7 生活中的圓周運動
(時間：60分鐘)
知識點一水平面內的圓周運動
1．在鐵路轉彎處，往往使外軌略高於內軌，這是為了
( )．
a．減輕火車輪子對外軌的擠壓
b．減輕火車輪子對內軌的擠壓
c．使火車車身傾斜，利用重力和支援力的合力提供轉彎所需向心力
d．限制火車向外脫軌
解析鐵路轉彎處，若內外軌一樣高，重力和軌道的支援力沿豎直方向，不能提供水平拐彎所需的向心力．是靠擠壓外軌獲得外軌指向彎道內側的側壓力提供向心力，所以可使外軌略高於內軌，利用重力和支援力的合力提供向心力，減輕對外軌的擠壓，也一定程度上限制了火車向外脫軌，a、c、d對．
答案 acd
2．火車以某一速度v通過某彎道時，內、外軌道均不受側壓力作用，下面分析正確的是
( )．
a．軌道半徑r＝
b．若火車速度大於v時，外軌將受到側壓力作用，其方向平行於軌道平面向外
c．若火車速度小於v時，外軌將受到側壓力作用，其方向平行於軌道平面向內
d．當火車質量改變時，安全速率也將改變
解析不擠壓內、外軌時，火車受力如圖所示，由向心力公式知mgtan θ＝
m，所以r＝，v＝，可見a、d錯．當速度大於v時，向心力增大，mg和fn的合力不足以提供向心力，擠壓外軌，獲得外軌的側壓力，方向平行於軌道平面向內，由牛頓第三定律可知，外軌受到側壓力，方向平行於軌道平面向外，b對；火車速度小於v時，內軌受到側壓力，方向平行於軌道平面向內，c錯．
答案 b
3．冰面對溜冰運動員的最大靜摩擦力為運動員重力的k倍，在水平冰面上沿半徑為r的圓周滑行的運動員，其安全速度應為
( )．
a. v＝k b．v≤
c．v≥ d．v≤
解析當處於臨界狀態時，有kmg＝m，得臨界速度v＝.故安全速度v≤.
答案 b
4．狗拉著雪撬在水平冰面上沿著圓弧形的道路勻速行駛，如圖為四個關於雪橇受到牽引力f及摩擦力ff的示意圖(o為圓心)，其中正確的是
( )．
解析不同於汽車轉彎，雪橇在運動過程中受到的始終是滑動摩擦力，滑動摩擦力方向始終與速度方向相反，由此推知，b、d錯．a顯然是錯誤的．只有c符合題意．
答案 c
知識點二豎直麵內的圓周運動
5．如圖5-7-9所示，小物塊從半球形碗邊的a點下滑到b點，碗內壁粗糙．物塊下滑過程中速率不變，下列說法中正確的是
( )．
圖5-7-9
a．物塊下滑過程中，所受的合力為零
b．物塊下滑過程中，所受的合力越來越大
c．物塊下滑過程中，加速度的大小不變，方向時刻在變
d．物塊下滑過程中，摩擦力大小不變
解析因物塊沿碗做勻速圓周運動，故合力不為0，a錯，其合力應大小不變方向時刻改變，合力產生的加速度為向心加速度，大小不變方向時刻改變，故c項正確．對物塊受力分析知摩擦力與重力沿速度方向的分力平衡，故摩擦力越來越小，d錯．
答案 c
6．當汽車駛向一凸形橋時，為使在通過橋頂時，減小汽車對橋的壓力，司機應
( )．
a．以盡可能小的速度通過橋頂
b．增大速度通過橋頂
c．以任何速度勻速通過橋頂
d．使通過橋頂的向心加速度盡可能小
解析設質量為m的車以速度v經過半徑為r的橋頂，則車受到的支援力fn＝mg－m，故車的速度v越大，壓力越小．而a＝，即fn＝mg－ma，向心加速度越大，壓力越小，綜上所述，選項b符合題意．
答案 b
7．半徑為r的光滑半圓球固定在水平面上，頂部有乙個小物體m，如圖5-7-10所示，今給它乙個水平的初速度v0＝，則物體將
( )．
圖5-7-10
a．沿球面下滑至m點
b．先沿球面至某點n，再離開球面做斜下拋運動
c．按半徑大於r的新的圓弧軌道運動
d．立即離開半球做平拋運動
解析小物體在半球面的頂點，若是能沿球面下滑，則它受到的半球面的彈力與重力的合力提供向心力，有mg－fn＝＝mg，fn＝0，這說明小物體與半球面之間無相互作用力，小物體只受到重力的作用，又有水平初速度，小物體將做平拋運動．
答案 d
8．如圖5-7-11所示，天車下吊著兩個質量都是m的工件a和b，系a的吊繩較短，系b的吊繩較長，若天車運動到p處突然停止，則兩吊繩所受的拉力fa和fb的大小關係為
( )．
圖5-7-11
a．fa＞fb
b．fa＜fb
c．fa＝fb＝mg
d．fa＝fb＞mg
解析天車運動到p處突然停止後，a和b各以天車上的懸點為圓心做圓周運動，線速度相同而半徑不同，f－mg＝，因為m相等，v相等，la＜lb，所以fa＞fb.
