（教材全解）高中物理 第5章 第7节 生活中的圆周运动备课资料素材库 新人教版必修2.doc

（教材全解）2013-2014学年高中物理 第5章 第7节 生活中的圆周运动备课资料素材库 新人教版必修21.“神舟”六号飞船在太空中飞行时，中央电视台曾播放了聂海胜和费俊龙在飞船上吃早餐的镜头。从镜头中可看到整包食物“悬”在空中的情境，其原因是（ ）a.食物质量太小，所受地球引力可以忽略b.食物离地球太远，所受地球引力可以忽略c.食物受到空气浮力的作用d.食物处于完全失重状态解析：食物和飞船绕地球做匀速圆周运动，重力提供向心力，处于完全失重状态。答案：d图5-7-232.如图5-7-23所示，小物体位于半径为r的半球顶端，若给小物体以水平初速度v0时，小物体对球顶恰无压力，则（ ）a.物体立即离开球面做平抛运动b.物体落地时水平位移为 2rc.物体的初速度v0= grd.物体着地时速度方向与地面成45角解析：恰好无压力，即mg=mv02r，得v0= gr，此种情况下物体恰好做平抛运动，则a、c选项正确；由r=12gt2和x=v0t，得x= 2r，则b选项正确；vy=gt= 2gr，则tan =vyv0= 2，45，d选项错误。答案：abc图5-7-243.如图5-7-24所示，小球m在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列说法中正确的是（ ）a.小球通过最高点的最小速度为v= rgb.小球通过最高点的最小速度为0c.小球在水平线ab以下管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力d.小球在水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力图5-7-25解析：此为有支撑物模型，最高点速度为0，b对a错；小球在水平线ab以下管道中运动时，重力和外侧管壁对它的弹力沿半径方向合力提供向心力，外侧管壁对小球一定有作用力，c对；小球在水平线ab以上管道运动中，当通过最高点的速度v gr时，内侧管壁对小球没有作用力，d错。答案：bc4.如图5-7-25所示，半径为r的光滑圆环上套有一质量为m的小环，当圆环以角速度绕着过环心的竖直轴旋转时，求小环偏离圆环最低点的高度。解析：设小环偏离圆环最低点高度为h，此时小球受重力和圆环弹力，两力合力提供向心力。如图5-7-26所示。则:mgcot =m2r其中r=rcos 图5-7-26h=r（1-sin )解得h=r 1-g2r 。答案：r 1-g2r 广东教育版1.在一段半径为r的圆形水平弯道上，已知路面对汽车轮胎的最大静摩擦力是车重的倍（1),则汽车拐弯时的安全速度是多少？解答：安全速度满足mg=mv2r，得v= gr。图5-7-272.如图5-7-27所示，飞机俯冲时，在最低点附近做半径为r的圆周运动，这时飞行员超重达到其自身的3倍，求此时飞机的飞行速度为多大？解答：在最低点：fm-mg=mv2r，又fm=3mg，得v= 2gr。3.一辆载重车在丘陵地带行驶，地形如图5-7-28所示。轮胎已经很旧，为防止爆胎，车在经过何处时应减速行驶？图5-7-28解答：在凸形地面最高点：mg-fn=mv2r，fnmg，车易爆胎。山东科技版1.火车在某转弯处的规定行驶速度为v，则下列说法正确的是（ ）a.当以速度v通过此转弯处时，火车受到的重力及轨道面的支持力的合力提供了转弯的向心力b.当以速度v通过此转弯处时，火车受到的重力、轨道面的支持力及外轨对车轮轮缘的弹力的合力提供了转弯的向心力c.当火车以大于v的速度通过此转弯处时，车轮轮缘会挤压外轨d.当火车以小于v的速度通过此转弯处时，车轮轮缘会挤压外轨解析：火车以规定速度转弯时，重力与支持力的合力提供向心力，轨道不受侧压力，a对b错；当实际速度大于v时，车轮挤压外轨，当实际速度小于v时，车轮挤压内轨，c对d错。答案：ac2.物体做匀速圆周运动时，向心力突然消失，则下列说法正确的是（ ）a.物体将继续在原来的圆周上运动b.物体将沿着圆周的切线方向飞出去c.物体将沿着切线和圆周之间的某一条曲线向远离圆心的方向运动d.以上说法均不对解析：向心力消失瞬间，物体由于惯性沿圆周切线方向飞出，b选项正确。答案：b3.摩托车通过一座拱形桥的顶部时速度为10 m/s，此时车对桥面的压力只有车在平路上时对地面压力的34，如果要使摩托车通过该桥顶时对桥面的压力为零，则车的速度应为多大？解析：由fn=34mg，且mg-fn=mv2r，代入数值得桥半径r40.8 m。当摩托车对桥面压力恰为零时，mg=mv2r，得v20 m/s。答案：v20 m/s图5-7-294.如图5-7-29所示，水平转盘上放有质量为m的物块，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直（绳上张力为零）。物块和转盘间最大静摩擦力是其正压力的倍，求：（1）当转盘角速度=g2r 时，细绳拉力t1。（2）当转盘角速度=3g2r 时，细绳拉力t2。解析：当绳的拉力为0时，物块在摩擦力作用下的最大转动角速度0满足：mg=m02r,得0=gr 。（1）当=g2r 时，0，绳的拉力和最大静摩擦力的合力提供向心力，则t2+mg=m2r，得t2=mr3g2r-mg=12mg。答案：（1）0 （2）mg教育科学版1.甲、乙两球都做匀速圆周运动。甲球的质量是乙球的3倍，甲球在半径为25 cm的圆周上运动，乙球在半径为16 cm的圆周上运动，乙球的线速度是甲球的2倍。试求两球所需向心力之比。解析：由f=mv2r知f甲f乙= m甲v甲2r甲 m乙v乙2r乙 =3 1221625=1225。答案：12252.如果只考虑物理因素，作为运动员参加200 m比赛，你认为选跑道的内圈有利，还是外圈有利？如果你在游乐园玩“魔盘”