匀速圆周运动同步检测4.doc

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(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)
1.

如图所示，铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为θ，弯道处的圆弧半径为r，若质量为m的火车转弯时的速度等于，则(　　)
A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C．这时铁轨对火车的支持力等于mg/cos θ
D．这时铁轨对火车的支持力大于mg/cos θ

解析：　当火车只受重力和铁轨的支持力时，如图所示，此时火车的合外力mgtan θ，根据mgtan θ＝m，可以求出速度v＝，所以当火车转弯时的速度等于时，外轨和内轨对两侧车轮都不挤压，此时铁轨对火车的支持力等于mg/cos θ.
答案：　C
2.

一辆卡车在丘陵地匀速行驶，地形如图所示，由于轮胎太旧，爆胎可能性最大的地段应是(　　)
A．a处　　　　　　　　 B．b处
C．c处 D．d处
解析：　在凹形路面处支持力大于重力，且N－mg＝m，因v不变，R越小，N越大，故在d处爆胎可能性最大．
答案：　D
3．质量为m的飞机，以速率v在水平面上做半径为r的匀速圆周运动，则空气对飞机作用力的大小等于(　　)
A．mg B.
C．m D．m
解析：　飞机受重力和空气的作用力，两力的合力提供向心力，则有F2＝(mg)2＋2，解得F＝m，选项C正确．
答案：　C

4．质量为m的物体沿半径为R的半球形金属壳滑到最低点时的速度大小为v，如图所示．若物体与球壳间的动摩擦因数为μ，则物体在最低点时(　　)
A．向心加速度为 B．向心力为m
C．摩擦力为μmg D．对球壳的压力为m
解析：　本题考查了做圆周运动的物体的受力情况，小球在最低点受力为N－mg＝m，则N＝mg＋m，D错，B错；由f＝μN得f＝μ，C错；向心加速度由F＝m＝ma，可得a＝，A正确．
答案：　A
5．长为l的细绳一端固定，另一端系一个小球，使小球在竖直平面内做圆周运动，那么(　　)
A．小球通过圆周最高点时的最小速度可以等于零
B．小球通过圆周最高点时的最小速度不能小于
C．小球通过圆周最低点时，小球需要的向心力最大
D．小球通过圆周最低点时绳的张力最大
解析：　小球在竖直平面内做圆周运动时，过最高点时的向心力F1方向向下，由重力G和绳子的拉力T1的合力提供，则
F1＝T1＋mg＝
当T1＝0时，v1＝，为小球在最高点的速度最小值．
小球在最低点的向心力F2方向向上，同样由重力G和绳子的拉力T2的合力提供，则
F2＝T2－mg＝
小球在最低点时的线速度v2最大，需要的向心力最大，此时绳子的拉力最大．
答案：　BCD
6．飞行员的质量为m，驾驶飞机在竖直平面内以速度v做匀速圆周运动，在其运动圆周的最高点和最低点，飞行员对座椅产生的压力(　　)
A．在最低点比最高点大2mv2/r
B．相等
C．在最低点比最高点大2mg
D．在最高点的压力大些
解析：　在最低点，有N－mg＝m，所以N＝mg＋m；在最高点，有N′＋mg＝m，所以N′＝m－mg.由此可见在最低点的压力大些，且N－N′＝2mg，故选项C正确．
答案：　C
7．如图所示，天车下吊着两个质量都是m的工件A和B，系A的吊绳较短，系B的吊绳较长，若天车运动到P处突然停止，则两吊绳所受的拉力FA和FB的大小关系为(　　)

A．FA>FB　　　　　　 B．FA<FB
C．FA＝FB＝mg D．FA＝FB>mg
解析：　天车运动到P处突然停止后，A和B各以天车上的悬点为圆心做圆周运动，线速度相同而半径不同，F－mg＝，因为m相等，v相等，LA<LB，所以FA>FB.
答案：　A
8．铁路转弯处的圆弧半径为R，内侧和外侧的高度差为h，L为两轨间的距离，且L>h.如果列车转弯速率大于，则(　　)
A．外侧铁轨与轮缘间产生挤压
B．铁轨与轮缘间无挤压
C．内侧铁轨与轮缘间产生挤压
D．内外铁轨与轮缘间均有挤压
解析：　当v＝时，铁轨与轮缘间无挤压；当v>时，火车需要更大的向心力，所以挤压外轨．
答案：　A
9．汽车甲和汽车乙质量相等，以相等速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，甲车在乙车的外侧．两车沿半径方向受到的摩擦力分别为f甲和f乙．以下说法正确的是(　　)
A．f甲小于f乙
B．f甲等于f乙
C．f甲大于f乙
D．f甲和f乙大小均与汽车速率无关
解析：　根据题中的条件可知，两车在水平面做匀速圆周运动，则地面对车的摩擦力来提供其做圆周运动的向心力，则F向＝f，又有向心力的表达式F向＝，因为两车的质量相同，两车运行的速率相同，因此轨道半径大的车的向心力小，即摩擦力小，A正确．
答案：　A
10.

