2015高考物理_00022.docVIP

计时双基练14　圆周运动的规律和应用 (限时：45分钟　满分：100分) A级　双基达标 1. 练图4－3－1 (多选题)(2013·新课标Ⅱ卷)公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如练图4－3－1，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处(　　) A．路面外侧高内侧低 B．车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动 C．车速虽然高于vc，但只要不超过某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D．当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小 解析　汽车在转弯处速度为vc时路面外高内低，汽车受的支持力和重力的合力提供向心力，汽车不受向上或向下的摩擦力，与结冰无关，A对D错；车速低于vc时，一定限度，受静摩擦力作用车辆不会向内侧滑动，高于vc时一定限度内车辆也不会向外侧滑动，B错C对． 答案　AC 2. 练图4－3－2 如练图4－3－2所示，有些地区的铁路由于弯多、弯急、路况复杂，依靠现有车型提速的难度较大，铁路部门通过引进摆式列车来解决转弯半径过小造成的离心问题，摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车．当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，当列车行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样．它的优点是能够在现有线路上运行，无需对线路等设施进行较大的改造．运行实践表明：摆式列车通过弯道的速度可提高20%～40%，最高可达50%，摆式列车不愧为“曲线冲刺能手”．假设有一超高速摆式列车在水平面内行驶，以360 km/h的速度转弯，转弯半径为2 km，则质量为50 kg的乘客在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力约为(　　) A．0 N B．250 N C．500 N D．560 N 解析　由牛顿第二定律得乘客所需要的向心力为F向＝＝250 N，火车对乘客的作用力为F＝＝250 N＝560 N. 答案　D 3. 练图4－3－3 (2013·洛阳一练)如练图4－3－3所示，从光滑的1/4圆弧槽的最高点滑下的小滑块，滑出槽口时速度方向为水平方向，槽口与一个半球顶点相切，半球底面为水平，若要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑，已知圆弧轨道的半径为R1，半球的半径为R2，则R1和R2应满足的关系是(　　) A．R1≤R2/2 B．R1≥R2/2 C．R1≤R2 D．R1≥R2 解析　小物块从半径为R1的光滑的1/4圆弧槽的最高点滑下，由机械能守恒定律得mgR1＝mv2，要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑，小物块的速度应满足v≥，两式联立得R1≥R2/2，选项B正确． 答案　B 4. 练图4－3－4 (多选题)(2013·四川资阳诊断)如练图4－3－4所示，水平放置的两个用相同材料制成的轮P和Q靠摩擦传动，两轮的半径Rr＝21.当主动轮Q匀速转动时，在Q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q轮边缘上，此时Q轮转动的角速度为ω1，木块的向心加速度为a1；若改变转速，把小木块放在P轮边缘也恰能静止，此时Q轮转动的角速度为ω2，木块的向心加速度为a2，则(　　) A.＝ B.＝ C.＝ D.＝ 解析　根据题述，a1＝ωr，ma1＝μmg；联立解得μg＝ωr.小木块放在P轮边缘也恰能静止，μg＝ω2R＝2ω2r.ωR＝ω2r，联立解得＝，选项A正确，B错误；木块在两轮边缘的向心加速度相等，均等于μg，选项C正确，D错误． 答案　AC 5. 练图4－3－5 (多选题)如练图4－3－5所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法中正确的是(　　) A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝ B．小球通过最高点时的最小速度vmin＝0 C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力 D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力 答案　BC 练图4－3－6 6．(2014·广东省汕头市金山中学期中)如练图4－3－6，圆形玻璃平板半径为R，离水平地面的高度为h，可绕圆心O在水平面内自由转动，一质量为m的小木块放置在玻璃板的边缘．玻璃板匀速转动使木块随之做匀速圆周运动． (1)若已知玻璃板匀速转动的周期为T，求木块所受摩擦力的大小． (2)缓慢增大转速，木块随玻璃板缓慢加速，直到从玻璃板滑出．已知木块脱离时沿玻璃板边缘的切线方向水平飞出，落地点与通过圆心O的竖直线间的距离为s.木块抛出的初速度可认为等于木块做匀速圆周运动即将滑离玻璃板时的线速度，滑动摩擦力可认为等于最大静摩擦力，试求木块与玻璃板间的动摩擦因数μ. 解析　(1)木块所受摩擦力等于木块做匀速圆周运动的向心力 f＝m()2R (2)木块做匀速圆周运动即将滑离玻璃板时，静摩擦力达到最大，有 fm＝μmg＝m 木块脱离