò)橋問(wèn)題。胎可能性最大的地段應(yīng)是()
【正文】 間的側(cè)向擠壓力． ] 2． B [ 本題主要考查的是圓周運(yùn)動(dòng)的向心力問(wèn)題．試題把情景設(shè)置在高速公路拐彎處，比較新穎，同時(shí)也考查考生對(duì)實(shí)際問(wèn)題的處理能力．汽車向右拐彎時(shí)，受力如圖所示．汽車做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心與汽車在同一水平面上，當(dāng)支持力 N和重力 G的合力剛好是汽車沿圓弧運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí)，汽車與 路面之間的橫向摩擦力就為 0，因此由 mgtan θ ＝ mv2R可得 θ ＝ arctan v2Rg， 故本題應(yīng)選 B.] 3． D [在凹形路面處支持力大于重力，且 N－ mg＝ mv2 v 不變， R越小， N越大，故在 d處爆胎可能性最大． ] 4． AC [對(duì)衣物研究，豎直方向： f＝ ： N＝ mrω 2＝ mr(2π n)時(shí)，摩擦力 f不變，彈力 N增大． ] 5． AC [火車轉(zhuǎn)彎時(shí)重力和支持力的合力提供向心力，則 mgtan θ ＝ mv2r， v＝ grtan θ 當(dāng) v一定時(shí)， r越小， θ 越大，而車軌間距恒定，故 h越大， A對(duì)， B錯(cuò)；當(dāng) r一定時(shí)，v越大， θ 越大，同理 h越大， C對(duì)， D錯(cuò)． ] 6． B [運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力由冰面對(duì)他的靜摩擦力提供，要想做圓周運(yùn)動(dòng)，必須滿足 f＝ mv2R，而 fmax＝ kmg≥ f，解得 v≤ kRg.] 7． AC [設(shè)球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度為 v，豎直向下為正方向 F 合 ＝ mg＋ T， 又 F 合 ＝ mv2r ， 則 mg＋ T＝ mv2r . 當(dāng) T＝ 0時(shí)， v＝ gr，故 A選項(xiàng)正確； 當(dāng) v gr時(shí)， T0，而繩只能產(chǎn)生拉力，不能產(chǎn)生與重力方向相反的支持力，故 B、 D選項(xiàng)錯(cuò)誤； 當(dāng) v gr時(shí)， T0，球能沿圓弧通過(guò)最高點(diǎn)． 可見(jiàn)， v≥ gr是球能沿圓弧過(guò)最高點(diǎn)的條件，故 C選項(xiàng)正確． ] 8． AC [游客隨圓筒做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)匕逅浜?，游客仍能緊貼器壁而不落下去，是因?yàn)橥脖趯?duì)游客的彈力指向圓心并提供向心力，方向垂直于筒壁．游客還受摩擦力和重力，在豎直方向上受力平衡，故 A、 C正確． ] 9． B [設(shè)小 球以速率 v0通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，球?qū)U 的作用力恰好為零，即 mg＝ mv20L， v0＝ gL＝ 10 m/s＝ 5 m/s. 由于 v＝ m/s 5 m/s，則過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，球?qū)?xì)桿產(chǎn)生壓力，如圖所示，為 小球的受力示意圖，由牛頓第二定律得： mg－ N＝ mv2L， 即 N＝ mg－ mv2L＝ 10 N － N＝ N． ] 10． A [小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)由其所受重力和繩子的拉力的合力充當(dāng)向心力，設(shè)懸線與豎直方向夾角為 θ ，則 F＝ mgtan θ ＝ mω 2lsin θ ， θ 越大，向心力 F越大，所以 A對(duì)，而 ω 2＝ glcos θ ＝ gh，故兩者的角速度相同． ] 11． 1 900 N 解析 對(duì)汽車在拱形橋 的最高點(diǎn)受力分析如圖所示， 由于車速不變，所以在運(yùn)動(dòng)方向上有 F＝ f；汽車在橋的最高點(diǎn)時(shí)，車的重力和橋?qū)嚨闹С至Φ暮狭μ峁┢囎鰣A周運(yùn)動(dòng)的向心力，方向豎直向下，根據(jù)牛頓第二定律有： mg－ N＝ mv2r 由題意知 f＝ kN 聯(lián)立以上三式解得 F＝ k(mg－ mv2r) ＝ (410 310 － 410 3 5250) N ＝ 1 900 N 12． 2 2∶ 1 解析 對(duì) A球在最高點(diǎn)時(shí)受力分析如圖甲， 則 3mg＋ mg＝ mv2AR 得 vA＝ 2 gR 對(duì) B球在最高點(diǎn)時(shí)受力分析如圖乙，則 mg－ 12mg＝ mv2BR ，得： vB＝12 2gR，故vAvB＝2 21 .
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