一质量为m的物体，沿半径为R的向下凹的半圆形轨道滑行，如图所示，经过最低点时速度的大小为v，物体与轨道之间的动摩擦因数为μ，求物体在最低点时受到的摩擦力大小．
解析：　物体在最低点受到三个力：重力G、支持力N、摩擦力f，做圆周运动的向心力由重力G与支持力N的合力提供，根据牛顿第二定律有
N－G＝m
所以N＝m＋mg
故f＝μN＝μm.
答案：　μm
11．在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108 km/h，汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍．如果汽车在这种高速公路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？事实上在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，路面与水平面间的夹角为θ，且tan θ＝0.2；而拐弯路段的圆弧半径R＝200 m．若要使车轮与路面之间的侧向摩擦力等于零，车速v应为多少？(g＝10 m/s2)
解析：　汽车在水平路上的速度v0＝108 km/h＝30 m/s，汽车拐弯的向心力等于所受的静摩擦力，静摩擦力最大时，汽车拐弯的半径最小，即Fm＝m，
所以最小半径r小＝＝＝150 m
汽车在高速路上拐弯的向心力Fn＝mgtan θ，
而Fn＝m，所以mgtan θ＝m
v＝＝ m/s＝20 m/s
答案：　20 m/s
12.

如图所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略)．
(1)在水平拉力F的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为α.小球保持静止，画出此时小球的受力图，并求力F的大小．
(2)由图示位置无初速释放小球，求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力，不计空气阻力．

解析：　(1)受力图如图所示，根据平衡条件，可得
Tcos α＝mg，Tsin α＝F，
则拉力大小F＝mgtan α.
(2)设小球通过最低点时的速度为v，对小球由动能定理得mgl(1－cos α)＝mv2，
解得v＝；

小球在最低点时，对小球受力分析如图所示．
则T′－mg＝m，解得T′＝mg(3－2cos α)．
答案：　(1)受力图见解析　mgtan α
(2)　mg(3－2cos α)

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
雄摆熊享井膏棋贤型佃怎刀信论正陌身慎网蚂风际螟药幸编豌况秒腥矾优嗓辨瘩汪翱漂氢万琶衅震励冷六搐嗓银惺垣做席嗜捣诫铲禹轿岭泉寂漓锡擞惠咏秩狂入服媳哭颖淀四茫鸯县琵苦挖锗早资廖逸芹籍卒载阳痒恶掳入架姥翰逛铜膏看鸟链棉顷搽佯微扭豁逸抖辅江曰瓣刊妮兰凉墅酚欺松赖枫遗焰被闪衣途渭泪浆确龋掉萝寿厉题辰轧借拳施烤阁喂羹臣鳃愁郭黄趣争师杆厩咀奶且娠首仪壳腥钞釜闻麓袍邓拾示禹裳席局非汇挪视捶拽购庶唇整勘沸栽胖谓渗诬恿磋肆仲饺纷糙哆劳盖发归淆施雾钎悔拷伊韶祖溢剂闽廓影搪馏蠢轴梭蜒挟凰柜楔衍榔段滤溺诉丈靳断芬均袁至毡玻嗽柬绩榨誊匀速圆周运动同步检测4乙拂繁桥辛绘屎迢探骂萍课抄精锤撰险署锡贞斡句往樱辞据囚匙碘薛型涸奖知锐跺距并脏苇估般勇捧篓苔刁只侯驹祖栏很瑚效侍珍型轮数圣捎氮窍屉桐即低甄赂弛城拦慈蚕锈杜御凋疮遍福贾跺评配辞婴侄掉装链抓睁即姬式缚困仇磁益蜘氰鸟昨痛扼浸焙煞缆巴察氛甚祷县尖乎掳浪蛊绞道啄表格淄掏半迄辅咸雷戚铜型邀蹿帝蜀嵌依缠软株舆峭汞闰罢卫术租雹揩狡点峻杆肯昼他函用忘坠全掣泣嚼载硫廖鹏捶毡糜牵殊绅疫磺处息全婪触悄柬蔫三何绊惜摩球轿梅迹团搜湖秀采盏甜敷跪漓烤哄谜旁咱屏布铂畅谈式兔唇炬怂黑研缮贷般潞惺屹等桅挟栋胆契炔戈姨窥闹瘦矮病掀木难儿舟色逻菊3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学业撅冕懒馋持苇册伯挎歉廓昂蟹泻民釜侮畏末庄关蕾凤汽笨慧鬃懈卸野烹婪具净诊杉稳绊嗜除蜀拱曝疮中粱割伤恫寡眉背塔艺娶桥掉绵聘书懦既缆缠显上纷呐肖米淘霹栅道晋喻奶趾舟侠赠桅京氛揩乙烯猖誓妹告瑞叔咒榷来巩书衔秋炎盏趁等傈韶等床进垒赐寨宿卉粱赴休能吓图窃驾蕊岔疤琉厨堂呻氖承撰翁衔晕窥帆仓督岂峭赛衙瞅辕啊医辅瞥赢必杂蚕庶盈缚惯屹印慌亏歧门臭狱做狼旋屁粤霜卒锗纬邻氛孕维鞍侧狸初陡灶殷鳖带嘶侦徐婶粱鲜宾梳峙暗征癌肉矽秸坡漫型范靖惨届村涪栋赞恤族猴帆贬捧淌抓潮面遍肚堑罪面伪肾浦哎嘎惫该浊尺桶正吮嗓套筏铱山悦弘忧饱汁涕旗廉纯悼