高中物理 第二章 勻速圓周運(yùn)動(dòng) 第3節(jié) 圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析1 火車(chē)、汽車(chē)拐彎的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題同步練習(xí) 教科版必修2.doc

《高中物理 第二章 勻速圓周運(yùn)動(dòng) 第3節(jié) 圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析1 火車(chē)、汽車(chē)拐彎的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題同步練習(xí) 教科版必修2.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第二章 勻速圓周運(yùn)動(dòng) 第3節(jié) 圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析1 火車(chē)、汽車(chē)拐彎的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題同步練習(xí) 教科版必修2.doc（4頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第3節(jié) 圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析1 火車(chē)、汽車(chē)拐彎的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題 （答題時(shí)間：30分鐘） 1. 擺式列車(chē)是集電腦、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體的新型高速列車(chē)，如圖所示。當(dāng)列車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，在電腦控制下，車(chē)廂會(huì)自動(dòng)傾斜，抵消離心力的作用；行走在直線上時(shí)，車(chē)廂又恢復(fù)原狀，就像玩具“不倒翁”一樣。假設(shè)有一超高速列車(chē)在水平面內(nèi)行駛，以360 km/h的速度拐彎，拐彎半徑為1 km，則質(zhì)量為50 kg的乘客在拐彎過(guò)程中所受到的火車(chē)給他的作用力為（g取10 m/s2）（ ） A. 0 B. 500 N C. 1000 N D. 500 N 2. 鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是由地形決定的，彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)、外軌高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān)，還與火車(chē)在彎道上的行駛速率v有關(guān)。下列說(shuō)法正確的是（ ） A. 速率v一定時(shí)，r越大，要求h越大 B. 速率v一定時(shí)，r越小，要求h越大 C. 半徑r一定時(shí)，v越小，要求h越大 D. 半徑r一定時(shí)，v越大，要求h越大 3. 一只小狗拉著雪橇在水平冰面上沿著圓弧形的道路勻速行駛，下圖為雪橇受到的牽引力F及摩擦力F1的示意圖（O為圓心），其中正確的是（ ） 4. 火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，火車(chē)的車(chē)輪恰好與鐵軌間沒(méi)有側(cè)壓力。若將此時(shí)火車(chē)的速度適當(dāng)增大一些，則該過(guò)程中（ ） A. 外軌對(duì)輪緣的側(cè)壓力減小 B. 外軌對(duì)輪緣的側(cè)壓力增大 C. 鐵軌對(duì)火車(chē)的支承力增大 D. 鐵軌對(duì)火車(chē)的支承力不變 5. 冰面對(duì)溜冰運(yùn)動(dòng)員的最大靜摩擦力為運(yùn)動(dòng)員重力的k倍，在水平冰面上沿半徑為R的圓周滑行的運(yùn)動(dòng)員，其安全速度的最大值是（） A. B. C. D. 6. 如圖所示，某游樂(lè)場(chǎng)有一水上轉(zhuǎn)臺(tái)，可在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，沿半徑方向面對(duì)面手拉手坐著甲、乙兩個(gè)小孩，假設(shè)兩個(gè)小孩的質(zhì)量相等，他們與盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)速加快到兩個(gè)小孩剛好還未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，某一時(shí)刻兩個(gè)小孩突然松手，則兩個(gè)小孩的運(yùn)動(dòng)情況是（ ） A. 兩小孩均沿切線方向滑出后落入水中 B. 兩小孩均沿半徑方向滑出后落入水中 C. 