《圆周运动的实例分析》同步练习3

圆周运动的实例分析同步练习一、选择题1.下列有关洗衣机中脱水筒的脱水原理的说法正确的是（）A.水滴受离心力作用而背离圆心方向甩出B.水滴受到向心力，由于惯性沿切线方向甩出C.水滴受到的离心力大于它受到的向心力，而沿切线方向甩出D.水滴与衣服间的附着力小于它所需要的向心力，于是水滴沿切线方向甩出2 .关于铁道转弯处内外铁轨间的高度关系，下列说法中正确的是（）A.内、外轨一样高，以防列车倾倒造成翻车事故B.因为列车在转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车翻倒C.外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减少车轮与铁轨的挤压D.以上说法均不正确3 .在世界一级方程式锦标赛中，赛车在水平路面上转弯时，常常在弯道上冲出跑道， 其原因是（）A.是由于赛车行驶到弯道时，运动员未能及时转动方向盘造成的B.是由于赛车行驶到弯道时，没有及时加速造成的C.是由于赛车行驶到弯道时，没有及时减速造成的D.是由于在弯道处汽车受到的摩擦力比在直道上小造成的4 .如图1所示，在光滑的轨道上，小球滑下经过圆弧部分的最高点A时，恰好不脱离轨道，此时小球受到的作用力是 （）图1A.重力、弹力和向心力B.重力和弹力C.重力和向心力D.重力5 .如图2所示，用长为L的细绳拴着质量为 m的小球在竖直平面内做圆周运动，正确的 说法是（）A.小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B.小球在最高点时绳子的拉力有可能为零C.若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为0D.小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球的重力6 .在高速公路的拐弯处，路面建造得外高内低，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧的要高一些，路面与水平面间的夹角为9,设拐弯路段是半径为 R的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向2vA . sin 0= Rg22vC. sin 2 0= Rg（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，。应等于（）2VB. tan 0= Rg2D. cot 0= RgV7.飞行员身体承受的压力最大不能超过体重的9倍，那么当他驾机飞行速率为 V0时，在竖直平面内做圆周运动的最小半径应是 22V0V01. 9gB.8g22V0V0C.10gD. g8.如图3所示，长为l的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直面内做圆周运动，关于最高点的速度v,下列说法正确的是（）图38. v由零逐渐增大，向心力也增大C.当v由而逐渐增大时，杆对小球的弹力逐渐增大D.当v由市逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐增大 二、非选择题9. 一根长l = 0.625 m的细绳，一端拴一质量 m=0.4 kg的小球，使其在竖直平面内绕 绳的另一端做圆周运动，g取10 m/s2,求：小球通过最高点时的最小速度；（2）若小球以速度v= 3.0 m/s通过圆周最高点时，绳对小球的拉力多大？若此时绳突然断了，小球将如何运动?第3节圆周运动的实例分析1. D 根据离心运动的特点知，水滴的离心现象是由于水滴与衣服间的附着力小于水 滴运动所需要的向心力，即提供的向心力不足，所以水滴沿切线方向甩出，正确选项为D.2. C 铁道转弯处外轨比内轨略高，从而使支持力的水平方向分力可提供一部分向心 力，以减少车轮与铁轨的挤压避免事故发生，C对，A、B、D错.3. C 赛车在水平弯道上行驶时，摩擦力提供向心力，而且速度越大，需要的向心力 越大，如不及时减速，当摩擦力不足以提供向心力时，赛车就会做离心运动，冲出跑道，故 C正确.4. D 小球在最高点恰好不脱离轨道时，小球受轨道的弹力为零，而重力恰好提供向 心力，向心力并不是小球受到的力，而是根据力的作用效果命名的，故D正确，A、B、C均错误.5. BD 设在最高点小球受的拉力为 Fi,最低点受到的拉力为F2,当在最高点ViM时， 2V1则Fi+mg=mL,即向心力由拉力Fi与mg的合力提供，A错；当v=ygL时，F=0, B对；v i = ygL为球经过最高点的最小速度，即小球在最高点的速率不可能为0, C错；在最低点，F22V2V22 - mg = m l , F2=mg+mL，所以经最低点时，小球受到绳子的拉力一定大于它的重力，D对.6. B当车轮与路面的横向摩擦力等于零时，汽车受力如图所示,2V则有：Nsin 0= mR,Ncos 0= mg,2V解得:tan 0= Rg,故 B正确.7. B如图所示，飞机在竖直平面内做圆周运动，经过最低点时，飞行员承受的支持力最 22V0V0大，当半径最小时，支持力 N = 9mg,由N mg = m；,得r = 8g.8. BCD 由于是轻杆，即使小球在最高点速度为零，小球也不会掉下来，因此 v的极 22小值是零；v由零逐渐增大，由F=l可知，F也增大，B对；当v = 4H时，F = T=mg,2 mv 此时杆恰对小球无作用力，向心力只由其自身重力来提供；当V由再增大时，则一厂=mg2+ F F =mVT mg,杆对球的力为拉力， 且逐渐增大；当V由狗减小时，杆对球为支持 mv2mv2力.此时，mg F =丁，F =mg 丁，支持力F逐渐增大，杆对球的拉力、支持力 都为弹力，所以C、D也对，故选B、C、D.9. (1)2.5 m/s (2)1.76 N 平抛运动解析 (1)小球通过圆周最高点时，受到的重力G= mg必须全部作为向心力 F向，否则重力G中的多余部分将把小球拉进圆内，而不能实现沿竖直圆周运动.所以小球通过圆周最高 点的条件应为F向mg,当F向=mg时，即小球受到的重力刚好全部作为通过圆周最高点的向 心力，绳对小球恰好没有力的作用，此时小球的速度就是通过圆周最高点的最小速度v0,由2 vo 向心力公式有：mg=mT 2 vo 解得：G=mg = m lvo=痼=，10 x 0.625 m/s= 2.5 m/s.v大于最小速度vo,所需的向心力F向将大于重力G ,此时有(2)小球通过圆周最高点时，若速度 这时绳对小球要施加拉力 F,如图所示,2 v2 v 解得：F = m 3.02F+ mg = m l mg= (0.4 X 0.6250.4 X 10) N = 1.76 N2若在最高点时绳子突然断了，则提供的向心力mg小于需要的向心力 mf,小球将沿切线方向飞出做离心运动（实际上是平抛运动）.