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高中物理 57 生活中的圆周运动课件 新人教版必修2_图文

第五章 曲线运动 课时7 生活中的圆周运动 课 课 课 前 堂 后 预 效 巩 习 果 固 作 检 提 业 测 高 课前基预础习训练作业 一、选择题(1~3 为单选,4~5 为多选。) 1.关于铁路转弯处内外轨道间有高度差,下列说法正确的 是( ) A.可以使列车顺利转弯,减小车轮与铁轨的侧向挤压 B.因为列车转弯时要受到离心力的作用,故一般使外轨 高于内轨,以防列车翻倒 C.因为列车转弯时有向内侧倾倒的可能,故一般使内轨 高于外轨,以防列车翻倒 D.以上说法都不正确 2.下列关于离心现象的说法中,正确的是( ) A.物体做离心运动的原因是物体受的离心力大于向心力 B.做匀速圆周运动的物体,当它所受的合外力突然变为 零时,它将沿半径方向背离圆心运动 C.做匀速圆周运动的物体,当它所受的合外力突然变为 零时,它将沿圆周的切线方向做匀速直线运动 D.做匀速圆周运动的物体,当它所受的合外力突然变为 零时,它可能做曲线运动 3.如图所示,长为 L 的细绳,一端系一质量为 m 的小球, 另一端固定于 O 点.当绳竖直时小球静止,再给小球一水平初 速度 v,使小球在竖直平面内做圆周运动,并且刚好通过最高 点,则下列说法中正确的是( ) A.小球通过最高点时速度为零 B.小球开始运动时绳对小球的拉力为 v2 mL C.小球在最高点时绳对小球的拉力为 mg D.小球在最高点时速度大小为 gL 4.如图所示,汽车以恒定速率通过一圆弧形拱桥的顶点时, 下列关于汽车受力的说法中正确的是( ) A.汽车的向心力就是它所受的重力 B.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作 用 C.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力的作用 D.汽车的向心力是它所受的重力和支持力的合力,方向 指向圆心 5.如图所示是用来说明向心力、质量、半径之间关系的仪 器.球 P 和 Q 可以在光滑杆上无摩擦滑动,两球之间用一条轻 绳连接,已知 mP=2mQ,当整个装置以角速度 ω 匀速转动时, 两球离转轴的距离不变,则此时( ) A.两球受的向心力大小相等 B.P 球受的向心力比 Q 的大 C.rQ 一定是 rP 的 2 倍 D.当 ω 增大时,P 球将向外运动 二、非选择题 6.洗衣机脱水筒是利用________的机械,将衣服放在洗衣 机的甩干桶内,当甩干桶高速旋转时,衣服也随之旋转,当 ________小于圆周运动所需要的向心力时,衣服上的水滴就飞 出桶壁的孔. 7.如图所示,汽车质量 1.5×104 kg,以不变速率先后驶 过凹形路面和凸形路面,路面圆弧半径为 15 m,如果路面承受 的最大压力不得超过 2.0×105 N,汽车允许的最大速率是多 少?汽车以此速率驶过路面的最小压力是多少?(g 取 10 m/s2) 8.2003 年 10 月 15 日成功发射了“神舟”五号载人飞船, 2005 年 10 月“神舟”六号圆满完成任务.飞船中的宇航员需 要在航天之前进行多种训练,其中如图是离心实验器的原理 图.可以用此实验研究过荷对人体的影响,测定人体的抗荷能 力.离心试验器转动时,被测者做匀速圆周运动,现观察到图 中的直线 AB(线 AB 与舱底垂直)与水平杆成 30°角,则被测者 对座位的压力是他所受重力的多少倍? 课前预习作业 1.A 铁路弯道处外轨高于内轨,目的是由支持力的水平 分力提供向心力,从而减少了铁轨与车轮边缘间的侧向挤压力. 2.C 物体做离心运动的原因是向心力不足或向心力突然 消失,不存在“离心力”,所以 A 是错误的.做匀速圆周运动 的物体,当向心力突然变为零时,它将保持原来的速度大小和 方向做匀速直线运动,所以 C 项正确,B、D 项错误. 3.D 小球恰好通过最高点时,mg=mvL2,v= gL,绳的 拉力为零. 4.CD 汽车受重力、支持力、牵引力和摩擦力;汽车速 率恒定,向心力是由合外力提供的,水平方向上牵引力与摩擦 力平衡,向心力是重力与支持力的合力. 5.AC 两球间的轻绳提供向心力,两球向心力大小相等, 故 A 正确;由 mPrPω2=mQrQω2 及 mP=2mQ,可得 rQ=2rP,故 C 正确.当 ω 增大时,以上关系仍成立,两球不动. 6.离心现象 附着力 解析:洗衣机转动角速度增大到某一值时,如果角速度再 增大,水滴就会出现提供的向心力小于需要的向心力发生离心 现象,即水的附着力 小于圆周运动所需向心力,水就会做离心运动,水滴就飞 出桶壁的孔. 7.7.07 m/s 1.0×105 N 解析:当汽车经过凹形路面最低点时,设路面支持力为 FN1, 由牛顿第二定律有 FN1-mg=mvR2,要求 FN1≤2.0×105 N,解 得允许的最大速率 vm≈7.07 m/s.由上面的分析可知,汽车经过 凸形路面顶点时对路面的压力最小,设 FN2,路面支持力为 F′N2,由 mg-F′N2=mvR2m,解得 F′N2=1.0×105 N.由牛顿 第三定律知, FN2 与 F′N2 等值反向. 8.2 倍 解析:人受重力和弹力的作用,两个力的合力提供向心力, 受力分析如图所示.在竖直方向:FNsin30°=mg,① 在水平方向:FNcos30°=mrω2.② 由①式得:FN=2mg. 由牛顿第三定律知,人对座位的压力是其重力的 2 倍. 课堂基效础训果练检测 一、选择题(1~3 为单选,4~5 为多选。) 1.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

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