火车转弯问题----斜面上的圆周运动

精品文档 1欢迎下载 1 如图所示 汽车在倾斜的弯道上拐弯 弯道的倾角为 半径为r 则汽车完全不靠摩擦力转弯 的速率是 18 tangr 2 高速公路转弯处 若路面向着圆心处是倾斜的 要求汽车在转弯时沿倾斜路面没有上下滑动的趋 势 在车速v 15 m s 的情况下 路面的倾角 应为多大 已知弯道半径R 100 m 3 火车以半径R 900 m 转弯 火车质量为 8 105kg 设计通过速度为 30m s 火车轨距 l 1 4 m 要使火车安全通过弯道 轨道应该垫的高度h 较小时 tan sin 4 汽车沿半径为 R 的圆跑道行驶 设跑道的路面是水平的 路面作用于车的最大静摩擦力是车 重的 要使汽车不致冲出圆跑道 车速最大不能超过 10 1 5 汽车行驶在半径为 50m 的圆形水平跑道上 速度为 10m s 已知汽车的质量为 1000 kg 汽 车与地面的最大静摩擦力为车重的 0 8 倍 问 g 10m s2 1 汽车绕跑道一圈需要的时间是多少 角速度是多少 其向心力是多大 4 4 分分 3 12 3 12 分 分 要使汽车不打滑 则其速度最大不能超过多少 1010 分 分 第 18 题 精品文档 2欢迎下载 6 铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的 已知内外轨道对水平面倾角为 弯道处的圆弧半径 为 R 若质量为 m 的火车转弯时速度小于 Rgtg 则 A 内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B 外轨对外侧车轮轮缘有挤压 C 这时铁轨对火车的支持力小于 mg cos D 这时铁轨对火车的支持力大于 mg cos 7 汽车在倾斜的弯道上拐弯 如上图所示弯道的倾角为 半径为 R 1 则汽车完全不靠摩擦力转弯 速率是多少 4 多少大的速度过弯道人感觉是最舒服的 2 与此速率比较 过大过弯道时人坐在车上的感觉如何 3 与此速率比较 过小过弯道时人 坐在车上的感觉如何 8 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 L 远大于h 很 小时 sin tan 如果列车转弯速率大于 则 LRgh A 外侧铁轨与轮缘间产生挤压 B 铁轨与轮缘间无侧向挤压 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 9 火车转弯做圆周运动 如果外轨和内轨一样高 火车能匀速通过弯道做圆周运动 下列说法中正 确的是 A 火车通过弯道向心力的来源是外轨的水平弹力 所以外轨容易磨损 B 火车通过弯道向心力的来源是内轨的水平弹力 所以内轨容易磨损 C 火车通过弯道向心力的来源是火车的重力 所以内外轨道均不磨损 D 以上三种说法都是错误的 10 15 分 2010 年 11 月 16 日至 21 日第八届中国航展于珠海举行 航展上 我国拥有完全自主知 识产权的三代战机歼十由 八一 特技飞行表演队驾驶 首次与外军表演队同台竞技 如图 14 所示 是其做 8 形机动飞行表演的一段轨迹 该轨迹可抽象为如图 15 所示的 轨迹平面在水平面上 半径r 1000m 的一个圆弧 若飞机飞行速度v 100m s 歼十战机的整机质量为 12 103kg 则飞机 在这个表演飞行中 受到空气的作用力大小是多少 g取 10m s2 图 14 r v 图 15 精品文档 3欢迎下载 11 光滑的圆锥体固定在水平面上 其轴线沿铅直方向 母线与轴线间夹角 30 图 一条长 为 l 的轻质细绳 一端固定在锥体顶点 0 处 另一端拴着质量为 m 的小物体 物体以速率 v 绕锥体 轴线作水平匀速圆周运动 求 1 当 v 时 绳对物体的拉力 2 当 v 时 绳对物体的 6 gl 3 2gl 拉力 12 一架总质量为M的飞机 以速率v在空中的水平面上做半径为r的匀速圆周运动 重力加速 度为g 则空气对飞机的作用力的大小等于 A 2 22 v Mg r B 2 v M r C 2 22 v Mg r D Mg 13 如图所示 一个内壁光滑的圆锥的轴线垂直于水平面 圆锥固定不动 两个质量相同的球 A B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动 则下列选项中正确的是 A 球 A 的线速度必大于球 B 的线速度 B 球 A 的角速度必小于球 B 的角速度 C 球 A 的运动周期必小于球 B 的运动周期 D 球 A 对筒壁的压力必大于球 B 对筒壁的压力 14 有一种杂技表演叫 飞车走壁 由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁 做匀速圆 周运动 图 2 中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹 轨迹离地面的高度为h 下列说法中正确的是 A h越高 摩托车对侧壁的压力将越大 B h越高 摩托车做圆周运动的向心力将越大 C h越高 摩托车做圆周运动的周期将越小 D h越高 摩托车做圆周运动的线速度将越大 16 飞机驾驶员最多可承受 9 倍的重力加速度带来的影响 当飞机在竖直平面上沿圆轨道俯冲 时速度为 v 则圆弧的最小半径为 A B C D g v 9 2 g v 8 2 g v 7 2 g v2 17 汽车在倾斜的轨道上转弯如图所示 弯道的倾角为 半径为r 则汽车完全不靠摩擦力转 弯的速率是 设转弯半径水平 A B C D singr cosgr tangr cotgr A B 图 22 2 精品文档 4欢迎下载 18 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 若依靠摩擦力充当向心力 其安全速度为 A B C D gRkv kgRv kgRv2 k gR v 19 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 司机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 应等于 A arcsin B arctan C arcsin D arccot v2 Rg v2 Rg 1 2 2v2 Rg v Rg 20 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 L 远大于 h 很小时 sin tan 如果列车转弯速率小于 则 LRgh A 外侧铁轨与轮缘间产生挤压 B 铁轨与轮缘间无侧向挤压 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 21 铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的 已知内外轨道对水平面倾角为 弯道处的圆弧 半径为 R 若质量为 m 的火车转弯时速度大于 则 Rgtg A 内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B 外轨对外侧车轮轮缘有挤压 C 这时铁轨对火车的支持力小于 mg cos D 这时铁轨对火车的支持力大于 mg cos 22 如图 4 所示的杂技演员在表演 水流星 的节目时 盛水的杯子经过最高点杯口向下时水也不 洒出来 对于杯子经过最高点时水受力情况 下面说法正确的是 A 水处于失重状态 不受重力的作用 B 水受平衡力的作用 合力为零 C 由于水做圆周运动 因此必然受到重力和向心力的作用 D 杯底对水的作用力可能为零 23 如图所示 细杆的一端与小球相连 可绕过 O 点的水平轴自由转动 细杆长 0 5m 小球质 量为 3 0kg 现给小球一初速度使它做圆周运动 若小球通过轨道最低点 a 处的速度为va 4m s 通过轨道最高点 b 处的速度为vb 1m s g 取 10m s2 则杆对小球作用力的情况 A 最高点 b 处为拉力 大小为 24N B 最高点 b 处为支持力 大小为 24N C 最低点 a 处为拉力 大小为 126N D 最低点 a 处为压力 大小为 126N 24 在如图 3 所示的圆锥摆中 摆球 A 在水平面做匀速圆周运动 关于 A 的受力情况下列说法 正确的是 A 受重力 拉力和向心力的作用 B 受拉力和向心力的作用 C 受拉力和重力作用 D 受重力和向心力的作用 7 汽车在水平地面上转弯时 地面的摩擦力达到最