答案 a
知識點三太空飛行器與離心運動
9．下列關於離心現象的說法正確的是
( )．
a．當物體所受的離心力大於向心力時產生離心現象
b．做勻速圓周運動的物體，當它所受的一切力都消失時，它將做背離圓心的圓周運動
c．做勻速圓周運動的物體，當它所受的一切力都突然消失時，它將沿切線做直線運動
d．做勻速圓周運動的物體，當它所受的一切力都突然消失時，它將做曲線運動
解析向心力是根據效果命名的力，做勻速圓周運動的物體所需要的向心力，是它所受的幾個力的合力提供的，因此，它並不受向心力和離心力的作用．它之所以產生離心現象是由於f合答案 c
10．在下面介紹的各種情況中，哪此情況將出現超重現象
( )．
①盪鞦韆經過最低點的小孩；②汽車過凸形橋；
③汽車過凹形橋；④在繞地球做勻速圓周運動的飛船的儀器．
ab．①③
cd．③④
解析小孩盪鞦韆經最低點時，受重力和拉力作用，有f－mg＝m，f>mg，處於超重狀態，汽車過凸形橋時，有向下的加速度，處於失重狀態；汽車過凹形橋時，有向下的加速度，處於超重狀態，做勻速圓周運動的飛船中的儀器重力提供向心力，所以處於完全失重狀態，所以應選b.
答案 b
11．如圖5-7-12所示，用長為l的細繩拴著質量為m的小球在豎直平面內做圓周運動，正確的說法是
( )．
圖5-7-12
a．小球在圓周最高點時所受的向心力一定為重力
b．小球在最高點時繩子的拉力有可能為零
c．若小球剛好能在豎直平面內做圓周運動，則其在最高點的速率為零
d．小球經過最低點時繩子的拉力一定大於小球重力
解析設在最高點小球受的拉力為f1，最低點受到的拉力為f2，則在最高點f1＋mg＝m，即向心力由拉力f1與mg的合力提供，a錯．當v1＝時，f1＝0，b對．v1＝為球經最高點的最小速度，即小球在最高點的速率不可能為0，c錯．在最低點，f2－mg＝m，
f2＝mg＋m，所以經最低點時，小球受到繩子的拉力一定大於它的重力，d對．
答案 bd
12．(2011·德州高一檢測)某人為了測定乙個凹形橋的半徑，在乘汽車通過凹形橋最低點時，他注意到車上的速度計示數為72 km/h，懸掛1 kg鉤碼的彈簧測力計的示數為11.8 n，則橋的半徑為多大？(g取9.
8 m/s2)
解析 v＝72 km/h＝20 m/s
對鉤碼由牛頓第二定律得
f－mg＝m
所以r＝＝m＝200 m.
答案 200 m
13．鐵路轉彎的圓弧半徑是300 m，軌距是1 435 mm，規定火車通過這裡的速度是72 km/h，內外軌的高度差該是多大時才能使鐵軌不受輪緣的擠壓？
解析火車在轉彎時所需的向心力在「臨界」狀況時由火車所受的重力和軌道對火車的支援力的合力提供，如圖所示，圖中h為內外軌的高度差，d為軌距．
f＝mgtan α＝m tan α＝
由於軌道平面與水平面間的夾角一般很小，可以近似地認為tan α≈sin α＝，代入上式得＝，所以內外軌的高度差為h＝＝m＝0.195 m.
答案 0.195 m
14．如圖5-7-13所示，一光滑的半徑為r的半圓形軌道固定在水平面上，乙個質量為m的小球以某一速度衝上軌道，當小球將要從軌道口飛出時，對軌道的壓力恰好為零，則小球落地點c距a處多遠？
圖5-7-13
解析小球在b點飛出時，
對軌道壓力為零，由mg＝m，
得vb＝，
小球從b點飛出做平拋運動
t＝＝，
水平方向的位移大小
x＝vbt＝·＝2r.
答案 2r
新人教高中物理必修1 摩擦力
摩擦力教學目標 知識與技能 1 知道滑動摩擦力的產生條件，認識滑動摩擦的規律 知道動摩擦因數與相互接觸的物體的材料和接觸面的粗糙程度有關，會判斷滑動摩擦力的方向 2 能運用滑動摩擦力公式來計算滑動摩擦力 3 認識靜摩擦的規律，知道靜摩擦力的變化範圍及其最大值 4 知道最大靜摩擦力略大於滑動摩擦力 5...
人教版高中物理必修必修二公式
1.v x t v是平均速度 m s x是位移 m t是時間 s 2.vt vo a0t vt是末速度 m s vo是初速度 m s a是加速度 m s t是時間 s 3.x vot 1 2 at x是位移 m vo是初速度 m s t是時間 s a是加速度 m s 4.vt vo 2ax vt是末...
高中物理知識點總結新人教版必修
1 從s t圖象中可求 任一時刻物體運動的位移 物體運動速度的大小 直線或切線的斜率大小 圖線向上傾斜表示物體沿正向作直線運動，圖線向下傾斜表示物體沿反向作直線運動。1 兩圖線相交表示兩物體在這一時刻相遇 2 比較兩物體運動速度大小的關係 看兩物體s t圖象中直線或切線的斜率大小 2 從v t圖象中...