高一物理鲁科版第章第节向心力的实例分析知能演练

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精一、必做题1．汽车以恒定的速率通过一圆弧形拱桥的顶点时，下列关于汽车受力的说法中正确的是（)A．汽车的向心力就是它所受的重力B．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用C．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力的作用D．汽车的向心力是它所受的重力和支持力的合力，方向指向圆心解析：选CD。汽车受重力、支持力、牵引力和摩擦力的作用;汽车速率恒定,向心力是由合外力提供的,沿圆弧切线方向上牵引力与摩擦力平衡,向心力是重力与支持力的合力，故C、D正确．2．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θ，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，θ应等于(）A．arcsineq\f(v2,R) B．arctaneq\f（v2，Rg）C。eq\f(1,2)arcsineq\f（2v2,Rg) D．arccoteq\f（v2，Rg）解析：选B.当车轮与路面之间的横向摩擦力等于零时，车受到的重力与支持力的合力提供向心力,可得mgtanθ＝meq\f（v2，R),解得θ＝arctaneq\f(v2,gR），故B正确．3．用细绳拴着质量为m的小球，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，则下列说法中正确的是（）A．小球过最高点时，绳子中张力可以为零B．小球过最高点时的最小速度为零C．小球刚好能过最高点时的速度是eq\r（Rg)D．小球过最高点时，绳子对小球的作用可以与小球所受的重力方向相反解析：选AC.小球刚好过最高点时，重力提供向心力，绳子中的张力为零,小球最小速度满足mg＝eq\f（mv2,R）,v＝eq\r（gR)，故A、C选项对，B选项错；在最高点时，若绳子对小球有拉力,该力方向只能是竖直向下，D选项错．4．(2014·济南高一检测)当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的8/9,如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时,不受摩擦力作用,则汽车通过桥顶的速度应为（取g＝10m/s2)（）A．15m/s B．20m/sC．25m/s D．30m/s解析:选D。当汽车的速度为10m/s时,重力和支持力提供向心力，则有：mg－eq\f（8，9)mg＝meq\f（v2,r),如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时不受摩擦力作用,则有：mg＝meq\f（v′2，r)，解得:v′＝3v＝30m/s。二、选做题5．如图所示，小球m在竖直放置的光滑的圆形管道内做圆周运动，下列说法正确的是(）A．小球通过最高点时的最小速度是eq\r（gR）B．小球通过最高点时的最小速度为零C．小球通过最低点时对管壁压力一定大于重力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时外侧管壁对小球一定有作用力解析：选BC。小球在光滑的圆形管道内运动到最高点时的最小速度为零，A错误、B正确；小球通过最低点时，由牛顿第二定律得N－mg＝meq\f（v2，R)，得N＝mg＋meq\f（v2，R)，故小球通过最低点时对管壁压力一定大于重力，C正确；小球在水平线ab以上的管道中运动时外侧管壁对小球不一定有作用力，D错误．6．（2014·济南高一检测)长l＝0.5m、质量可忽略的杆，其下端固定于O点,上端连有质量m＝2kg的小球，它绕O点在竖直平面内做圆周运动,当通过最高点时，如图所示，求下列情况下,杆受到的力．(g取10m/s2)(1）当v1＝1m/s时，小球对杆作用力的大小？方向如何？（2）当v2＝4m/s时，小球对杆作用力的大小？方向如何？解析：(1)设小球以速度v1通过最高点时受杆向下的力N1。由牛顿第二定律得：mg＋N1＝meq\f(v\o\al(2,1），l）代入数据可得：N1＝eq\f(mv\o\al(2,1）,l)－mg＝－16N负号说明杆对小球的作用力方向向上．由牛顿第三定律可知，球对杆的作用力大小等于16N，方向向下．(2)设小球以速度v2通过最高点时受杆向下的力N2.由牛顿第二定律得:mg＋N2＝mveq\o\al(2,2）/l代入数据解得