5-7圆周运动在生活中的应用

1、题组一火车转弯问题1铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的，弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h的设计不仅与r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关以下说法正确的选项是()Av一定时，r越小则要求h越大Bv一定时，r越大则要求h越大Cr一定时，v越小则要求h越大Dr一定时，v越大则要求h越大答案：AD现场示意图图5792中央电视台今日说法栏目报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲撞进李先生家，造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图5

2、79所示交警根据图示作出以下判断，你认为正确的选项是()A由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动B由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动C公路在设计上最有可能内(东)高外(西)低D公路在设计上最有可能外(西)高内(东)低解析：卡车在拐弯时做圆周运动，车向外侧翻是因为车做离心运动，A项正确，B项错误；为了防止侧滑，弯道设计常常为外高内低，此处经常发生交通事故，最有可能是公路设计成内高外低，C项正确答案：AC题组二竖直面内的圆周运动3一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端为圆心在竖直平面内做圆周运动，以下说法正确的选项是()A小球过最高点时，杆受的弹力可以为零B小球过最高点时，杆对

3、小球的作用力方向可以与球所受的重力方向相反C小球过最高点时的最小速度为(L为杆长)D以上说法都正确答案：AB4质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度是v，当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力大小是()A0BmgC3mgD5mg解析：小球在最高点的临界速度v，小球以2v的速度通过最高点时，设轨道对球的弹力为FN，则FNmgm，FNmmg3mg.根据牛顿第三定律得，球对轨道的压力为3mg，选项C正确答案：C图57105如图5710所示，一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内，其中管道半径为R.现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里运动，当小球

4、通过最高点时速率为v0，则以下说法中正确的选项是()A假设v0，则小球对管内壁无压力B假设v0>，则小球对管内上壁有压力C假设0<v0<，则小球对管内下壁有压力D不管v0多大，小球对管内下壁都有压力解析：当小球运动到最高点，重力提供向心力时，有mgm，此时v.由此可判断选项A、B、C正确答案：ABC图57116如图5711所示，质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直面内做圆周运动A、C点为圆周的最高点和最低点，B、D点是与圆心O在同一水平线上的点小滑块运动时，物体在地面上静止不动，设物体对地面的压力为FN且地面对物体的摩擦力为f，则以下说法正

5、确的选项是()A小滑块在A点时，FN>Mg，摩擦力f的方向向左B小滑块在B点时，FNMg，摩擦力f的方向向右C小滑块在C点时，FN(Mm)g，摩擦力f的方向向右D小滑块在D点时，FN(Mm)g，摩擦力f的方向向左解析：以整体为研究对象，当小滑块在A点时，整体中的一部分加速度向下，整体处于失重状态，物体没有运动趋势，所以选项A错误；同理也可判断选项C错误；小滑块在B点时，整体中的一部分加速度水平向右，故有FNMg，摩擦力f方向向右，选项B正确；显然选项D错误答案：B图57127如图5712所示，将完全相同的两小球A、B，用长为L0.8 m的细绳悬于以v4 m/s向右匀速运动的小车顶部，两球

6、与小车前后壁接触由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比FBFA为(g取10 m/s2)()A11 B12 C13 D14解析：FAmg，FAmg3mg，FBmg，则FBFA13.答案：C8质量为m的物体随水平传送带一起匀速运动，A为传送带的终端皮带轮，如图5713所示，皮带轮半径为r，要使物体通过终端时能水平抛出，皮带轮的转速至少为()图5713A. B. C. D.解析：假设物体通过终端能水平抛出，说明到达皮带轮时刻，物体与皮带轮间无相互作用力，即重力充当向心力，则mg，即v，而n .答案：A题组三离心运动9如图5714所示，匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等

7、的物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同当圆盘转速加快到两物体刚要滑动尚未发生滑动的状态时，烧断细线，则两物体的运动情况是()图5714A两物体均沿切线方向滑动B两物体均沿半径方向做远离圆心的运动C两物体随盘一起做匀速圆周运动，不发生滑动D物体A随盘一起做匀速圆周运动，不发生滑动；物体B将沿一条曲线运动，离圆心越来越远图5715解析：当物体刚要滑动尚未滑动时，A、B受力分析如图5715所示A物体fmTm2rAB物体fmTm2rB当绳子烧断，T消失，A继续做匀速圆周运动，B将做离心运动答案：D题组四与圆周运动有关的综合问题图571610在质量为M的电动机飞轮上，固定着一个质量为m的重物，重物到转

8、轴的距离为r，如图5716所示为了使放在地面上的电动机不会跳起，电动机飞轮的角速度不能超过()A. B.gC. D.解析：假设电动机刚好离地，则杆对电动机的拉力FMg，由牛顿第三定律可知，重物受到向下的拉力Mg.对重物由牛顿第二定律得Mgmgm2r，所以，因此电动机飞轮的角速度不能超过 ，故A正确答案：A11质量相等的小球A、B分别固定在轻杆的中点和端点，如图5717所示，当杆在光滑的水平面上绕O点匀速转动时，求杆的OA段和AB段对小球的拉力之比图5717解析：设杆的OA和AB段对小球的拉力分别为F1和F2，OAABr.依据牛顿第二定律，可得对小球A有F1F2mr2.对小球B有F22mr2.联立以上两式，解得F1F232.即杆的OA段和AB段对小球的拉力之比为32.答案：32图5718l的不能伸长的轻绳上，穿一个质量为m的光滑小圆环C，然后把绳的两端固定在竖直轴上，绳的A、B端在竖直轴上的距离为l/2，转动竖直轴带动C环在水平面内做匀速圆周运动，当绳的B端正好在C环的轨道平面上时，求：(1)小圆环转动的角速度；(2)绳的拉力图5719解析：环C在水平面内做匀速圆周运动，由于环光滑，所以环两端绳的拉力大小相等BC段绳水平时