2021-2021高一物理“拔尖”輔導專題一 ——《圓周運動(水平方向)

1、2021-2021高一物理“拔尖”輔導專題一 圓周運動(水平方向) 這是本人編輯的專題性輔導資料,含答案。 2021-2021高一物理“拔尖”輔導專題一 圓周運動（水平彎道） 班級_姓名_座號_ 【學問要點】 1勻速圓周運動的向心力 (1)向心力的來源：向心力是由效果命名的力，它可以由重力、彈力、摩擦力等力來充當，也可以是由這些力的合力或它們的分力來供應，即任何力都可能供應向心力，向心力的作用是只轉(zhuǎn)變線速度的方向，不轉(zhuǎn)變線速度的大小 v2422 (2)大小：f向mammrm (牛頓其次定律) rt 2彎道問題 (1) 騎自行車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時，向心力由靜摩擦力供應。 (2) 火車的彎道、大路

2、的彎道都向內(nèi)側(cè)傾斜，合外力供應向心力。 (3) 飛機、鳥在空中回旋時受力與火車以“v0”過彎道相同，故機翼、翅膀的傾角與火車傾角相同。 【練習】 1、鐵路轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑為r，內(nèi)側(cè)和外側(cè)的高度差為h，l為兩軌間的距離，且lh.假如列車轉(zhuǎn)彎速率大于rgh/l，則（ ） a.外側(cè)鐵軌與輪緣間產(chǎn)生擠壓 b.鐵軌與輪緣間無擠壓 c.內(nèi)側(cè)鐵軌與輪緣間產(chǎn)生擠壓 d.內(nèi)外鐵軌與輪緣間均有擠壓 2、.如圖6820所示，汽車在傾斜的彎道上拐彎，彎道的傾角為，半徑為r，求汽車完全不靠摩擦力轉(zhuǎn)彎時的速率。 圖6820 這是本人編輯的專題性輔導資料,含答案。 3、如圖所示，一個豎直放置的圓錐筒可繞其中心oo轉(zhuǎn)動，筒內(nèi)

3、壁粗糙，筒口半徑和筒高分別為r和h，筒內(nèi)壁a點的高度為筒高的一半，內(nèi)壁上有一質(zhì)量為m的小物塊求： (1)當筒不轉(zhuǎn)動時，物塊靜止在筒壁a點受到的摩擦力和支持力的大小； (2)當物塊在a點隨筒做勻速轉(zhuǎn)動，且其受到的摩擦力為零時，筒轉(zhuǎn)動的角速度 4、質(zhì)量為100 t火車在軌道上行駛，火車內(nèi)外軌連線與水平面的夾角為=37，如圖6810所示.彎道半徑r=30 m，重力加速度取10 m/s2，當火車的速度為v1=10 m/s時，軌道受到的側(cè)壓力多大？方向如何？ 圖6810 這是本人編輯的專題性輔導資料,含答案。 1、解析：當v=rgh/l時，鐵軌與輪緣間無擠壓；當vrgh/l時，火車需要更大的向心力，所以

4、擠壓外軌. 答案：a v2 2、解析：汽車靠地面支持力沿水平方向的分力供應向心力，有mgtan=m所以 r v=grtan . 3、解析： 4、解析：當火車正常行駛時，輪與軌道間無側(cè)向壓力，火車只受軌道與軌道表面垂直的支持力作用和火車的重力作用，如圖6811（甲）所示.其做圓周運動的圓心在水平面內(nèi)，將fn1分解則有： v2v2g fn1cos=g，fn1sin=m， 所以sin=m rrcos 所以v=rgtan =30 10 3 m/s=15 m/s 4 （1）由于10 m/s15 m/s，故火車應受到軌道沿斜面對上的側(cè)壓力作用，火車受力如圖6811（乙）所示.其做圓周運動的圓心仍在水平面內(nèi)

5、，將fn2及fn2分解有： g=fn2cos+fn2sin 這是本人編輯的專題性輔導資料,含答案。 v2 fn2sinfn2cos=m r g fn2sin 由式得fn2=，將fn2代入得： cos g fn2sin v2 sinfn2cos=m， cos r 100 103 10fn2 0.61023 代入有關(guān)數(shù)值得0.6fn20.8=10010 0.830 1 106 n. 3 （2）由于20 m/s15 m/s，故火車應受到軌道沿斜面對下的側(cè)壓力作用，火車受力如圖6811（丙）所示.其做圓周運動的圓心仍在水平面內(nèi)，將fn3及fn3分解：fn3cos=g+fn3sin 所以解得fn2= v2 fn3sin+fn3cos=m r g fn3sin 由得fn3= cos g fn3sin v2 將fn3代入有sin+fn3cos=m cos r 代入相關(guān)數(shù)值有 100 103 100.6 fn3 202 0.6+fn30.8=