高中物理 曲线运动 第七节 生活中的圆周运动课时作业 新人教版必修1.doc

高中物理 曲线运动 第七节 生活中的圆周运动课时作业 新人教版必修1一、选择题1在某转弯处，规定火车行驶的速率为v0，则下列说法中正确的是()a当火车以速率v0行驶时，火车的重力与支持力的合力方向一定沿水平方向b当火车的速率vv0时，火车对外轨有向外的侧向压力c当火车的速率vv0时，火车对内轨有向内侧的压力d当火车的速率vv0，由于重力和支持力的合力小于火车所需的向心力故火车有向外侧运动的趋势，所以火车对外轨有挤压当vf2f1，b正确答案b3当汽车驶向一凸形桥时，为使在通过桥顶时，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以任何速度匀速通过桥顶d使通过桥顶的向心加速度尽可能小解析由mgfnmfnmgm，b正确答案b4关于离心运动，下列说法中正确的是()a物体突然受到离心力的作用，将做离心运动b做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时将做离心运动c做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化，就将做离心运动d做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失或变小时将做离心运动解析当外力不足以提供向心力时，即做离心运动，d正确答案d5下列哪些现象是为了防止物体产生离心运动()a汽车转弯时要限制速度b转速很高的砂轮半径不能做得太大c在离心水泵工作时d在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨解析离心水泵是利用离心运动答案abd6在下面介绍的各种情况中，哪些情况将出现超重现象()荡秋千经过最低点的小孩；汽车过凸形桥；汽车过凹形桥；在绕地球做匀速圆周运动的飞船的仪器abcd解析物体在竖直平面内做圆周运动，受重力和拉力(或支持力)的作用，若向心加速度向上，则fmgm，fmg，处于超重状态；若向心加速度向下，则mgfm，f时，人对底座有压力，且当v时，压力大于mg，故a、b均错；人在最低点：fnmgmv2/r，fnmg，故c、d两项正确答案cd二、非选择题9离心沉淀器可以加速物质的沉淀，图所示是它的示意图，当盛着液体的试管绕竖直轴高速旋转时，两个试管几乎成水平状态，说明它为什么能加速密度较大的物质的沉淀答案密度较大的物质和液体一起做圆周运动，密度较大的物质的向心力来源于液体的粘滞力，当高速旋转时，液体的粘滞力不足以提供密度较大的物质做圆周运动的向心力时，它即做离心运动而沉淀到试管的底部10一辆质量m2.0t的小轿车，驶过半径r90m的一段圆弧形桥面，重力加速度g10m/s2.求：(1)若桥面为凹形，汽车以20m/s的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大？(2)若桥面为凸形，汽车以10m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大？(3)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力？解析首先要确定汽车在何位置时对桥面的压力最大，汽车经过凹形桥面时，向心加速度方向向上，汽车处于超重状态；经过凸形桥面时，向心加速度方向向下，汽车处于失重状态，所以当汽车经过凹形桥面的最低点时，汽车对桥面的压力最大(1)汽车通过凹形桥面最低点时，在水平方向受到牵引力f和阻力f.在竖直方向受到桥面向上的支持力n1，和向下的重力gmg，如图所示圆弧形轨道的圆心在汽车上方，支持力n1与重力g的合力为n1mg，这个合力就是汽车通过桥面最低点时的向心力，即f向n1mg.由n1mgmv2/r，解得桥面的支持力大小为n1mmg(2000200010)n2.89104n.根据牛顿第三定律，汽车对桥面最低点的压力大小是2.89104n.(2)汽车通过凸形桥面最高点时，在水平方向受到牵引力f和阻力f，在竖直方向受到竖直向下的重力gmg和桥面向上的支持力n2，如图所示圆弧形轨道的圆心在汽车的下方，重力g与支持力n2的合力为mgn2，这个合力就是汽车通过桥面顶点时的向心力，即f向mgn2，由向心力公式有mgn2mv2/r，解得桥面的支持力大小为n2mgm(2000102000)n1.78104n，根据牛顿第三定律，汽车在桥的顶点时对桥面压力的大小为1.78104n.(3)设汽车速度为vm时，通过凸形桥面顶点时对桥面压力为零根据牛顿第三定律，这时桥面对汽车的支持力也为零，汽车在竖直方向只受到重力g作用，重力gmg就是汽车驶过桥顶点时的向心力，即f向mg，由向心力公式有mgmv/r得，vm30m/s，此时汽车对桥面刚好没有压力答案(1)2.89104n；(2)1.78104n；(3)30m/s11如图所示，自行车和人的总质量为m，在一水平地面运动，若自行车以速度v转过半径为r的弯道，求：(1)自行车的倾角应多大？(2)自行车所受的地面的摩擦力多大？解析地面对自行车的作用(即n与f的合力)，必过人与车的重心，沿着人体方向将人与自行车视为质点，受力分析如图所示，建立坐标系，根据牛顿第二定律：摩擦力fmng0根据分析可知tan所以车与水平面夹角arctan()答案见解析12如图所示，在倾角为30的光滑斜面上，有一根长为l0.8m的细绳，一端固定在o点，另一端系一质量为m0.2 kg的小球，沿斜面做圆周运动，(1)求小球通过最高点a的最小速度(2)若小球做圆周运动时细绳能承受的最大拉力为fmax10 n，则小球在最低点b的最大速度是多少？(g10m/s2)解析(1)小球通过