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6.4生活中的圆周运动
一、基础篇
1.[多选]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
解析:选AC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,并非不受重力作用,A、C正确,B、D错误。
2.火车在某个弯道按规定运行速度40m/s转弯时,内、外轨对车轮皆无侧压力。若火车
在该弯道实际运行速度为30m/s,则下列说法正确的是()
A.仅内轨对车轮有侧压力
B.仅外轨对车轮有侧压力
C.内、外轨对车轮都有侧压力
D.内、外轨对车轮均无侧压力
解析:选A火车在弯道按规定运行速度转弯时,重力和支持力的合力提供向心力,内、
外轨对车轮皆无侧压力。若火车的运行速度小于规定运行速度时,重力和支持力的合力大于
火车需要的向心力,火车有做近心运动趋势,内轨对车轮产生侧压力,重力、支持力和内轨
的侧压力的合力提供火车做圆周运动的向心力,故A正确。
3.[多选]在铁路转弯处,往往使外轨略高于内轨,这是为了()
A.增加火车轮子对外轨的挤压
B.增加火车轮子对内轨的挤压
C.使火车车身倾斜,利用重力和支持力的合力提供转弯所需的向心力
D.限制火车向外脱轨
解析:选CD火车轨道建成外高内低,火车转弯时,轨道的支持力与火车的重力两者
的合力指向弧形轨道的圆心,为火车转弯提供了(部分)向心力,减轻了轮缘与外轨的挤压,
同时在一定程度上限制了火车转弯时发生离心运动,即限制火车向外脱轨,故C、D正确。
4.如图所示,汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时,关于汽车的受力及汽车
对桥面的压力情况,以下说法不正确的是()
A.在竖直方向汽车受到三个力:重力、桥面的支持力和向心力
B.在竖直方向汽车可能只受两个力:重力和桥面的支持力
C.在竖直方向汽车可能只受重力
D.汽车对桥面的压力小于汽车的重力
2
v
解析:选A一般情况下汽车受重力和支持力作用,且mg-FN=m,故支持力FN=
r
2
v
mg-m,即支持力小于重力,A项错误,B、D项正确;当汽车的速度v=gr时,汽车所
r
受支持力为零,C项正确。
5.飞机驾驶员最多可承受9倍的重力加速度带来的影响,当飞机在竖直平面上沿圆弧轨
道俯冲时速度为v,则圆弧的最小半径为()
22
vv
A.B.
9g8g
22
vv
C.D.
7gg
2
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