專題12-車輛轉(zhuǎn)彎模型-高考物理圓周運(yùn)動(dòng)常用模型(原卷版)

高考物理《圓周運(yùn)動(dòng)》常用模型最新模擬題精練專題12.車輛轉(zhuǎn)彎模型一．選擇題1.（2023濟(jì)南名校質(zhì)檢）如圖所示，在德州市的某十字路口，設(shè)置有右轉(zhuǎn)彎專用車道。現(xiàn)有一輛汽車正在水平右轉(zhuǎn)彎車道上行駛，其運(yùn)動(dòng)可視作圓周運(yùn)動(dòng)，行駛過程中車輛未發(fā)生打滑。司機(jī)和副駕駛座上的乘客始終與汽車保持相對(duì)靜止。當(dāng)汽車在水平的右轉(zhuǎn)彎車道上減速行駛時(shí)，下列說法正確的是（）A.司機(jī)和乘客具有相同的線速度B.汽車所受的合力一定指向圓心C.汽車對(duì)乘客的作用力小于汽車對(duì)司機(jī)的作用力D.汽車對(duì)乘客的作用力大于乘客所受的重力2.(2022天津河西區(qū)二模)汽車在水平地面轉(zhuǎn)彎時(shí)，坐在車?yán)锏男≡瓢l(fā)現(xiàn)車內(nèi)掛飾偏離了豎直方向，如圖所示。設(shè)轉(zhuǎn)彎時(shí)汽車所受的合外力為F，關(guān)于本次轉(zhuǎn)彎，下列圖示可能正確的是（）A. B.C. D.3.(2022年高考廣東梅州二模)上海磁懸浮列車線路需要轉(zhuǎn)彎的地方有三處，其中設(shè)計(jì)的最大轉(zhuǎn)彎處半徑達(dá)到8000米，用肉眼看幾乎是一條直線，而轉(zhuǎn)彎處最小半徑也達(dá)到1300米。一個(gè)質(zhì)量50kg的乘客坐在以360km/h速率駛過半徑2500米彎道的車廂內(nèi)，下列說法正確的是（）A.彎道半徑設(shè)計(jì)特別長(zhǎng)可以使乘客在轉(zhuǎn)彎時(shí)更舒適B.彎道半徑設(shè)計(jì)特別長(zhǎng)可以減小轉(zhuǎn)彎時(shí)列車的傾斜程度C.乘客受到來自車廂的力大小約為200ND.乘客受到來自車廂的力大小約為540N4．（2018江蘇高考物理）火車以60m/s的速率轉(zhuǎn)過一段彎道，某乘客發(fā)現(xiàn)放在桌面上的指南針在10s內(nèi)勻速轉(zhuǎn)過了約10°．在此10s時(shí)間內(nèi)，火車（A）運(yùn)動(dòng)路程為600m （B）加速度為零（C）角速度約為1rad/s （D）轉(zhuǎn)彎半徑約為3.4km5.（2018浙江4月選考）A、B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（如圖）QUOTE)，在相同的時(shí)間內(nèi)，它們通過的路程之比是4：3，運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是3：2，則它們QUOTE(A.線速度大小之比為4：3

