20162017學(xué)年高中物理專題57生活中的圓周運動預(yù)基礎(chǔ)版含解析

第頁5.7生活中的圓周運動【學(xué)習(xí)目標(biāo)】(1)會在具體問題中分析向心力的來源；(2)會用牛頓第二定律解決豎直平面圓周運動問題【自主學(xué)習(xí)】1、鐵路的彎道（1）火車受幾個力作用？（2）這幾個力的關(guān)系如何？（3）畫出受力示意圖，結(jié)合運動情況分析各力的關(guān)系。2.汽車在橋上對橋的壓力問題（1）汽車在水平路面上勻速行駛或靜止時，在豎直方向受力，力。合力為。（2）汽車過凸型橋或凹型橋時的運動也可以近似看做運動。圖1圖2（3）汽車在凸形橋的最高點時（如圖1）：思考并回答：設(shè)橋半徑為R，汽車質(zhì)量為m，①汽車在最高點的受哪些力？②向心力的來源：③在最高點的速度為V，則汽車向心力公式Fn=④對橋面的壓力FN’=則汽車在凸形橋上運動時，對橋的壓力重力（>或<），汽車處于重（超/失）。討論：①若速度V↑，對橋面的壓力FN’如何變化？②若FNmin’=0，即壓力為零，則車速V0為多少？汽車會怎樣？③若V>V0，汽車會做怎樣運動？（4）汽車在凹形橋的最低點時（如圖2）：思考并回答：設(shè)橋半徑為R，汽車質(zhì)量為m，①汽車在凹橋最低點的受力情況：②向心力的來源：③在最低點的速度為V，汽車向心力公式Fn=④對橋面的壓力FN’=則汽車在凹形橋上運動時，對橋的壓力重力（>或<），汽車處于重（超/失）。討論：①若V↑，F(xiàn)N’如何變化？1．如圖所示，洗衣機脫水桶在轉(zhuǎn)動時，衣服貼靠在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上而不掉下來，則衣服：（）A．受到4個力的作用B．所需的向心力由靜摩擦力提供C．所需的向心力由彈力提供D．所需的向心力由重力提供【答案】C2．下列關(guān)于離心現(xiàn)象的說法正確的是：（）A、當(dāng)物體所受的離心力大于向心力時產(chǎn)生離心現(xiàn)象；B、做勻速圓周運動的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失時，它將做背離圓心的圓周運動；C、做勻速圓周運動的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失時它將沿切線做直線運動；D、做勻速圓周運動的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失時它將做曲線運動?！敬鸢浮緾【解析】當(dāng)物體所需的向心力大于提供的向心力時，物體做離心運動，A錯誤；做勻速圓周運動的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失時它將沿切線做直線運動，C正確；BD錯誤；3．火車在轉(zhuǎn)彎行駛時，需要靠鐵軌的支持力提供向心力。下列關(guān)于火車轉(zhuǎn)彎的說法中正確的是：（）A、在轉(zhuǎn)彎處使外軌略高于內(nèi)軌；B、在轉(zhuǎn)彎處使內(nèi)軌略高于外軌；C、在轉(zhuǎn)彎處使內(nèi)、外軌在同一水平高度；D、在轉(zhuǎn)彎處火車受到的支持力豎直向上?！敬鸢浮緼【解析】火車在轉(zhuǎn)彎行駛時，受到重力和支持力，兩個力的合力充當(dāng)向心力，當(dāng)外軌高于內(nèi)軌時，軌道給火車的支持力斜向彎道內(nèi)側(cè)，它及重力的合力指向圓心，為火車轉(zhuǎn)彎提供了一部分向心力，減輕了輪緣和外軌的擠壓，故A正確；4．火車轉(zhuǎn)彎做圓周運動，如果外軌和內(nèi)軌一樣高，火車能勻速通過彎道做圓周運動，下列說法中正確的是：（）A.火車通過彎道向心力的來源是外軌的水平彈力，所以外軌容易磨損B.火車通過彎道向心力的來源是內(nèi)軌的水平彈力，所以內(nèi)軌容易磨損C.火車通過彎道向心力的來源是火車的重力，所以內(nèi)外軌道均不磨損D.以上三種說法都是錯誤的【答案】A5．（多選）火車軌道在轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌，其高度差由轉(zhuǎn)彎半徑及火車速度確定，若在某轉(zhuǎn)彎處規(guī)定行駛速度為v，則下列說法中正確的是：（）A.當(dāng)以v的速度通過此彎路時，火車重力及軌道面支持力的合力提供向心力B.當(dāng)以v的速度通過此彎路時，火車重力、軌道面支持力和外軌對輪緣彈力的合力提供向心力C.當(dāng)速度大于v時，輪緣擠壓外軌D.當(dāng)速度小于v時，輪緣擠壓外軌【答案】AC【解析】當(dāng)以v的速度通過此彎路時，火車重力及軌道面支持力的合力應(yīng)正好等于向心力，若當(dāng)速度大于v時，火車重力及軌道面支持力的合力小于轉(zhuǎn)彎所需向心力此時輪緣擠壓外軌，外軌對輪緣產(chǎn)生彈力，使火車重力及軌道面支持力及外軌對輪緣的彈力的合力來提供足夠的向心力，當(dāng)速度小于v時，火車重力及軌道面支持力的合力大于轉(zhuǎn)彎所需向心力，此時輪緣擠壓內(nèi)軌，使內(nèi)軌的彈力、火車重力及軌道面支持力的合力正好等于向心力，故AC說法正確、BD說法錯誤。6．一輛汽車以54km/h的速率通過一座拱橋的橋頂，汽車對橋面的壓力等于車重的一半，這座拱橋的半徑