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生活中的圓周運(yùn)動一、單項(xiàng)選擇題。1.火車在轉(zhuǎn)彎行駛時,需要靠鐵軌的支持離提供向心力。以下關(guān)于火車轉(zhuǎn)彎的說法中正確的是()A在轉(zhuǎn)彎處使外軌略高于內(nèi)軌B在轉(zhuǎn)彎處使內(nèi)軌略高于外軌C在轉(zhuǎn)彎處使內(nèi)軌、外軌在同一水平高度D在轉(zhuǎn)彎處火車受到的支持力豎直向上2.圓形軌道豎直放置,質(zhì)量為m的小球經(jīng)過軌道內(nèi)側(cè)最高點(diǎn)而不脫離軌道的最小速率為u,現(xiàn)在使小球以2u的速率通過軌道最高點(diǎn)內(nèi)側(cè),那么它對軌道壓力大小為()A0BmgC3mgD5mg3.如右圖所示,碗質(zhì)量為M,靜止在地面上,質(zhì)量為m的滑塊滑到圓弧形碗的底端時速率為u,已知碗的半徑為R,當(dāng)滑塊滑過碗底時,地面受到碗的壓力為()A(M+m)gB(M+m)g+CMg+DMg+mg-m4.在高速公路的拐彎處,通常路面都是外高內(nèi)低.如圖所示,在某路段汽車向左拐彎,司機(jī)左側(cè)的路面比右側(cè)的路面低一些.汽車的運(yùn)動可看作是做半徑為R的圓周運(yùn)動.設(shè)內(nèi)外路面高度差為h,路基的水平寬度為d,路面的寬度為L.已知重力加速度為g.要使車輪與路面之間的橫向摩擦力(即垂直于前進(jìn)方向)等于零,則汽車轉(zhuǎn)彎時的車速應(yīng)等于()A.eq\r(\f(gRh,L))B.eq\r(\f(gRh,d))C.eq\r(\f(gRL,h))D.eq\r(\f(gRd,h))二、雙項(xiàng)選擇題。5.中央電視臺《今日說法》欄目最近報(bào)道了一起發(fā)生在湖南長沙某區(qū)湘府路上的離奇交通事故.家住公路拐彎處的張先生和李先生家在三個月內(nèi)連續(xù)遭遇了七次大卡車側(cè)翻在自家門口的場面,第八次有輛卡車沖進(jìn)李先生家,造成三死一傷和房屋嚴(yán)重?fù)p毀的血腥慘案.經(jīng)公安部門和交通部門協(xié)力調(diào)查,畫出的現(xiàn)場示意圖如圖所示.交警根據(jù)圖示作出以下判斷,你認(rèn)為正確的是()A.由圖可知汽車在拐彎時發(fā)生側(cè)翻是因?yàn)檐囎鲭x心運(yùn)動B.由圖可知汽車在拐彎時發(fā)生側(cè)翻是因?yàn)檐囎鱿蛐倪\(yùn)動C.公路在設(shè)計(jì)上可能外(西)高內(nèi)(東)低D.公路在設(shè)計(jì)上可能內(nèi)(東)高外(西)低6.洗衣機(jī)的甩干筒在轉(zhuǎn)動時有一衣物附在筒壁上,則此時()A衣物受到重力、筒壁的彈力和摩擦力B衣物隨筒壁做圓周運(yùn)動的向心力是摩擦力C筒壁的彈力隨筒的轉(zhuǎn)速增大而增大D筒壁對衣物的摩擦力隨轉(zhuǎn)速的增大而增大7.如圖6.8—7所示,汽車以一定的速度經(jīng)過一個圓弧形橋面的頂點(diǎn)時,關(guān)于汽車的受力及汽車對橋面的壓力情況,以下說法正確的是………()A.在豎直方向汽車受到三個力:重力、橋面的支持力和向心力B.在豎直方向汽車只受兩個力:重力和橋面的支持力C.汽車對橋面的壓力小于汽車的重力D.汽車對橋面的壓力大于汽車的重力
