6.4生活中的圆周运动（分层作业）高一物理同步高效课堂（人教版2019必修第二册）（原卷+解析）.docx

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第4节生活中的圆周运动

火车转弯问题

1．为让列车顺利转弯，同时避免车轮和铁轨受损，在修建铁路时会选择合适的内外轨高度差，使列车以规定的速度转弯时所需要的向心力完全由重力和支持力的合力提供。如图当火车以规定的行驶速度转弯时，内外轨不会受到轮缘的挤压，设火车轨道在某转弯处其轨道平面倾角为θ，在该转弯处规定行驶的速度为v，重力加速度为g，则（????）

A．该弯道半径为

B．当火车速度大于v时，外轨挤压轮缘

C．当火车速度小于v时，外轨挤压轮缘

D．当列车质量变大时，规定的行驶速度会变小

2．高铁列车的速度很大，铁路尽量铺设平直，但在铁路转弯处（图甲），要求内、外轨道的高度不同。在设计轨道时，其内、外轨高度差不仅与转弯半径有关，还与列车在弯道上的行驶速率有关。列车在转弯轨道上的截面图如图乙所示，下列说法正确的是（）

A．列车的转弯速度越小，轮缘对轨道的作用力一定越小

B．当列车质量增加时，列车在弯道上的行驶速率应该减小

C．当列车的转弯半径一定时，越大，越大

D．当列车在弯道上的行驶速率一定时，越大，越大

汽车过桥问题

3．如图，一质量为m的汽车驶上半径为R的拱桥，到达拱桥最高点时的行驶速度为v且不腾空。则下列说法正确的是（）

A．汽车对拱桥面的压力为mg B．汽车在拱桥最高点处于超重状态

C．拱桥对汽车的支持力为 D．行驶速度大于时，汽车会腾空

4．如图所示，一辆质量为m的汽车先过一段凹形桥，再过一段拱形桥，M、N分别为桥的最低点和最高点，且汽车通过M、N两点时的速度均不为0。汽车在通过两种桥面的过程中均未脱离桥面，下列说法正确的是（）

A．汽车通过M点时处于失重状态

B．汽车通过M点时的加速度可能为0

C．汽车通过N点时，无论速度多大，对桥面始终有压力

D．汽车通过N点时对桥面的压力一定比通过M点时对桥面的压力小

离心运动

5．如图甲所示，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒内壁在竖直平面内做匀速圆周运动，可简化为图乙所示的模型。可视为质点的衣物经过的最高位置和最低位置分别为A、B，已知此时滚筒转动的周期为T，滚筒半径为R，衣物的质量为m，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）

A．衣物在随滚筒做匀速圆周运动时，其合外力不是总等于向心力

B．衣物的向心加速度大小为

C．滚筒转动越快，衣物在位置A越容易离开滚筒作近心运动

D．衣物在位置B时处于失重状态

6．家住公路转弯处外侧的李先生家连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图所示，以下判断正确的是（）

A．公路在设计上一定是内侧高外侧低

B．公路在设计上一定是外侧高内侧低

C．拐弯时汽车一定受到了离心力

D．拐弯时汽车一定做了离心运动

7．为了使赛车快速安全通过弯道，有些赛道转弯处通常设计成赛道表面外侧高，内侧低。某赛道急转弯处是一圆弧，赛道表面倾角为θ，如图所示，当赛车行驶的速率为v时，恰好没有向赛道内、外两侧滑动的趋势。则在该弯道处（）

A．赛车受到重力、支持力和向心力

B．赛车所需的向心力等于其所受地面的支持力

C．车速只要略高于v，车辆便会立即向弯道外侧滑动

D．若弯道半径不变，设计的θ角变小，则v的值变小

8．钢架雪车是一项精彩刺激的冬奥会比赛项目，运动员从起跑区推动雪车起跑后俯卧在雪车上，经出发区、滑行区和减速区等一系列直道、弯道后到达终点，用时少者获胜。图（a）是比赛中一名运动员通过滑行区某弯道时的照片。假设可视为质点的运动员和车的总质量为m，其在弯道P处做水平面内圆周运动可简化为如图（b）所示模型，车在P处的速率为v，弯道表面与水平面成角，此时车相对弯道无侧向滑动，不计摩擦阻力和空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）

A．在P处车对弯道的压力大小为

B．在P处运动员和车的向心加速度大小为

C．在P处运动员和车做圆周运动的半径为

D．若雪车在更靠近轨道内侧的位置无侧滑通过该处弯道，则速率比原来大

9．如图所示，为了测量列车通过一圆弧形弯道在水平面内转弯的半径的大小，某人设计了如下方法：将一重物（可视为质点）用轻绳悬挂在列车车厢顶部，当列车以恒定速率v通过该弯道时，发现轻绳与车厢侧壁保持平行。已知弯道路面与水平面间夹角为，空气阻力不计，重力加速度为g。则列车在该弯道的转弯半径大小为（）

A． B． C． D．

10．在修筑铁路时，为了消除轮缘与铁轨间的挤压，要根据弯道的半径和规定的行驶速度，设计适当的倾斜轨道，即两个轨道存在一定的高度差。火车轨道在某转弯处其轨道平面倾角为，转弯半径为r，在该转弯处规定行驶的速度为v，则下列说法中正确的是（）

A．火车运动的圆周平面为图中的a

B．在该转弯处规定行驶的