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1、第五章曲線運動第七節(jié)生活中的圓周運動A 級 抓基礎(chǔ)1 在水平面上轉(zhuǎn)彎的摩托車,向心力是()A.重力和支持力的合力B.靜摩擦力C.滑動摩擦力D.重力、支持力、牽引力的合力解析: 摩托車轉(zhuǎn)彎時,摩托車受重力、地面支持力和地面對它的摩擦力三個力的作用,重力和地面支持力沿豎直方向,二力平衡,由于輪胎不打滑,摩擦力為靜摩擦力,來充當(dāng)向心力綜上所述,選項B 正確答案: B2 (多選)宇航員在圍繞地球做勻速圓周運動的空間站中處于完全失重狀態(tài),下列說法正確的是()A.宇航員仍受重力的作用B.宇航員受力平衡C.宇航員所受重力等于所需的向心力D.宇航員不受重力的作用解析: 做勻速圓周運動的空間站中的宇航員,所受重
2、力全部提供其做圓周運動的向心力,處于完全失重狀態(tài),并非宇航員不受重力作用,A、 C正確,B、 D 錯誤答案: AC3 (多選)如圖所示,光滑水平面上,質(zhì)量為m 的小球在拉力F 作用下做勻速圓周運動若小球運動到P 點時,拉力F 發(fā)生變化,下列關(guān)于小球運動情況的說法中正確的是()A .若拉力突然變大,小球?qū)⒀剀壽E Pb做離心運動 B.若拉力突然變小,小球?qū)⒀剀壽E Pb做離心運動 C.若拉力突然消失,小球?qū)⒀剀壽E Pa做離心運動 D.若拉力突然變小,小球?qū)⒀剀壽E Pc做近心運動解析: 若拉力突然變大,則小球?qū)⒆鼋倪\動,不會沿軌跡Pb 做離心運動, A 錯誤若拉力突然變小,則小球?qū)⒆鲭x心運動,但由于
3、力與速度有一定的夾角,故小球?qū)⒆銮€運動,B 正確, D 錯誤若拉力突然消失,則小球?qū)⒀刂鳳 點處的切線運動,C 正確答案: BC4 (多選)在某轉(zhuǎn)彎處,規(guī)定火車行駛的速率為 vo,則下列說法中正確的是 ()A.當(dāng)火車以速率vo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vvo時,火車對外軌有向外的側(cè)向壓力C.當(dāng)火車的速率vvo時,火車對內(nèi)軌有向內(nèi)的壓力D.當(dāng)火車的速率vv。時,火車重力與支持力的合力不足以提供向心力, 火車對外軌有向外的側(cè)向壓力;當(dāng)火車的速率vvo時,火車重力與支持力的合力大于火車所需的向心力,火車對內(nèi)軌有向內(nèi)的側(cè)向壓力,選項B、 D 正確答案: ABD
4、5 .如圖所示,一光滑的半徑為R 的半圓形軌道放在水平面上,一個質(zhì)量為 m 的小球以某一速度沖上軌道,當(dāng)小球?qū)⒁獜能壍揽陲w出時,軌道的壓力恰好為零,則:(1)小球在B點的速度是多少?(2)小球落地點C距B處的水平距離是多少?解析:(1)當(dāng)小球在B點時,由牛頓第二定律可得:vBmg = mR,角牛得:VB =,gR.(2)小球從B點飛出后,做平拋運動,運動的時間是t:由2R = 2gt2,解 得:t = 2、y|,小球落地點到A點的距離:x = VBt= Fa,選項A錯誤、選項B正確;當(dāng)3足夠小時,小球不能擺過 AB所在高度,選項C正確;當(dāng)足夠大時,小球在豎直面內(nèi)能通過 AB上方的最高點而做圓周
5、運動,選項D錯誤.答案:BC9 .(多選)如圖所示,木板B托著木塊A在豎直平面內(nèi)逆時針方向做勻速圓周運動,則下列說法中正確的是()A.從水平位置a到最高點b的過程中A的向心加速度越來越大B.從水平位置a到最高點b的過程中B對A的摩擦力越來越小C.在a處時A對B的壓力等于A的重力,A所受的摩擦力達(dá)到最大 值D.在過圓心的水平線以下 A對B的壓力一定大于A的重力解析: 由于木塊A 在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,A 的向心加速度大小不變, A 錯誤; 從水平位置a 到最高點b 的過程中,A 的向心加速度沿水平方向的分量逐漸減小,即此過程B 對 A 的摩擦力越來越小,B 正確;在a 處時 A 的向心加速
6、度水平向左,豎直方向上A 處于平衡,A 對 B 的壓力等于 A 的重力, A 所受的摩擦力達(dá)到最大值,C 正確;在過圓心的水平線以下有向上的加速度的分量,此時A 處于超重狀態(tài),B 對 A 的支持力大于A 的重力, D 正確答案: BCD10 .如圖所示,半徑為 R,內(nèi)徑很小的光滑半圓管道豎直放置,質(zhì)量為 m 的小球以某一速度進(jìn)入管內(nèi),小球通過最高點P 時,對管壁的壓力為0.5 mg.求:(1)小球從管口飛出時的速率;(2)小球落地點到P點的水平距離.解析:(1)分兩種情況,當(dāng)小球?qū)芟虏坑袎毫r,則有mv2mg 0.5mg= r , vi =當(dāng)小球?qū)苌喜坑袎毫r,則有mv2 mg+0.5mg
7、=-R-,V2 =(2)小球從管口飛出做平拋運動,2R=2 gt25 t = 2/Rxi=vit =、2R, X2 = V2t=,6R.答案:(i)gR或 2 (2)V2R 或 6R11 .如圖是小型電動打夯機的結(jié)構(gòu)示意圖,電動機帶動質(zhì)量為m = 50 kg 的重錘(重錘可視為質(zhì)點)繞轉(zhuǎn)軸O勻速運動,重錘轉(zhuǎn)動半徑為R=0.5 m.電 動機連同打夯機底座的質(zhì)量為 M =25 kg,重錘和轉(zhuǎn)軸O之間連接桿的質(zhì)量 可以忽略不計,重力加速度g取10 m/s2.求:(1)重錘轉(zhuǎn)動的角速度為多大時,才能使打夯機底座剛好離開地面?(2)若重錘以上述的角速度轉(zhuǎn)動,當(dāng)打夯機的重錘通過最低位置時,打 夯機對地面的壓力為多大?解析:(1)當(dāng)拉力大小等于電動機連同打夯機底座的重力時,才能使打夯機底座剛好離開地面:有:Ft = Mg.對重錘有:mg + FT=mw 2R.個 / (M +m) g 解得:3= mR =430 rad/s.(2)在最低點,對重錘有:F t m
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