魯科版高中物理必修24.3向心力的實例分析名師精編作業(yè)

1、名校名 推薦4.3 向心力的實例分析作業(yè)1汽車駛向一凸形橋，為了在通過橋頂時，減小汽車對橋的壓力，司機應(yīng)()a以盡可能小的速度通過橋頂b適當(dāng)增大速度通過橋頂c以任何速度勻速通過橋頂d使通過橋頂?shù)南蛐募铀俣缺M可能小2在某轉(zhuǎn)彎處，規(guī)定火車行駛的速率為v0，則下列說法中正確的是()a當(dāng)火車以速率 v0 行駛時，火車的重力與支持力的合力方向一定沿水平方向b當(dāng)火車的速率 vv0 時，火車對外軌有向外的側(cè)向壓力c當(dāng)火車的速率 vv0 時，火車對內(nèi)軌有向內(nèi)的擠壓力d當(dāng)火車的速率 vv0 時，火車對內(nèi)軌有向內(nèi)側(cè)的壓力3如圖所示，小球m 在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運動，下列說法中正確的是 ()a小球通過最

2、高點時的最小速度是vgrb小球通過最高點時的最小速度為0c小球在水平線 ab 以下的管道中運動時內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力d小球在水平線 ab 以上的管道中運動時外側(cè)管壁對小球一定無作用力4、如圖所示，在高速公路的拐彎處，路面筑得外高內(nèi)低，即當(dāng)車向左拐彎時，司機右側(cè)的路面比左側(cè)的要高一些，路面與水平面間的夾角為 。設(shè)拐彎路段是半徑為r 的圓弧，要使車速為 v 時車輪與路面之間的橫向 （即垂直于前進方向）摩擦力等于 0， 應(yīng)等于（）v2arctanv 212v2v 2arcsinrg2arcsinarccota.rgb.c.rgd.rg5、汽車以速度 v 通過一半圓形式的拱橋頂端時， 有關(guān)汽車受

3、力的說法正確的是：()a、汽車的向心力可能就是它的重力b、汽車的向心力可能是它所受的重力支持力的合力，方向指向圓心c、汽車受重力、支持力、牽引力、摩擦力和向心力作用d、以上均不正確1名校名 推薦6、如圖所示，輕桿的一端有一個小球，另一端有光滑的固定軸o，現(xiàn)給球一初速度，使球和桿一起繞o軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，不計空氣阻力，用f 表示球到達最高點對小球的作用力則f ()a一定是拉力b一定是推力c一定等于 0d可能是拉力，也可能是推力，也可能等于07、如圖所示，用細(xì)線將一小球懸掛在勻速前進的車廂里，當(dāng)車廂突然制動時（）a線的張力不變；b線的張力突然減??；c線的張力突然增大； 9d線的張力如何變化無法判斷

4、。8 火 車轉(zhuǎn)彎時實際 是在做圓周運動，因 而具有 _，需要_如果轉(zhuǎn)彎時內(nèi)外軌一樣高，則由 _提供向心力， 這樣，鐵軌和車輪易受損如果轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌， 火車轉(zhuǎn)彎時鐵軌對火車的支持力不再是豎直向上的，而是 _，它與重力的合力指向 _，為火車提供了一部分向心力， 減輕了輪緣與外軌的擠壓 修筑鐵路時， 要適當(dāng)設(shè)計內(nèi)外軌的高度差，使火車以規(guī)定的速度行駛時， 轉(zhuǎn)彎需要的向心力幾乎完全由 _提供9如圖所示，質(zhì)量m2.0 104 kg 的汽車以不變的速率先后駛過凹形橋面和凸形橋面，兩橋面的圓弧半徑均為20m如果橋面承受的壓力不得超過3.0 105n，則： (1) 汽車允許的最大速率是多少？(2) 若以

