2013高中物理 5.7《向心力》同步課堂對(duì)點(diǎn)演練 新人教版必修2

1、PAGE PAGE 32013高中物理 5.7向心力同步課堂對(duì)點(diǎn)演練 新人教版必修2火車轉(zhuǎn)彎問題1在高速公路的拐彎處，路面造得外高內(nèi)低，即當(dāng)車向右拐彎時(shí)，則左側(cè)的路面比右側(cè)的要高一些，路面與水平面間的夾角為.設(shè)拐彎路段是半徑為R的圓弧，要使車速為v時(shí)車輪與路面之間的橫向(即垂直于前進(jìn)方向)摩擦力等于零，應(yīng)滿足()Asin eq f(v2,gR) Btan eq f(v2,gR)Csin 2eq f(2v2,gR) Dcot eq f(v2,gR)解析汽車不受橫向摩擦力作用，所以其受力情況如圖所示由x方向上的力提供向心力知FNsin eq f(mv2,R)，由y方向上的受力平衡知FNcos mg

2、，由以上兩式解得tan eq f(v2,gR).答案B2在用高級(jí)瀝青鋪設(shè)的高速公路上，汽車的設(shè)計(jì)時(shí)速是108 km/h，汽車在這種路面上行駛時(shí)，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.6倍如果汽車在這種高速公路的水平彎道上拐彎，假設(shè)彎道的路面是水平的，其彎道的最小半徑是多少？事實(shí)上在高速公路的拐彎處，路面造得外高內(nèi)低，路面與水平面間的夾角為，且tan 0.2；而拐彎路段的圓弧半徑R200 m若要使車輪與路面之間的側(cè)向摩擦力等于零，則車速v應(yīng)為多少？(g10 解析汽車在水平路上的速度v0108 km/h30 m/s，汽車拐彎的向心力由地面對(duì)汽車的摩擦力提供，靜摩擦力最大時(shí)，汽車拐彎的半徑最小，

3、即Fmmeq f(veq oal(2,0),r小)，所以最小半徑r小eq f(mveq oal(2,0),Fm)eq f(m302,0.6 mg)150 m汽車在高速路上拐彎的向心力Fnmgtan ，而Fnmeq f(v2,R)，所以mgtan meq f(v2,R)veq r(gRtan )eq r(102000.2) m/s20 m/s.答案150 m20 汽車過橋問題3一汽車通過拱形橋頂點(diǎn)時(shí)的速度為10 m/s，車對(duì)橋頂?shù)膲毫檐囍氐膃q f(3,4)，如果要使汽車在橋頂對(duì)橋面沒有壓力，車速至少為()A15 m/s B20 m/s C25 m/s D30 m/s解析當(dāng)FNeq f(3,4

4、)G時(shí)，因?yàn)镚FNmeq f(v2,r)，所以eq f(1,4)Gmeq f(v2,r)，當(dāng)FN0時(shí)，Gmeq f(v2,r)，所以v2v20 m/s.答案B4飛行員的質(zhì)量為m，駕駛飛機(jī)在豎直平面內(nèi)以速度v做半徑為r勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在其運(yùn)動(dòng)圓周的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，飛行員對(duì)座椅產(chǎn)生的壓力是()A在最低點(diǎn)比最高點(diǎn)大eq f(2mv2,r)B相等C在最低點(diǎn)比最高點(diǎn)大2mgD在最高點(diǎn)的壓力大些解析在最低點(diǎn)，F(xiàn)Nmgmeq f(v2,r)，F(xiàn)Nmgmeq f(v2,r)，在最高點(diǎn)，F(xiàn)Nmgmeq f(v2,r)，F(xiàn)Nmeq f(v2,r)mg.由此可見在最低點(diǎn)壓力大些，F(xiàn)NFN2mg，故C正確答案C5一輛載

5、重卡車，在丘陵地區(qū)的公路上勻速率行駛，地形如圖5-7-8所示由于輪胎太舊，中途爆了胎你認(rèn)為在圖中所示的A、B、C、D四處中，哪一處爆胎的可能性最大()圖5-7-8AA BB CC DD解析卡車以同樣的速率在公路上行駛時(shí)，在A處輪胎受到的支持力小于卡車重力，在B處輪胎受到的支持力大于卡車的重力，C、D處為直路面，支持力不大于卡車的重力，故在B處爆胎的可能性最大答案B6(2011唐山高一檢測(cè))質(zhì)量m1 000 kg的汽車通過圓形拱橋時(shí)的速率恒定，拱形橋的半徑R(1)汽車在最高點(diǎn)對(duì)拱形橋的壓力為車重的一半時(shí)汽車的速度大??；(2)汽車在最高點(diǎn)對(duì)拱形橋的壓力為零時(shí)汽車的速度大小(重力加速度g10 m/s2解析(1)汽車在最高點(diǎn)的受力如圖所示，由牛頓第二定律得：mgFNmeq f(v2,R)當(dāng)FNeq f(mg,2)時(shí)，汽車速度的大小v eq r(f(gR,2) eq r(f(1010,2) m/s5eq r(2) m/s.(2)汽車在