B.角速度大小之比為3：4

C.圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為2：1

D.向心加速度大小之比為1：2

6.（2018年11月浙江選考物理）一質(zhì)量為2.0×103kg的汽車在水平公路上行駛，路面對(duì)輪胎的徑向最大靜摩擦力為1.4×104N，當(dāng)汽車經(jīng)過半徑為80m的彎道時(shí)，下列判斷正確的是第9題圖第9題圖A.汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受的力有重力、彈力、摩擦力和向心力B.汽車轉(zhuǎn)彎的速度為20m/s時(shí)所需的向心力為1.4×104NC.汽車轉(zhuǎn)彎的速度為20m/s時(shí)汽車會(huì)發(fā)生側(cè)滑D.汽車能安全轉(zhuǎn)彎的向心加速度不超過7.0m/s27.（2017年11月浙江選考）如圖所示，照片中的汽車在水平路面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知圖中雙向四車道的總寬度約為15m，內(nèi)車道邊緣間最遠(yuǎn)的距離為150m。假設(shè)汽車受到的最大靜摩擦力等于車重的0.7倍，則運(yùn)動(dòng)的汽車A、所受的合力可能為零B、只受重力和地面的支持力作用C、最大速度不能超過25m/sD、所需的向心力由重力和支持力的合力提供8.（2020東北三省四市二模）為了解決高速列車在彎路上運(yùn)行時(shí)輪軌間的磨損問題，保證列車能經(jīng)濟(jì)、安全地通過彎道，常用的辦法是將彎道曲線外軌軌枕下的道床加厚，使外軌高于內(nèi)軌，外軌與內(nèi)軌的高差叫曲線外軌超高。已知某曲線路段設(shè)計(jì)外軌超高值為70mm，兩鐵軌間距離為1435mm，最佳的過彎速度為350km/h，則該曲線路段的半徑約為A．40kmB．30kmC．20kmD．10km9.我國(guó)高鐵技術(shù)發(fā)展迅猛，目前處于世界領(lǐng)先水平，已知某路段為一半徑為5600米的彎道，設(shè)計(jì)時(shí)速為216km/h（此時(shí)車輪輪緣與軌道間無擠壓），已知我國(guó)的高鐵軌距約為1400mm，且角度較小時(shí)可近似認(rèn)為，重力加速度g等于10m/s2，則此彎道內(nèi)、外軌高度差應(yīng)為A.8cmB.9cmC.10cmD.11cm10.)在室內(nèi)自行車比賽中，運(yùn)動(dòng)員以速度v在傾角為θ的賽道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，重力加速度為g，則下列說法正確的是()A．將運(yùn)動(dòng)員和自行車看作一個(gè)整體，整體受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用B．運(yùn)動(dòng)員受到的合力大小為meq\f(v2,R)，做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小也是meq\f(v2,R)C．運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為vRD．如果運(yùn)動(dòng)員減速，運(yùn)動(dòng)員將做離心運(yùn)動(dòng)11.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(dòng)可看做是做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)．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(zhǎng).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(shí)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))12.（2022浙江臺(tái)州質(zhì)檢）火車軌道的轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌，如圖所示。若已知某轉(zhuǎn)彎處軌道平面與水平面夾角為θ，彎道處的圓弧半徑為R。在該轉(zhuǎn)彎處規(guī)定的安全行駛的速度為v，則下列說法中正確的是（）A.該轉(zhuǎn)彎處規(guī)定的安全行駛的速度為v=B.該轉(zhuǎn)彎處規(guī)定的安全行駛的速度為v=C.當(dāng)實(shí)際行駛速度大于v時(shí)，輪緣擠壓內(nèi)軌D.當(dāng)實(shí)際行駛速度小于v時(shí)，輪緣擠壓外軌13.(2022年高考廣東梅州二模)上海磁懸浮列車線路需要轉(zhuǎn)彎的地方有三處，其中設(shè)計(jì)的最大轉(zhuǎn)彎處半徑達(dá)到8000米，用肉眼看幾乎是一條直線，而轉(zhuǎn)彎處最小半徑也達(dá)到1300米。一個(gè)質(zhì)量50kg的乘客坐在以360km/h速率駛過半徑2500米彎道的車廂內(nèi)，下列說法正確的是（）A.彎道半徑設(shè)計(jì)特別長(zhǎng)可以使乘客在轉(zhuǎn)彎時(shí)更舒適B.彎道半徑設(shè)計(jì)特別長(zhǎng)可以減小轉(zhuǎn)彎時(shí)列車的傾斜程度C.乘客受到來自車廂的力大小約為200ND.乘客受到來自車廂的力大小約為540N14.公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶。如圖所示,某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧,當(dāng)汽車行駛的速率為v0時(shí),汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì)。則在該彎道處()A.路面內(nèi)側(cè)高、外側(cè)低B.車速只要低于v0,車輛便會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)C.車速雖然高于v0,但只要不超出某一最大限度,車輛便不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)D.當(dāng)路面結(jié)冰時(shí),與未結(jié)冰時(shí)相比,v0的值變小二．計(jì)算題1.（2017年4月浙江選考）圖中給出了一段“S”形單行盤山公路的示意圖。彎道1、彎道2可看作兩個(gè)不同水平面上的圓弧，圓心分別為O1、O2，彎道中心線半徑分別為r1=10m，r2=20m，彎道2比彎道1高h(yuǎn)=12m，有一直道與兩彎道圓弧相切。質(zhì)量m=1200kg的汽車通過彎道時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，路面對(duì)輪胎的最大徑向靜摩擦力時(shí)車重的1.25倍，行駛時(shí)要求汽車不打滑。（sin37°=0.6，sin53°=0.8）（1）求汽車沿彎道1中心線行駛時(shí)的最大速度v1；（2）汽車以v1進(jìn)入直道，以P=30kW的恒定功率直線行駛了t=8.0s進(jìn)入彎道2，此時(shí)速度恰為通過彎道中心線的最大速度，求直道上除重力以外的阻力對(duì)汽車做的功；（3）汽車從彎道1的A點(diǎn)進(jìn)入，從同一直徑上的B點(diǎn)駛離，有經(jīng)驗(yàn)的司機(jī)會(huì)利用路面寬度，用最短時(shí)間勻速安全通過彎道。設(shè)路寬d=10m，求此最短時(shí)間（A、B兩點(diǎn)都在軌道中心線上，計(jì)算時(shí)視汽車為質(zhì)點(diǎn)）。2.（2022浙江臺(tái)州高一質(zhì)檢）如圖是場(chǎng)地自行