《圓周運動的實例分析》同步練習3

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1、《圓周運動的實例分析》同步練習 一、選擇題 1.下列有關(guān)洗衣機中脫水筒的脫水原理的說法正確的是 （ ） A.水滴受離心力作用而背離圓心方向甩出 B.水滴受到向心力，由于慣性沿切線方向甩出 C.水滴受到的離心力大于它受到的向心力，而沿切線方向甩出 D.水滴與衣服間的附著力小于它所需要的向心力，于是水滴沿切線方向甩出 2 .關(guān)于鐵道轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外鐵軌間的高度關(guān)系，下列說法中正確的是 （ ） A.內(nèi)、外軌一樣高，以防列車傾倒造成翻車事故 B.因為列車在轉(zhuǎn)彎處有向內(nèi)傾倒的可能，故一般使內(nèi)軌高于外軌，以防列車翻倒 C.外軌比內(nèi)軌略高，這樣可以使列車順利轉(zhuǎn)彎，減少車輪與鐵軌的擠壓 D.以

2、上說法均不正確 3 .在世界一級方程式錦標賽中，賽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時，常常在彎道上沖出跑道， 其原因是（ ） A.是由于賽車行駛到彎道時，運動員未能及時轉(zhuǎn)動方向盤造成的 B.是由于賽車行駛到彎道時，沒有及時加速造成的 C.是由于賽車行駛到彎道時，沒有及時減速造成的 D.是由于在彎道處汽車受到的摩擦力比在直道上小造成的 4 .如圖1所示，在光滑的軌道上，小球滑下經(jīng)過圓弧部分的最高點 A時，恰好不脫離軌 道，此時小球受到的作用力是 （ ） 圖1 A.重力、彈力和向心力 B.重力和彈力 C.重力和向心力 D.重力 5 .如圖2所示，用長為L的細繩拴著質(zhì)量為 m的小球在豎直

3、平面內(nèi)做圓周運動，正確的 說法是（ ）  A.小球在圓周最高點時所受的向心力一定為重力 B.小球在最高點時繩子的拉力有可能為零 C.若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運動，則其在最高點的速率為 0 D.小球過最低點時繩子的拉力一定大于小球的重力 [ 6 .在高速公路的拐彎處，路面建造得外高內(nèi)低，即當車向右拐彎時，司機左側(cè)的路面 比右側(cè)的要高一些，路面與水平面間的夾角為 9,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 2 v A . sin 0= Rg 2 2v C. sin 2 0= Rg （即垂直于前進方向）摩擦力等于零，。應(yīng)等于（ ）

4、2 V B. tan 0= Rg[ 2 D. cot 0= Rg V 7.飛行員身體承受的壓力最大不能超過體重的 9倍，那么當他駕機飛行速率為 V0時，在 豎直平面內(nèi)做圓周運動的最小半徑應(yīng)是 2 2 V0 V0 1. 9g B.8g 2 2 V0 V0 C.10g D. g 8.如圖3所示，長為l的輕桿，一端固定一個小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使 小球在豎直面內(nèi)做圓周運動，關(guān)于最高點的速度 v,下列說法正確的是（ ） 圖3 8. v由零逐漸增大，向心力也增大 C.當v由而逐漸增大時，桿對小球的彈力逐漸增大 D.當v由市逐漸減小時，桿對小球的彈力逐漸

5、增大 二、非選擇題 9. 一根長l = 0.625 m的細繩，一端拴一質(zhì)量 m=0.4 kg的小球，使其在豎直平面內(nèi)繞 繩的另一端做圓周運動， g取10 m/s2,求： ⑴小球通過最高點時的最小速度； （2）若小球以速度v= 3.0 m/s通過圓周最高點時，繩對小球的拉力多大？若此時繩突然斷 了，小球?qū)⑷绾芜\動? 第3節(jié)圓周運動的實例分析 1. D ［根據(jù)離心運動的特點知，水滴的離心現(xiàn)象是由于水滴與衣服間的附著力小于水 滴運動所需要的向心力，即提供的向心力不足，所以水滴沿切線方向甩出，正確選項為 D.］ 2. C ［鐵道轉(zhuǎn)彎處外軌比內(nèi)軌略高，從而使支持力的水平方向分力可提供一部分

