向心力的實(shí)例分析

1、向心力的實(shí)例分析1. 汽車以一定的速度經(jīng)過(guò)一個(gè)圓弧形橋面的頂點(diǎn)時(shí)，關(guān)于汽車的受力及汽車對(duì)橋面的壓力情況，以下說(shuō)法正確的是（）A 、在豎直方向汽車受到三個(gè)力：重力和橋面的支持力和向心力 B 、在豎直方向汽車只受兩個(gè)力，重力和橋面的支持力C 、汽車對(duì)橋面的壓力小于汽車的重力D 、汽車對(duì)橋面的壓力大于汽車的重力2. 汽車駛過(guò)一凸形橋，為使在通過(guò)橋頂時(shí)，減小車對(duì)橋的壓力，汽車應(yīng)A. 以較慢的速度通過(guò)橋頂B.以較快的速度通過(guò)橋頂C.以較大的加速度通過(guò)橋頂D.以較小的加速度通過(guò)橋頂3. 人手里抓住一根長(zhǎng)為L(zhǎng) 的輕質(zhì)細(xì)繩的一端，繩的另一端系著一個(gè)質(zhì)量為m的小球 . 若要使小球能在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它轉(zhuǎn)

2、動(dòng)的角速度應(yīng)滿足的條件是A. gLB. gLC.gD. gLL4. 汽車在傾斜的軌道上轉(zhuǎn)彎如圖所示，彎道的傾角為 , 半徑為 r ，則汽車完全不靠摩擦力轉(zhuǎn)彎的速率是 ( 設(shè)轉(zhuǎn)彎半徑水平 )( )A.gr sinB.gr cosC.gr tanD.gr cot5. 如圖 5 6 6 所示，質(zhì)量為 m的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng) . 圓半徑為 R，小球經(jīng)過(guò)圓環(huán)最高點(diǎn)時(shí)剛好不脫離圓環(huán)，則其通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)（）A. 小球?qū)A環(huán)的壓力大小等于mg B. 小球受到的向心力等于重力mgC. 小球的線速度大小等于RgD.小球的向心加速度大小等于g6. 在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平放置的轉(zhuǎn)盤(pán)上， 有一相對(duì)盤(pán)靜止的

3、物體， 則物體相對(duì)盤(pán)的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是（）A. 沿切線方向C.沿半徑背離圓心B. 沿半徑指向圓心D. 靜止，無(wú)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)7. 質(zhì)量為 m 的小球在豎直平面內(nèi)的圓形軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)而不脫離軌道的臨界速度是v，當(dāng)小球以2v 的速度經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力大小是（）A.0B. mgC.3mgD.5 mg8. 鐵路在轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌的原因是 減輕輪緣對(duì)外軌的擠壓；減輕輪緣與內(nèi)軌的擠壓；火車按規(guī)定的速度轉(zhuǎn)彎，外軌就不受輪緣的擠壓；火車無(wú)論以多大速度轉(zhuǎn)彎，內(nèi)外軌都不受輪緣擠壓()A. B. C. D.9. 如左下圖所示， 質(zhì)量為 m的滑塊滑到圓弧軌道的最低點(diǎn)時(shí)速度大小為 v，已知圓弧軌道的半徑是

4、R，則滑塊在圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是.10. 雜技演員表演“水流星”，使裝有水的瓶子在豎直平面內(nèi)做半徑為0.9 m的圓周運(yùn)動(dòng)，若瓶?jī)?nèi)盛有100 g 水，瓶的質(zhì)量為400 g，當(dāng)瓶運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，瓶口向下，要使水不流出來(lái)，瓶子的速度至少為m/s,此時(shí)水的向心力為N，繩子受到的拉力為_(kāi)N，若在最低點(diǎn)的速度是臨界速度的2 倍，則此時(shí)，水的向心力為 _N，繩子受到的拉力為_(kāi)N，水對(duì)瓶底的壓力為_(kāi)N.11.（ 4 分）如圖 5 22 所示，質(zhì)量為 m的物體與圓筒壁的動(dòng)摩擦因數(shù)為，圓筒半徑R，若要物體不下滑，圓筒旋轉(zhuǎn)的角速度至少為_(kāi)r ad/s.12. 如圖 5 611 所示， AB為一圓弧面， 在

