高中物理 第二章 匀速圆周运动 第3节 圆周运动的实例分析2 汽车过桥（过山车）中动力学问题同步练习 教科版必修2.doc

第3节 圆周运动的实例分析2 汽车过桥（过山车）中动力学问题（答题时间：30分钟）1. 质量为m的汽车，额定功率为p，与水平地面间的摩擦数为，以额定功率匀速前进一段时间后驶过一圆弧形半径为r的凹桥，汽车在凹桥最低点的速度与匀速行驶时相同，则汽车对桥面的压力n的大小为（ ）a. n=mg b. c. d. 2. 当汽车行驶在凸形桥时，为使通过桥顶时减小汽车对桥的压力，司机应（ ）a. 以尽可能小的速度通过桥顶 b. 增大速度通过桥顶c. 使通过桥顶的向心加速度尽可能小 d. 和通过桥顶的速度无关3. 在云南省某些地方到现在还要依靠滑铁索过江，若把这滑铁索过江简化成如图所示的模型，铁索的两个固定点a、b在同一水平面内，ab间的距离为l=80m，绳索的最低点离ab间的垂直距离为h=8m，若把绳索看做是圆弧，已知一质量m=52kg的人借助滑轮（滑轮质量不计）滑到最低点的速度为10m/s，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100m c. 人在滑到最低点时，滑轮对绳索的压力为570n d. 在滑到最低点时人处于失重状态4. 乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车一起在竖直平面内旋转，下列说法正确的是（ ）a. 车的加速度方向时刻在变化，但总是指向圆心b. 人在最高点时对座位仍可能产生压力，但是速度可以为零c. 车的线速度方向时刻在变化，但总在圆周切线方向上d. 人在最低点时对座位的压力大于mg5. 如图所示，过山车的轨道可视为竖直平面内半径为r的圆轨道。质量为m的游客随过山车一起运动，当游客以速度v经过圆轨道的最高点时（ ）a. 处于超重状态b. 向心加速度方向竖直向下c. 速度v的大小一定为d. 座位对游客的作用力为6. 如图，m为在水平传送带上被传送的小物体（可视为质点），a为终端皮带轮，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮之间不打滑，则要使小物体被水平抛出，a轮转动（ ）a. 角速度越小越好，最大为 b. 线速度越大越好，至少为c. 转速越大越好，至少为 d. 周期越小越好，最大值为 7. 如图所示，拱桥的外半径为40m。问：（1）当重1t的汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力多少牛？（2）当汽车通过拱桥顶点的速度为多少时，车对桥顶刚好没有压力？（g=10m/s2）1. c 解析：汽车以恒定功率启动行驶，满足：p=fv=mgv，所以。在凹形桥最低点时，根据牛顿第二定律得，则汽车对桥面的压力等于支持力，n=f=。故c正确。2. b 解析：当汽车驶在凸形桥时，重力和前面对汽车的支持力提供向心力，则，解得：，根据牛顿第三定律可知：汽车对桥的压力等于桥顶对汽车的支持力，为使通过桥顶时汽车对桥的压力减小，可以增大速度通过桥顶，故b正确，a、c错误；向心加速度小，桥顶对汽车的支持力就大，故c错误。3. c 解析：人借助滑轮下滑过程中，其重力势能在减小，速度大小是变化的，因此人在整个绳索上运动不能看成匀速圆周运动；设圆弧的半径为r，由几何关系，有：，解得；人在滑到最低点时，根据牛顿第二定律得：，解得；人在滑到最低点时，具有向上的加速度，人对绳索的压力大于重力，因此人处于超重状态，所以正确选项为c。4. cd 解析：只有在匀速圆周运动时，加速度方向才指向圆心，a错；人在最高点时速度不能是0，最小速度是，b错；人在最低点时，座位对人的支持力与人的重力的合力提供向心力，因此座位对人的支持力大于人的重力。cd正确。5. b 解析：据题意，当车过最高点时由加速度向下，属于失重状态，故a选项错误，而b选项正确；此时速度大小为：，故c选项错误；游客受到座位的作用力为：，故d选项错误。6. bc 解析：当物体对轮子的压力为零时，物体做平抛运动，根据mg=得，v=，知线速度越大越好，最小值为，角速度越大越好，最小角速度，故a错误，b正确；转速n=，知转速越大越好，最小为，故c正确；周期越小越好，周期最大值t=，故d错误。7. 解：（1）小车受到的mg