－教科版必修2 2.3 圆周运动的实例分析 作业.doc

2.3 圆周运动的实例分析 作业1某高速公路弯道处设计为内侧低外侧高的圆弧弯道，使路面与水平面有一倾角，弯道半径为r.当汽车在该弯道处沿侧向的摩擦力恰为零时，汽车转弯的速度v为()av bvcv d安全速度与汽车的质量有关解析：选a当汽车在该弯道处沿侧向的摩擦力恰为零时，汽车转弯所需的向心力由重力和路面支持力的合力提供，即mgtan m，则汽车的转弯速度为v，选项a正确2.如图所示，轻杆的一端有一个小球，另一端有光滑的固定轴o.现给球一初速度，使球和杆一起绕轴o在竖直面内转动，不计空气阻力，用f表示球到达最高点时杆对小球的作用力则f()a一定是拉力 b一定是推力c一定等于0d可能是拉力，也可能是推力，也可能等于0解析：选d小球经过最高点所需要的向心力由小球的重力和杆对小球的力f的合力提供，即fmgm，若小球的速率v，力f等于零；若小球的速率v，力f竖直向下，是拉力；若小球的速率vfa，a错，b对当足够小时，小球不能摆过ab所在高度，c对当足够大时，小球在竖直面内能通过ab上方最高点，从而做圆周运动，d对4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在桥顶时汽车受力mgfnm， 得fnmgm.由此可知线速度越大，汽车在桥顶受到的支持力越小，即车对桥的压力越小答案b5.如图所示，光滑的水平面上，小球m在拉力f作用下做匀速圆周运动，若小球到达p点时f突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是()af突然消失，小球将沿轨迹pa做离心运动bf突然变小，小球将沿轨迹pa做离心运动cf突然变大，小球将沿轨迹pb做离心运动df突然变小，小球将沿轨迹pc逐渐靠近圆心解析若f突然消失，小球所受合外力突变为零，将沿切线方向匀速飞出，a正确；若f突然变小不足以提供所需向心力，小球将做逐渐远离圆心的离心运动，b、d错误；若f突然变大，超过了所需向心力，小球将做逐渐靠近圆心的运动，c错误答案a6冰面对溜冰运动员的最大摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为r的圆周滑行的运动员，其安全速度为()avk bvcv dv 解析水平冰面对运动员的摩擦力提供他做圆周运动的向心力，则运动员的安全速度v满足：kmgm，解得v .答案b7一汽车通过拱形桥顶时速度为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ng时，因为gnm，所以gm；当n0时，gm，所以v2v20 m/s.答案b8铁路转弯处的圆弧半径为r，内侧和外侧的高度差为h，l为两轨间的距离，且lh.如果列车转弯速率大于，则()a外侧铁轨与轮缘间产生挤压b铁轨与轮缘间无挤压c内侧铁轨与轮缘间产生挤压d内外侧铁轨与轮缘间均有挤压解析当v时，铁轨与轮缘间无挤压，当v时，火车需要更大的向心力，所以挤压外轨答案a9宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动下列说法中正确的是()a可以用天平测量飞船内物体的质量b可以用水银气压计测舱内气压c可以用弹簧测力计测拉力d在飞船内将重物挂于弹簧测力计上，弹簧测力计示数为零，但重物仍受地球引力解析因为飞船内的物体处于完全失重状态，故放在天平上的物体对天平没有压力因此，用天平不能称出物体的质量；水银气压计中水银柱也不会产生压力，故水银气压计无法测量气压；挂在弹簧测力计上的物体也不会对弹簧产生拉力，无论挂多重的物体，弹簧测力计的示数皆为零，但地球表面及其附近的物体都受重力，故a、b选项错误，d选项正确；弹簧测力计是根据胡克定律制成的拉力的大小跟弹簧的伸长量成正比，故c选项正确答案cd10质量为103 kg的小汽车驶过一座半径为50 m的圆形拱桥，到达桥顶时的速度为5 m/s.求：(1)汽车在桥顶时对桥的压力；(2)如果要求汽车到达桥顶时对桥的压力为零，且车不脱离桥面，到达桥顶时的速度应是多大？解析：(1)汽车在最高点时重力与支持力的合力提供向心力mgnm nmgm9 500 n由牛