周运动第3节圆周运动的实例分析1火车、汽车拐弯的动力学问题同步练习教科版必修2

1、第3节圆周运动的实例分析1火车、汽车拐弯的动力学问题豪凰莖练习触娠练】（答题时间：30分钟）1. 摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示。当列车 转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，抵消离心力的作用；行走在直线上时，车厢又恢 复原状，就像玩具“不倒翁”一样。假设有一超高速列车在水平面内行驶，以360 km/h的则质量为50 kg的乘客在拐弯过程中所受到的火车给他的作速度拐弯，拐弯半径为1 km，用力为（g取10 m/s 2）（）A. 0B. 500 N2. 铁路转弯处的弯道半径r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A. 速率B. 速率C. 半径D.

2、 半径C. 1000 N D. 5002 N是由地形决定的，弯道处要求外轨比内轨高，其内、外轨高 v有关。下列说法正确的是v 一定时, v 一定时, r 一定时, r 一定时,r越大, r越小, v越小, v越大,要求 要求 要求 要求h越大 h越大 h越大 h越大3. 一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶，下图为雪橇受到的牵引力F及摩擦力Fi的示意图（O为圆心），其中正确的是（）4. 火车转弯时，火车的车轮恰好与铁轨间没有侧压力。若将此时火车的速度适当增大 些，则该过程中（）A. 外轨对轮缘的侧压力减小B.外轨对轮缘的侧压力增大C.铁轨对火车的支承力增大D.铁轨对火车的支承力

3、不变5. 冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的)B. kgRC.圆周滑行的运动员，其安全速度的最大值是（A. k gRD. .2kgR6. 如图所示，某游乐场有一水上转台，可在水平面内匀速转动，沿半径方向面对面手拉手坐着甲、乙两个小孩，假设两个小孩的质量相等，他们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两个小孩刚好还未发生滑动时，某一时刻两个小孩突然松手， 则两个小孩的运动情况是（）A. 两小孩均沿切线方向滑出后落入水中B. 两小孩均沿半径方向滑出后落入水中C. 两小孩仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动而落入水中D. 甲仍随圆盘一起做匀速圆周运动，乙

4、发生滑动最终落入水中7. 火车在水平轨道上转弯时，若转弯处内外轨道一样高，则火车转弯时（A.对外轨产生向外的挤压作用B.对内轨产生向外的挤压作用C.对外轨产生向内的挤压作用D.对内轨产生向内的挤压作用8. 如图所示，是从一辆在水平公路上行驶着的汽车后方拍摄的汽车后轮照片。从照片来 看，汽车此时正在（）A. 直线前进B. 向右转弯C. 向左转弯D. 不能判断9. 如图所示，半径为R的光滑圆环上套有一质量为m的小环，当圆环以角速度 3绕过环心的竖直轴旋转时，求小环稳定后偏离圆环最低点的高度h。r1. D 解析：据题意，已知列车以 360km/h的速度拐弯，拐弯半径为 1km,则向心加速度2V2为：

5、a10m/s2 ；列车上的乘客在拐弯过程中受到的火车给他的作用力垂直于列车r2底部向上为N,还受到重力G,其合力F指向圆心，即F =ma = m» = 500N，而乘客的r重力G与合力 F大小相等，那么N与向心力夹角为45°，则火车给的作用力为：F 500NN =500-. 2N，故选项D正确。cosO J222. BD 解析：设内外轨的水平距离为d,根据火车转弯时，重力与支持力的合力提供向心力得：m-=fng-r d如果r 一定时，v越大则要求h越大，故C错误，D正确；如果v 一定时，r越大则要求h越小，r越小则要求h越大，故B正确，A错误。故选BD3. C 解析：因为雪

6、橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶，故牵引力F及摩擦力R的合力方向指向圆心， 且摩擦力F1的方向应该与运动方向相反， 即垂直于半径的方向， 故 选项C正确。4. BD 解析：当速度大于 v时，重力和支持力的合力不够提供向心力，此时外轨对车轮 轮缘施加压力，故 B正确，A错误。因为铁轨倾斜角度不变，火车的重力不变，所以铁轨对 火车的支承力不变，C错误，D正确。5. B解析：由题意可知，最大静摩擦力为重力的k倍，所以最大静摩擦力等于kmg设2运动员的最大速度为 V，则：km = m ，解得：v = kgR， B正确。R6. D解析：当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，乙物体靠甲的拉力与圆盘的

7、最大静摩擦力的合力提供向心力做匀速圆周运动，松手后，乙所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力， 乙要发生相对滑动， 离圆盘圆心越来越远， 但是甲所需要的向心 力小于甲的最大静摩擦力，所以甲仍保持相对圆盘静止状态，D选项正确。7. A 解析：火车在水平轨道上转弯时，做圆周运动，需要有力提供指向圆心的向心力，即方向指向内侧，此时外轨对火车的压力提供向心力，根据牛顿第三定律可知，火车对外轨产生向外的压力作用。故选 A。8. C解析：从汽车后方拍摄的后轮照片可以看到汽车的后轮发生变形，汽车不是正在直线前进，而是正在转弯， 根据惯性、圆周运动和摩擦力知识，可判断出地面给车轮的静摩擦力水平向左，所以汽车此时正在向左转弯，应选择Co9. 解：作小球的受力图，设支持