20xx教科版高中物理必修2第二章第3節(jié)圓周運動的實例分析課時作業(yè)-閱讀頁
2024-12-18 18:25本頁面
【正文】 擠壓力． ] 2． B [ 本題主要考查的是圓周運動的向心力問題．試題把情景設(shè)置在高速公路拐彎處，比較新穎，同時也考查考生對實際問題的處理能力．汽車向右拐彎時，受力如圖所示．汽車做圓周運動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動的向心力時，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 [對衣物研究，豎直方向： f＝ ： N＝ mrω 2＝ mr(2π n)時，摩擦力 f不變，彈力 N增大． ] 5． AC [火車轉(zhuǎn)彎時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， r越小， θ 越大，而車軌間距恒定，故 h越大， A對， B錯；當(dāng) r一定時，v越大， θ 越大，同理 h越大， C對， D錯． ] 6． B [運動員做圓周運動所需的向心力由冰面對他的靜摩擦力提供，要想做圓周運動，必須滿足 f＝ mv2R，而 fmax＝ kmg≥ f，解得 v≤ kRg.] 7． AC [設(shè)球過最高點時的速度為 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， v＝ gr，故 A選項正確； 當(dāng) v gr時， 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選項錯誤； 當(dāng) v gr時， T0，球能沿圓弧通過最高點． 可見， v≥ gr是球能沿圓弧過最高點的條件，故 C選項正確． ] 8． AC [游客隨圓筒做圓周運動，當(dāng)?shù)匕逅浜?，游客仍能緊貼器壁而不落下去，是因為筒壁對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通過最高點時，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，則過最高點時，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 [小球做勻速圓周運動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，而 ω 2＝ glcos θ ＝ gh，故兩者的角速度相同． ] 11． 1 900 N 解析 對汽車在拱形橋 的最高點受力分析如圖所示， 由于車速不變，所以在運動方向上有 F＝ f；汽車在橋的最高點時，車的重力和橋?qū)嚨闹С至Φ暮狭μ峁┢囎鰣A周運動的向心力，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 A球在最高點時受力分析如圖甲， 則 3mg＋ mg＝ mv2AR 得 vA＝ 2 gR 對 B球在最高點時受力分析如圖乙，則 mg－ 12mg＝ mv2BR ，得： vB＝12 2gR，故vAvB＝2 21 . 。
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