5、所求速度行駛，汽車對橋面的最小壓力是多少？( g 取 10m/s2)2名校名 推薦10如圖所示， 鏈球運動員在將鏈球拋擲出手之前，總要雙手拉著鏈條加速轉(zhuǎn)動幾圈，這樣可以使鏈球速度盡量增大，拋擲出手后飛行得更遠(yuǎn) 在運動員加速轉(zhuǎn)動的過程中，能發(fā)現(xiàn)他手中與鏈球相連的鏈條與豎直方向的夾角 將隨著鏈球轉(zhuǎn)速的增大而增大，試通過分析計算說明：為什么 角隨鏈球轉(zhuǎn)速的增大而增大11修鐵路時，兩軌間距是1435mm，某處鐵路轉(zhuǎn)彎的半徑是300m，若規(guī)定火車通過這里的速度是72km/h. 請你運用學(xué)過的知識計算一下，要想使內(nèi)外軌均不受輪緣的擠壓，內(nèi)外軌的高度差應(yīng)是多大？12雜技演員在做“水流星”表演時，用一根細(xì)繩系

6、著盛水的杯子，掄起繩子，讓杯子在豎直面內(nèi)做圓周運動如圖5 所示，杯內(nèi)水的質(zhì)量m 0.5kg ，繩長 l 60cm.求： (1) 在最高點水不流出的最小速率(2) 水在最高點速率 v3m/s 時，水對杯底的壓力大小答案：1 b2 abd3名校名 推薦3 bc 小球沿管道做圓周運動的向心力由重力及管道對小球的支持力的合力沿半徑0 ，方向的分力提供由于管道的內(nèi)、外壁都可以提供支持力，因此過最高點的最小速度為a 錯誤， b 正確；小球在水平線 ab 以下受外側(cè)管壁指向圓心的支持力作用，c 正確；在 ab線以上是否受外側(cè)管壁的作用力由速度大小決定，d 錯誤 4、【答案】 b【解析】：沒有橫向摩擦力即車速

7、是v 時車所需的向心力由重力和支持力的合力提供。v2v 2有 mg tanmarctanrgr5、【答案】 ab6、【答案】 d7、【答案】 c【解析】：本小球勻速，合外力為0，繩子拉力等于小球重力；突然制動時，小球?qū)⒆鰣A周運動，繩子拉力減去重力是向心力，所以繩子拉力大于重力，繩子拉力變大了。8向心加速度向心力外軌對輪緣的彈力斜向彎道的內(nèi)側(cè)圓心重力 g 和支持力 n 的合力(2)10 5n9 (1)10m/s解析(1)汽車在凹形橋底部時對橋面壓力最大，由牛頓第二定律得：2vmaxn1 mg m r.代入數(shù)據(jù)解得vmax 10m/s.(2)汽車在凸形橋頂部時對橋面壓力最小，由牛頓第二定律得：2m

8、v代入數(shù)據(jù)解得n2 105n.5由牛頓第三定律知汽車對橋面的最小壓力等于10 n.解析如圖所示，設(shè)鏈球的繩長為l，繩對球的拉力為f，鏈球重力為mg，由正交分解得 fcos mg， fsin m2r ，r lsing聯(lián)立三式解得cos 2l .由此式可以看出轉(zhuǎn)速增大， 增大， cos值減小， 變大，所以 角隨鏈球轉(zhuǎn)速的增大而增大11 0.195m解析火車在轉(zhuǎn)彎時所需的向心力由火車所受的重力和軌道對火車支持力的合力提供4名校名 推薦22的，如圖所示，圖中h 為兩軌高度差，d 為兩軌間距， mgtan mv ，tan v ，又由于軌道rgrh平面和水平面間的夾角一般較小，可近似認(rèn)為：tan sin d.h v2v2d202 1.435因此： d gr ，則 h gr9.8 300 m 0.195m.12 (1)2.42m/s(2)2.6n解析(1)在最高點水不流出的條件是水的重力不大于水做圓周運動所需要的向心力，即 mgmv2，則所求最小速率v0 lg0.6 9.8m/s 2.42