第六章4生活中的圓周運(yùn)動

4生活中的圓周運(yùn)動考點(diǎn)一交通工具的轉(zhuǎn)彎問題1．摩托車轉(zhuǎn)彎時容易發(fā)生側(cè)滑(速度過大)或側(cè)翻(車身傾斜角度不當(dāng))，所以除了控制速度外車手要將車身傾斜一個適當(dāng)角度，使車輪受到路面沿轉(zhuǎn)彎半徑方向的靜摩擦力與路面對車支持力的合力沿車身方向(過重心)。某摩托車沿水平路面以恒定速率轉(zhuǎn)彎過程中車身與路面間的夾角為θ，已知人與摩托車的總質(zhì)量為m，輪胎與路面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g。則此次轉(zhuǎn)彎中的向心力大小為()A.eq\f(mg,tanθ) B．mgtanθC．μmgtanθ D.eq\f(μmg,tanθ)2.如圖所示，一汽艇轉(zhuǎn)彎時儀表盤上顯示速度為36km/h。已知水面能對汽艇提供的徑向阻力最大為重力的0.2倍，重力加速度g取10m/s2，若要使汽艇安全轉(zhuǎn)彎，則最小轉(zhuǎn)彎半徑為()A．50mB．100mC．150mD．200m3.如圖所示，火車軌道轉(zhuǎn)彎處外高內(nèi)低，當(dāng)火車行駛速度等于規(guī)定速度時，所需向心力僅由重力和軌道支持力的合力提供，此時火車對內(nèi)、外軌道無側(cè)向擠壓作用。已知火車內(nèi)、外軌之間的距離為1435mm，高度差為143.5mm，轉(zhuǎn)彎半徑為400m，由于內(nèi)、外軌軌道平面的傾角θ很小，可近似認(rèn)為sinθ＝tanθ，重力加速度g取10m/s2，則在這種情況下，火車轉(zhuǎn)彎時的規(guī)定速度為()A．36km/h B．54km/hC．72km/h D．98km/h考點(diǎn)二汽車過橋問題4.城市公路在通過小型水庫的泄洪閘的下游時，常常要修建凹形橋，也叫“過水路面”，如圖所示，汽車通過凹形橋的最低點(diǎn)時()A．汽車所需的向心力由車受到的支持力和重力的合力提供B．車內(nèi)乘員對座位向下的壓力小于自身的重力C．橋?qū)嚨闹С至π∮谄嚨闹亓．為了防止爆胎，車應(yīng)高速駛過5．如圖所示為汽車越野賽的一段賽道，一質(zhì)量為m的汽車以相同水平速度先后通過a、b、c三處時，受到路面的支持力分別為Fa、Fb、Fc，若a、b、c三處可近似看作圓弧，半徑分別為Ra、Rb、Rc且Ra>Rc，重力加速度為g，則()A．Fa<mg，汽車處于超重狀態(tài)B．Fb<mg，汽車處于超重狀態(tài)C．為了保證行車不脫離路面，該車的行駛速度不得超過eq\r(gRa)D．a(chǎn)、b、c三處中，c處最容易爆胎考點(diǎn)三航天器中的失重現(xiàn)象離心運(yùn)動6．下列行為可以在繞地球做勻速圓周運(yùn)動的“天宮二號”艙內(nèi)完成的有()A．用臺秤稱量重物的質(zhì)量B．用水杯喝水C．用沉淀法將水與沙子分離D．給小球一個很小的初速度，小球就能在細(xì)繩拉力作用下在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動7.如圖為公路自行車賽中運(yùn)動員在水平路面上急轉(zhuǎn)彎的情景，運(yùn)動員在通過彎道時如果控制不當(dāng)會發(fā)生側(cè)滑而摔離正常比賽路線，將運(yùn)動員與自行車看作一個整體，下列論述正確的是()A．運(yùn)動員轉(zhuǎn)彎所需向心力由地面對車輪的支持力與重力的合力提供B．運(yùn)動員轉(zhuǎn)彎所需向心力由地面對車輪的摩擦力提供C．發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動員受到的合力方向背離圓心D．發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動員受到的合力大于所需的向心力8．(2023·鎮(zhèn)江市高一校聯(lián)考期中)港珠澳大橋總長約55公里，是世界上總體跨度最長、鋼結(jié)構(gòu)橋體最長、海底沉管隧道最長的跨海大橋，也是世界公路建設(shè)史上技術(shù)最復(fù)雜、施工難度最高、工程規(guī)模最龐大的橋梁。如圖所示的路段是一段半徑約為120m的圓弧形彎道，路面水平，路面對輪胎的最大靜摩擦力為正壓力的0.8倍，下雨時路面被雨水淋濕，路面對輪胎的最大靜摩擦力變?yōu)檎龎毫Φ?.4倍，若汽車通過圓弧形彎道時做勻速圓周運(yùn)動，汽車可視為質(zhì)點(diǎn)，取重力加速度g＝10m/s2，下列說法正確的是()A．汽車以72km/h的速率通過此圓弧形彎道時的向心加速度為43.2m/s2B．汽車以72km/h的速率通過此圓弧形彎道時的角速度為0.6rad/sC．晴天時，汽車以100km/h的速率可以安全通過此圓弧形彎道D．下雨時，汽車以60km/h的速率通過此圓弧形彎道時將做離心運(yùn)動9．如圖所示，一玩具汽車以速度v＝2m/s先后勻速駛過凹形路面最低點(diǎn)(如圖甲)和拱形橋最高點(diǎn)(如圖乙)，汽車質(zhì)量m＝10kg，兩圓弧半徑均為R＝0.4m，重力加速度g取10m/s2，下列說法中正確的是()A．圖甲中汽車對路面的壓力大小等于100NB．圖乙中汽車對橋面的壓力大小等于200NC．圖甲中當(dāng)汽車行駛的速度大小一定時，若路面的半徑越大，則汽車對路面的壓力越大D．圖乙中當(dāng)汽車行駛的速度大小一定時，若汽車在橋頂時對橋面的壓力始終大于0，則橋面的半徑越大，汽車對橋面的壓力越大10.如圖所示，小物塊位于半徑為R的半圓柱形物體頂端，若給小物塊一水平速度v0＝eq\r(2gR)，g為重力加速度，不計空氣阻力，則小物塊()A．將沿半圓柱形物體表面滑下來B．落地時水平位移為eq\r(2)RC．落地時速度大小為2eq\r(gR)D．落地時速度方向與水平地面成60°角11．現(xiàn)有一輛質(zhì)量m＝9000kg的轎車，行駛在瀝青鋪設(shè)的公路上，g＝10m/s2。(1)如果汽車在公路的水平彎道上以30m/s的速度轉(zhuǎn)彎，輪胎與地面的徑向最大靜摩擦力為車重的0.6倍，若要汽車不向外發(fā)生側(cè)滑，彎道的最小半徑是多少？(2)如果汽車駛過半徑R′＝90m的一段凸形橋面①若汽車以20m/s的速度通過橋面最高點(diǎn)時，對橋面的壓力是多大？②若汽車在過最高點(diǎn)時不能脫離橋面，則汽車的速度不能超過多少？12．(2023·鹽城市大豐區(qū)新豐中學(xué)高一校聯(lián)考期中)某場地自行車比賽圓形賽道的路面與水平面的夾角為θ，sinθ＝0.26，cosθ＝0.97，tanθ＝0.27，不考慮空氣阻力，g取10m/s2。某運(yùn)動員騎自行車在該賽道上做勻速圓周運(yùn)動如圖所示，圓周的半徑為60m。(結(jié)果保留三