6、向心 力，以減少車輪與鐵軌的擠壓避免事故發(fā)生， C對，A、B、D錯.］ 3. C ［賽車在水平彎道上行駛時，摩擦力提供向心力，而且速度越大，需要的向心力 越大，如不及時減速，當摩擦力不足以提供向心力時，賽車就會做離心運動，沖出跑道，故 C正確.］ 4. D ［小球在最高點恰好不脫離軌道時，小球受軌道的彈力為零，而重力恰好提供向 心力，向心力并不是小球受到的力，而是根據(jù)力的作用效果命名的，故 D正確，A、B、C均 錯誤.］ 5. BD ［設(shè)在最高點小球受的拉力為 Fi,最低點受到的拉力為F2,當在最高點Vi>M時， 2 V1 則Fi+mg=mL,即向心力由拉力Fi與mg的合力提供，A

7、錯；當v〔=ygL時，F(xiàn)〔=0, B對；v i = ygL為球經(jīng)過最高點的最小速度，即小球在最高點的速率不可能為 0, C錯；在最低點，F(xiàn) 2 2 V2 V2 2 - mg = m l , F2=mg+mL，所以經(jīng)最低點時，小球受到繩子的拉力一定大于它的重力， D 對.］ 6. B ［當車輪與路面的橫向摩擦力等于零時，汽車受力如圖所示, 2 V 則有：Nsin 0= mR, Ncos 0= mg, 2 V 解得: tan 0= Rg,故 B正確.] 7. B [如圖所示，飛機在豎直平面內(nèi)做圓周運動，經(jīng)過最低點時，飛行員承受的支持力最 2 2

8、 V0 V0 大，當半徑最小時，支持力 N = 9mg,由N —mg = m；,得r = 8g.] 8. BCD [由于是輕桿，即使小球在最高點速度為零，小球也不會掉下來，因此 v的極 2 2 小值是零；v由零逐漸增大，由F=—l—可知，F(xiàn)也增大，B對；當v = 4H時，F(xiàn) = T=mg, 2 mv 此時桿恰對小球無作用力，向心力只由其自身重力來提供；當 V由再增大時，則一廠=mg 2 + F F =mVT — mg,桿對球的力為拉力， 且逐漸增大；當V由狗減小時，桿對球為支持 mv2 mv2 力.此時，mg —F =丁，F(xiàn) =mg —丁，支持力F逐漸增大，桿對球的拉力、支持力

9、 都為彈力，所以C、D也對，故選B、C、D.] 9. (1)2.5 m/s (2)1.76 N 平拋運動 解析 (1)小球通過圓周最高點時，受到的重力 G= mg必須全部作為向心力 F向，否則重 力G中的多余部分將把小球拉進圓內(nèi)，而不能實現(xiàn)沿豎直圓周運動.所以小球通過圓周最高 點的條件應(yīng)為F向＞mg,當F向=mg時，即小球受到的重力剛好全部作為通過圓周最高點的向 心力，繩對小球恰好沒有力的作用，此時小球的速度就是通過圓周最高點的最小速度 v0,由 2 vo 向心力公式有：mg=mT 2 vo 解得：G=mg = m l vo=痼=，10 x 0.625 m/s= 2.5 m/s. v大于最小速度vo,所需的向心力F向?qū)⒋笥谥亓 , 此時有 (2)小球通過圓周最高點時，若速度 這時繩對小球要施加拉力 F,如圖所示, 2 v 2 v 解得：F = m ? 3.02 F+ mg = m l —mg= (0.4 X 0.625—0.4 X 10) N = 1.76 N 2 若在最高點時繩子突然斷了， 則提供的向心力mg小于需要的向心力 mf,小球?qū)⒀厍芯€ 方向飛出做離心運動（實際上是平拋運動）.