人教版高中物理必修第2册课后习题 第六章 4 生活中的圆周运动.docVIP

第PAGE6页共NUMPAGES8页

第六章圆周运动

4生活中的圆周运动

课后篇巩固提升

合格考达标练

1.(河北邯郸高一检测)下列措施中不属于防止离心现象造成危害的是()

答案A

解析公路上的减速带是为了防止汽车超速而产生危险,不属于防止离心现象造成危害;砂轮外侧加防护罩是为了避免砂轮转速过大发生离心现象而分裂飞出;链球运动场地安装防护网是为了防止链球离心飞出而造成危害;弯道限速是为了防止汽车车速过大发生离心现象,造成翻车或侧滑。故选A。

2.已知某处弯道铁轨是一段圆弧,转弯半径为R,重力加速度为g,列车转弯过程中倾角(车厢底面与水平面夹角)为θ,则列车在这样的轨道上转弯行驶的安全速度(轨道不受侧向挤压)为()

A.gRsinθ B.gRcosθ

C.gRtanθ D.gR

答案C

解析

受力分析如图所示,当内外轨道不受侧向挤压时,列车受到的重力和轨道支持力的合力充当向心力,故Fn=mgtanθ,Fn=mv2R,解得v=

3.(多选)如图所示,宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中处于完全失重状态,下列说法正确的是()

A.宇航员仍受重力的作用

B.宇航员受力平衡

C.宇航员所受重力等于所需的向心力

D.宇航员不受重力的作用

答案AC

解析做匀速圆周运动的空间站中的宇航员,所受重力全部提供其做圆周运动的向心力,处于完全失重状态,并非宇航员不受重力作用,选项A、C正确,选项B、D错误。

4.(江苏盐城月考)摆式列车是集计算机技术、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;直线行驶时,车厢又恢复原状,实现高速行车,并能达到既安全又舒适的要求。假设有一高速列车在水平面内行驶,以180km/h的速度拐弯,由列车上的传感器测得一个质量为50kg的乘客在拐弯过程中所受合力为500N,则列车的拐弯半径为()

A.150m B.200m

C.250m D.300m

答案C

解析由F=mv2R得R=

5.如图所示,公路在通过小型水库泄洪闸的下游时常常要修建凹形路面,也叫“过水路面”。现有一“过水路面”的圆弧半径为50m,一辆质量为800kg的小汽车驶过“过水路面”。当小汽车通过“过水路面”的最低点时速度为5m/s。g取10m/s2,问此时汽车对路面的压力为多大?

答案8400N

解析

汽车在“过水路面”的最低点时受力如图所示

由牛顿第二定律得FN-mg=mv2r,解得FN=mg+mv2r=800×10+800×2550N=8400N,根据牛顿第三定律,汽车对路面的压力F

等级考提升练

6.(多选)(四川成都七中月考)如图所示,都江堰水利工程主要由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分和百丈堤、人字堤等附属工程构成,科学地解决了江水自动分流(鱼嘴分水堤四六分水)、自动排沙(鱼嘴分水堤二八分沙)、控制进水流量(宝瓶口与飞沙堰)等问题,消除了水患。1998年灌溉面积达到66.87万公顷,灌溉区域已达40余县。其排沙主要原理是()

A.沙子更重,水的冲力有限

B.弯道离心现象,沙石更容易被分离

C.沙石越重,越难被分离

D.沙石越重,越易被分离

答案BD

解析排沙的原理是当水流流过弯道时,由于水运动的速度比沙石大,所以水更容易向凹岸做离心运动,在弯道处沙石与水更容易被分离,A错误,B正确;沙石越重,运动的速度越小,则越容易与水分离,C错误,D正确。

7.在世界一级方程式锦标赛中,赛车在水平路面上转弯时,常常在弯道上冲出跑道,其原因是()

A.赛车行驶到弯道时,运动员未能及时转动方向盘

B.赛车行驶到弯道时,没有及时加速

C.赛车行驶到弯道时,没有及时减速

D.在弯道处汽车受到的摩擦力比在直道上小

答案C

解析赛车在水平弯道上行驶时,摩擦力提供向心力,而且速度越大,需要的向心力越大,如不及时减速,当摩擦力不足以提供向心力时,赛车就会做离心运动,冲出跑道,故选项C正确。

8.(多选)

铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,已知内外轨道连线与水平面夹角为θ,弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车以速度v通过某弯道时,内、外轨道均不受侧压力作用,下面分析正确的是()

A.轨道半径R=v

B.v=gRtanθ

C.火车速度小于v时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向内

D.火车速度大于v时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向外

答案BD

解析

火车转弯时受力如图所示,火车转弯的向心力由重力和支持力的合力提供,则mgtanθ=mv2R,故转弯半径R=v2

9.一辆运输西瓜的小汽车(可视为质点),以大小为v的速度经过一座半径为R的拱形桥。在桥的最高点,其中一个质量为m的西瓜A(位置如图