5、 B 點(diǎn)軌道的切線是水平的， BC為水平軌道，一小球沿 ABC軌道運(yùn)動(dòng) . 已知其質(zhì)量為 m，軌道半徑為 R，小球過(guò) B 點(diǎn)時(shí)的速度為 v，則小球剛要到達(dá) B 點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為 _，小球剛過(guò) B 點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為_(kāi).13.如圖 5 6 8，輕桿 OA 長(zhǎng) l 0.5 m，在 A 端固定一小球，小球質(zhì)量m0.5 kg ，以 O 點(diǎn)為軸使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，小球的速度大小為v0.4 m/s，求在此位置時(shí)桿對(duì)小球的作用力（g 取 10 m/s2）14. 質(zhì)量為 M 1000 kg 的汽車通過(guò)圓形拱橋時(shí)的速率恒定，拱橋的半徑為R 10 m，試求：（ 1）汽車對(duì)拱

6、橋的壓力為車重的一半時(shí)的速率；（ 2）汽車對(duì)拱橋的壓力為零時(shí)的速率.15. 一細(xì)繩拴一質(zhì)量m100 g 的小球，在豎直平面內(nèi)做半徑R40cm 的圓周運(yùn)動(dòng)，取 g 10m / s2 ，求：（ 1）小球恰能通過(guò)圓周最高點(diǎn)時(shí)的速度多大？（ 2）小球以m/s 的速度通過(guò)圓周最低點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)小球的拉力多大？（ 3）小球以v2 5.0m / s m/s 的速度通過(guò)圓周最低點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)小球的拉力多大？圓周運(yùn)動(dòng)答案：1CD 2C 3. D 4.BD 5.B 6.C 7. B 8CD 9A 10.C11【解析】要擊中目標(biāo)，合速度方向指向O點(diǎn) . 如圖所示：槍身與 OA的夾角 sin R ， arcsinR ，瞄向

7、O點(diǎn)右側(cè) .vv【答案】 A12【解析】因?yàn)?r A r B r C 1 2 3，vA vB 11， A C，由 vr 可得 vA vC1 3，所以 vA vB v C 11 3，又 A B 2 1 可得 A B C 2 1 2，所以 TA TB TC 1 2 113 答案： 23 2 314答案： 1或 515 解答：（ 1）由 n=120 r/min=2 r/s1得 Ts=0.5 s.2（ 2） B= 2 =4 rad/s.T（ 3） vA= ARA=4× 0.03 m/s=0.12 m/s.v = R=4× 0.09 m/s=0.36 m/s.BB B16 解答：（1

8、） v= r=20 × 0.1 m/s=2 m/s.（ 2） t2h2 1s5 s.g10517.r22 h1g加速度答案 1.A 2.B 3.B 4.B 5.C 6.D 7.D 8.A 9.D 10.C 11. C12.B13.4 314 1N；1510s-1 ； 16.10m/s 2、 20N.17 mf0實(shí)例分析3： C4.C5. BCD 6.C7. C8.A10.解析：瓶子運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)由得 F拉=0 時(shí)， v=gR =3 m/s對(duì)水而言： F 向 =m水 v2=0.1 × 32=1 NR0.9v2v2(2 3)2在最低點(diǎn)時(shí)：由 F mg=m對(duì)水而言： F 向 =m

9、水=0.1 ×RR0.9對(duì)瓶和水整體而言： F=（m+m ）v2=(0.1+0.4) ×( 23)2=20 N向水瓶R0.92l 0 f0 ； m 2mg+F=mv2R=4 N而 F 向 =F 拉 (m+M)g得 F 拉 =F 向 +(m+M)g=25 N對(duì)水而言： F mv2所以 F =mv2(2 3)2g=m水g+m=0.1 × 10+0.1 ×=5 NN水水N水0.9RR11. 解析：對(duì)物體而言：FfmggFNm 2 R所以 m2R=mg得 =FfFNR12.小球剛要到B 點(diǎn)時(shí)，存在向心加速度，則v 2v2FN mgm，所以 FN mg+m. 小球RR剛過(guò) B 點(diǎn)，做勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡. 則 F mgNv2【答案】 mg+mmgR13. 方法一：先判斷小球在最高位置時(shí)，桿對(duì)小球有無(wú)作用力，若有作用力，判斷作用力方向如何 .小球所需向心力22 0.16 NF 向 mv l 0.5 ×（ 0.4） 0.5 N小球受重力mg 0.5 × 10 N 5 N重力大于所需向心力，所以桿對(duì)小球有豎直向上的作用力F，以豎直向下為正方向，對(duì)小球有mg F F 向解得： F 4.84 N.方法二：設(shè)桿對(duì)小球有作用力F，并設(shè)它的方向豎直向下，則有mg F m·