2012高中物理 4.3向心力的实例分析5每课一练 鲁科版必修2

用心 爱心 专心1 向心力实例分析同步练习向心力实例分析同步练习 1 关于铁道转弯处内外铁轨间有高度差 下列说法中正确的是 A 可以使火车顺利转弯 减少车轮与铁轨间的摩擦 B 火车转弯时 火车的速度越小 车轮对内侧的铁轨测侧向压力越小 C 火车转弯时 火车的速度越大 车轮对外侧的铁轨测侧向压力越大 D 外铁轨略高于内铁轨 使得火车转弯时 由重力和支持力的合力提供了部分向心力 2 如图 6 1 所示 在高速公路的拐弯处 路面筑得外高内低 即当车向左拐弯时 司机右侧的路面比左侧的要高一些 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 0 应等于 A B C D Rg v2 arcsin Rg v2 arctan Rg v22 arcsin 2 1 Rg v2 cotarc 3 如图 6 2 所示 OO 为竖直转动轴 MN为固定在OO 上的水平光滑杆 有两个质 量相等的金属球A B套在水平杆上 AC BC为抗拉能力相同的两根细绳 C端固定在转动 轴OO 上 当细绳拉直时 A B两球转动半径之比恒为 2 1 当转轴转动角 速度逐渐增大时 则 A AC绳先断 A球做离心运动 B BC绳先断 B球做离心运动 C 两绳同时断 A B两球同时做离心运动 D 不能确定哪根绳先断 4 汽车的速度是 72km h 时通过凸形桥最高点 对桥的压力是车重的一半 则圆弧形桥面的半径为 当车速为 时 车对桥面最高点的 压力恰好为零 g取 10m s2 5 如果高速公路转弯处弯道圆弧半径为 100m 汽车轮胎与路面间的最大静摩擦力是车重 的 0 23 倍 若路面是水平的 则汽车不发生径向滑动 离心现象 所允许的最大速度vm 为多大 由此说明高速公路转弯处路面倾斜的道理 6 图 6 3 为杂技演员骑摩托车在倾斜圆筒壁上 在一水平面内做匀速圆周运动的 示意图 当车离地面的高度为H 且图中R 均为已知量 车与桶壁的摩擦力忽略 不计 求此时车的速率应为多少 7 如图 6 4 所示 在电动机上距水平轴O为r处固定一个质量为m的铁块 电动 机启动后达到稳定时 铁块将以角速度 做半径为r的匀速圆周运动 则在转动过 程中 电动机对地面的最大压力和最小压力之差为多少 8 如图 6 5 所示 内壁光滑的环行细圆管位于竖直平面内 环的半 径为R 比细管的半径大得多 在细管中有两个直径与细管内径相同 的小球 可视为质点 A球的质量为m1 B球的质量为m2 它们沿环 行细圆管顺时针运动 经过最低点时的速度都为v0 设A球运动到最 低点时 B球恰好运动到最高点 若要此时两球对圆管的合力为零 那 么 m1 m2 R与v0应满足怎样的关系式 图 6 5 A B m r O 图 6 4 图 6 1 车 H R 图 6 3 图 6 2 O C AB O D 用心 爱心 专心2 9 一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动 圆盘半径为 R 甲 乙两物 体质量分别是 M 和 m M m 它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压 力的 倍 两物体用一根长为 L L R 的轻绳连在一起 如图 6 6 所 示 若将甲物体放在转轴位置上 甲 乙之间连线刚好沿半径方向被拉 直 要使两物体与圆盘间不发生相对滑动 则转盘旋转角速度的最大值 不得超过 两物体均看做质点 10 如图 6 7 所示 在水平固定的光滑的平板上 有一质量为M的质点 P 与穿过中央小孔O的轻绳一端相连 平板与小孔是光滑的 用手拉着绳 子下端 使质点做半径为a角速度为 的匀速圆周运动 若绳子迅速放松 至某一长度b时拉紧 质点就在以半径为b的圆周上做匀速圆周运动 求 质点由半径a到b所需的时间 质点在半径为b的圆周上运动的角速度 11 如图 6 9 所示 在圆柱形屋顶中心天花板上的O点 挂一根L 3m 的细绳 绳的下端 挂一个质量为m 0 5kg 的小球 已知绳能承受的最大拉力为 10N 小球在水平面内做圆周 运动 当速度逐渐增大到绳断裂后 小球以v 9m s 的速度落在墙边 求这个圆柱形 屋顶的高度H和半径R g取 10m s2 12 在一宽阔的马路上 司机驾驶着汽车匀速行驶 突然发现前方有一条很宽很长的 河 试分析说明他是紧急刹车好还是转弯好 设汽车转弯时做匀速圆周运动 最大静摩 擦力与滑动摩擦力相等 参考答案 1 D 2 B 3 A 4 80m 5 15m s 6 sm 220gHgRv tan 7 8 9 rmNN 2 minmax 2 R vmm gmgm 2 0