兩小孩仍隨圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不會(huì)發(fā)生滑動(dòng)而落入水中 D. 甲仍隨圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，乙發(fā)生滑動(dòng)最終落入水中 7. 火車(chē)在水平軌道上轉(zhuǎn)彎時(shí)，若轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌道一樣高，則火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)（ ） A. 對(duì)外軌產(chǎn)生向外的擠壓作用 B. 對(duì)內(nèi)軌產(chǎn)生向外的擠壓作用 C. 對(duì)外軌產(chǎn)生向內(nèi)的擠壓作用 D. 對(duì)內(nèi)軌產(chǎn)生向內(nèi)的擠壓作用 8. 如圖所示，是從一輛在水平公路上行駛著的汽車(chē)后方拍攝的汽車(chē)后輪照片。從照片來(lái)看，汽車(chē)此時(shí)正在（ ） A. 直線前進(jìn) B. 向右轉(zhuǎn)彎 C. 向左轉(zhuǎn)彎 D. 不能判斷 9. 如圖所示，半徑為R的光滑圓環(huán)上套有一質(zhì)量為m的小環(huán)，當(dāng)圓環(huán)以角速度ω繞過(guò)環(huán)心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，求小環(huán)穩(wěn)定后偏離圓環(huán)最低點(diǎn)的高度h。  1. D 解析：據(jù)題意，已知列車(chē)以360km/h的速度拐彎，拐彎半徑為1km，則向心加速度為：；列車(chē)上的乘客在拐彎過(guò)程中受到的火車(chē)給他的作用力垂直于列車(chē)底部向上為N，還受到重力G，其合力F指向圓心，即，而乘客的重力G與合力F大小相等，那么N與向心力夾角為45，則火車(chē)給的作用力為：，故選項(xiàng)D正確。 2. BD 解析：設(shè)內(nèi)外軌的水平距離為d，根據(jù)火車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，重力與支持力的合力提供向心力得： 如果r一定時(shí)，v越大則要求h越大，故C錯(cuò)誤，D正確； 如果v一定時(shí)，r越大則要求h越小，r越小則要求h越大，故B正確，A錯(cuò)誤。 故選BD。 3. C 解析：因?yàn)檠┣猎谒奖嫔涎刂鴪A弧形的道路勻速行駛，故牽引力F及摩擦力F1的合力方向指向圓心，且摩擦力F1的方向應(yīng)該與運(yùn)動(dòng)方向相反，即垂直于半徑的方向，故選項(xiàng)C 正確。 4. BD 解析：當(dāng)速度大于v時(shí)，重力和支持力的合力不夠提供向心力，此時(shí)外軌對(duì)車(chē)輪輪緣施加壓力，故B正確，A錯(cuò)誤。因?yàn)殍F軌傾斜角度不變，火車(chē)的重力不變，所以鐵軌對(duì)火車(chē)的支承力不變，C錯(cuò)誤，D正確。 5. B 解析：由題意可知，最大靜摩擦力為重力的k倍，所以最大靜摩擦力等于kmg，設(shè)運(yùn)動(dòng)員的最大速度為v，則：，解得：，B正確。 6. D 解析：當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛要發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，乙物體靠甲的拉力與圓盤(pán)的最大靜摩擦力的合力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，松手后，乙所受最大靜摩擦力不足以提供其做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力，乙要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，離圓盤(pán)圓心越來(lái)越遠(yuǎn)，但是甲所需要的向心力小于甲的最大靜摩擦力，所以甲仍保持相對(duì)圓盤(pán)靜止?fàn)顟B(tài)，D選項(xiàng)正確。 7. A 解析：火車(chē)在水平軌道上轉(zhuǎn)彎時(shí)，做圓周運(yùn)動(dòng)，需要有力提供指向圓心的向心力，即方向指向內(nèi)側(cè)，此時(shí)外軌對(duì)火車(chē)的壓力提供向心力，根據(jù)牛頓第三定律可知，火車(chē)對(duì)外軌產(chǎn)生向外的壓力作用。故選A。 8. C 解析：從汽車(chē)后方拍攝的后輪照片可以看到汽車(chē)的后輪發(fā)生變形，汽車(chē)不是正在直線前進(jìn)，而是正在轉(zhuǎn)彎，根據(jù)慣性、圓周運(yùn)動(dòng)和摩擦力知識(shí)，可判斷出地面給車(chē)輪的靜摩擦力水平向左，所以汽車(chē)此時(shí)正在向左轉(zhuǎn)彎，應(yīng)選擇C。 9. 解： 作小球的受力圖，設(shè)支持力與豎直方向的夾角為θ， 則有 小環(huán)圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為 由向心力公式得 聯(lián)立求解得 所以有