第3节　离心现象（练习含解析）

3/3第3节离心现象1.如图所示，汽车在通过水平弯道时，轮胎与地面间的摩擦力已达到最大值，若汽车转弯的速率增大到原来的2倍，为使汽车转弯时仍不打滑，其转弯半径应（）A.增大到原来的2倍 B.增大到原来的2倍C.减小到原来的12 D.减小到原来的2.如图所示，汽车以大小相等的速率通过凸凹不平的路面时，下列说法正确的是（）A.汽车通过B点时容易爆胎B.汽车经过A、B两点均处于超重状态C.汽车通过B点对路面压力值小于汽车的重力D.汽车经过A、B两点时对路面压力值均等于车的重力3.在玻璃管中放一个乒乓球后注满水，然后用软木塞封住管口，将此玻璃管固定在转盘上，管口置于转盘转轴处，处于静止状态。当转盘在水平面内转动时，如图所示，则乒乓球会（球直径比管直径略小）（）A.向管底运动 B.向管口运动C.保持不动 D.无法判断4.（2024·贵州贵阳期末）如图所示，一汽车正在道路上转弯，弯道处的路面是倾斜的且与水平面所成夹角为θ。汽车在该弯道处以10m/s的速率转弯时，沿倾斜路面恰好没有上、下滑动的趋势。已知汽车在弯道上做圆周运动的半径为40m，重力加速度取g＝10m/s2，则tanθ的值为（）A.14 B.C.25 D.5.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；行驶在直轨上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样。假设有一摆式列车在水平面内行驶，以360km/h的速度转弯，转弯半径为1km，则质量为50kg的乘客，在转弯过程中所受到的火车对他的作用力大小为（g取10m/s2）（）A.500N B.1000NC.5002N D.06.（多选）一个质量为m的物体（体积可忽略），在半径为R的光滑半球顶点处以水平速度v0运动，如图所示，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.若v0＝gR，则物体对半球顶点无压力B.若v0＝12gR，则物体对半球顶点的压力为C.若v0＝0，则物体对半球顶点的压力为mgD.若v0＝0，则物体对半球顶点的压力为零7.质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是（）A.受到向心力为mg＋mvB.受到的摩擦力为μmvC.受到的摩擦力为μmgD.受到的合力方向斜向左上方8.为确保弯道行车安全，汽车进入弯道前保持较小速度。如图所示，AB为进入弯道前的平直公路，BC为水平圆弧形弯道。一辆质量为2t的汽车从A点静止开始做匀加速运动，进入BC段时保持速率不变运动，已知AB段的距离sAB＝20m，弯道BC是14圆，其半径R＝25m。汽车与路面间的动摩擦因数μ＝0.4，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10m/s2。要确保汽车进入弯道后不侧滑。求汽车（1）在弯道上行驶的最大速度；（2）在AB段时所受的阻力F阻＝3000N，则做匀加速运动的最大牵引力；（3）在（2）问下汽车从A点运动到C点的总时间。（π取3.14，最后1小题答案保留1位小数）9.如图所示的为汽车在水平路面做半径为R的大转弯的后视图，悬吊在车顶的灯左偏了θ角，则：（重力加速度为g）（1）车正向左转弯还是向右转弯？（2）车速是多少？（3）若（2）中求出的速度正是汽车转弯时不打滑允许的最大速度，则车轮与地面间的动摩擦因数μ是多少？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）第3节离心现象1.B由汽车的摩擦力提供向心力，则有f＝mv2r，f不变，v增大为2v，则弯道半径要变为原来的2倍，故B正确，A、C2.C汽车经过B点时有向下的加速度，处于失重状态，根据牛顿第二定律，得mg－N＝mv2r，所以N小于汽车的重力，结合牛顿第三定律，可知汽车经过B点时对路面压力值小于汽车的重力；汽车经过A点时有向上的加速度，处于超重状态，根据牛顿第二定律，得N－mg＝mv2r，所以N大于汽车的重力，结合牛顿第三定律，可知汽车经过A点时对路面压力值大于汽车的重力，所以在3.B转盘在水平面内转动时，玻璃管壁的摩擦力不足以提供水做圆周运动时所需要的向心力，水做离心运动，所以水向管底运动，则乒乓球在水的作用下向管口运动，故选B。4.A对汽车受力分析，根据牛顿第二定律得mgtanθ＝mv2r，代入数值解得tanθ＝14，5.C360km/h＝100m/s，乘客所需的向心力F＝mv2R＝500N，而乘客的重力为G＝500N，则火车对乘客的作用力大小N＝F2＋G2＝50026AC设物体在半球顶点受到的支持力为N，若v0＝gR，由mg－N＝mv02R得N＝0，则根据牛顿第三定律，物体对半球顶点无压力，A正确；若v0＝12gR，由mg－N＝mv02R，得N＝34mg，则根据牛顿第三定律，物体对半球顶点的压力为34mg，B错误；若v0＝0，7.D在最低点，物体受到的向心力F＝mv2R，故A错误；根据牛顿第二定律得，物体在最低点有N－mg＝mv2R，则N＝mg＋mv2R，物块受到的摩擦力f＝μN＝μmg＋mv2R，故B、C错误；8.（1）10m/s（2）8000N（3）7.9s解析：（1）设汽车在弯道上行驶的最大速度为v，根据牛顿第二定律有mv2R解得v＝10m/s。（2）根据运动学公式可得汽车在AB段做匀加速运动的最大加速度为a＝v22sAB＝2.根据牛顿第二定律可得汽车在AB段做匀加速运动的最大牵引力为F＝F阻＋ma＝8000N。（3）汽车在AB段的运动时间为t1＝va＝4汽车在BC段的运动时间为t2＝πR2v≈3.汽车从A点运动到C点的总时间为t＝t1＋t2＝7.9s。9.（1）