高中物理 5.7《向心力》同步课堂对点演练 新人教版必修2.doc

2013高中物理 5.7向心力同步课堂对点演练 新人教版必修2火车转弯问题1在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向右拐弯时，则左侧的路面比右侧的要高一些，路面与水平面间的夹角为.设拐弯路段是半径为r的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零，应满足()asin btan csin 2 dcot 解析汽车不受横向摩擦力作用，所以其受力情况如图所示由x方向上的力提供向心力知fnsin ，由y方向上的受力平衡知fncos mg，由以上两式解得tan .答案b2在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108 km/h，汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍如果汽车在这种高速公路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？事实上在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，路面与水平面间的夹角为，且tan 0.2；而拐弯路段的圆弧半径r200 m若要使车轮与路面之间的侧向摩擦力等于零，则车速v应为多少？(g10 m/s2)解析汽车在水平路上的速度v0108 km/h30 m/s，汽车拐弯的向心力由地面对汽车的摩擦力提供，静摩擦力最大时，汽车拐弯的半径最小，即fmm，所以最小半径r小150 m汽车在高速路上拐弯的向心力fnmgtan ，而fnm，所以mgtan mv m/s20 m/s.答案150 m20 m/s汽车过桥问题3一汽车通过拱形桥顶点时的速度为10 m/s，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为()a15 m/s b20 m/s c25 m/s d30 m/s解析当fng时，因为gfnm，所以gm，当fn0时，gm，所以v2v20 m/s.答案b4飞行员的质量为m，驾驶飞机在竖直平面内以速度v做半径为r匀速圆周运动，在其运动圆周的最高点和最低点，飞行员对座椅产生的压力是()a在最低点比最高点大b相等c在最低点比最高点大2mgd在最高点的压力大些解析在最低点，fnmgm，fnmgm，在最高点，fnmgm，fnmmg.由此可见在最低点压力大些，fnfn2mg，故c正确答案c5一辆载重卡车，在丘陵地区的公路上匀速率行驶，地形如图5-7-8所示由于轮胎太旧，中途爆了胎你认为在图中所示的a、b、c、d四处中，哪一处爆胎的可能性最大()图5-7-8aa bb cc dd解析卡车以同样的速率在公路上行驶时，在a处轮胎受到的支持力小于卡车重力，在b处轮胎受到的支持力大于卡车的重力，c、d处为直路面，支持力不大于卡车的重力，故在b处爆胎的可能性最大答案b6(2011唐山高一检测)质量m1 000 kg的汽车通过圆形拱桥时的速率恒定，拱形桥的半径r10 m试求：(1)汽车在最高点对拱形桥的压力为车重的一半时汽车的速度大小；(2)汽车在最高点对拱形桥的压力为零时汽车的速度大小(重力加速度g10 m/s2)解析(1)汽车在最高点的受力如图所示，由牛顿第二定律得：mgfnm当fn时，汽车速度的大小v m/s5 m/s