8.雨傘邊緣半徑為r,且高出水平地面為h,如圖所示,若雨傘以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn),則關(guān)于雨滴運(yùn)動說法正確的是:()A.雨滴飛出后圓周運(yùn)動B.雨滴自雨傘邊緣切線水平飛出后做平拋運(yùn)動,C.雨滴自雨傘邊緣飛出后在地面上形成一個橢圓D.雨滴自雨傘邊緣飛出后在地面上形成一個大圓圈9.在水平圓盤上分別放甲、乙、丙三個質(zhì)量分別為3m、2m、m的物體,其軌道半徑分別為r、2r、3r如圖所示,三個物體的最大靜擦力皆為所受重力的k倍,當(dāng)圓盤角速度由小緩慢增加,下列說法正確的是:()A、甲物體相對圓盤首先滑動B、丙物體相對圓盤首先滑動C、乙物體受到的靜摩擦力最大D、三個物體受到的靜摩擦力一樣大三。非選擇題。10.一輛汽車以54km/h的速率通過一座拱橋的橋頂,汽車對橋面的壓力等于車重的一半,這座拱橋的半徑是m。若要使汽車過橋頂時對橋面無壓力,則汽車過橋頂時的速度大小至少是m/s。
11.如圖所示,有一繩長為l,上端固定在滾輪A的軸上,下端掛一質(zhì)量為m的物體?,F(xiàn)滾輪和物體一起以速度v勻速向右運(yùn)動,當(dāng)滾輪碰到固定的擋板B突然停止瞬間,繩子拉力大小為多少?
12.如圖所示,在質(zhì)量為M的電動機(jī)上,裝有質(zhì)量為m的偏心輪,飛輪轉(zhuǎn)動的角速度為ω,當(dāng)飛輪重心在轉(zhuǎn)軸正上方時,電動機(jī)對地面的壓力剛好為零,則飛輪重心離轉(zhuǎn)軸的距離多大?在轉(zhuǎn)動過程中,電動機(jī)對地面的最大壓力多大?
8.生活中的圓周運(yùn)動
1.A2.C3.B4.B5.AD6.AC7.BC8.BD9.BC解析:物體隨圓盤轉(zhuǎn)動做圓周運(yùn)動,靜摩擦力提供向心力。當(dāng)角速度ω增大時,需提供的向心力增加,靜摩擦力增加;在靜摩擦力達(dá)到及超過最大值時,將無法滿足圓周運(yùn)動所需的向心力,于是物體相對盤滑動,產(chǎn)生離心現(xiàn)象。首先注意到三個物體角速度相同,在未滑動前比較三者靜摩擦力的大小關(guān)系。根據(jù)牛頓定律:F向=f甲=ma甲=mω2rF向=f乙=2ma乙=2mω2×2r=4mω2rF向=f丙=3ma丙=3m·ω2×3r=9mω2r即:f甲:f乙:f丙=3:4:3……①所以乙物體受到的靜摩擦力最大,故C選項(xiàng)是正確的。,再比較三個物體的最大靜摩擦力的關(guān)系:f甲0=kmgf乙0=k×2mgf丙0=k·3mg則:f甲0:f乙0:f丙0=1:2:3……②比較①、②兩式可知丙先達(dá)到最大靜摩擦力,首先滑動,故B選項(xiàng)是正確的。
10.__45、11.解析:當(dāng)滾軸碰到固定擋板突然停止,物體m的速度仍為v,繩子對物體拉力產(chǎn)生突變,與重力的合力提供向心力。F向=T-mg=mT=m+mg即繩子拉力瞬間變?yōu)椋╩+mg)12.解析:設(shè)偏心輪的重心距轉(zhuǎn)軸r,偏心輪等效為用一長為r的細(xì)桿固定質(zhì)量為m(輪的質(zhì)量)的質(zhì)點(diǎn),繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(如圖)。輪的重心在正上方時,電動機(jī)對地面的壓力剛好為零,則此時偏心輪對電動機(jī)向上的作用力大小等于電動機(jī)的重力。即F=Mg ①根據(jù)牛頓第三定律,此時軸對偏心輪的作用力向下,大小為F=Mg,其向心力為F+mg=mω2r ②由①②得偏心輪重心到轉(zhuǎn)軸的距離為
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