内容正文:
(
第
7
课时
生活中的圆周运动
第
五
章
曲线运动
)
1.在世界摩托车锦标赛中,有的赛车在水平路面上转弯时,常常在弯道上冲出跑道,原因是( )
A.赛车冲出跑道是由于赛车行驶到弯道时,受到的向心力过大
B.赛车冲出跑道是由于赛车行驶到弯道时,运动员没有及时加速
C.赛车冲出跑道是由于赛车行驶到弯道时,运动员没有及时减速
D.由公式 可知,弯道半径越大,越容易冲出跑道
【答案】C
【解析】赛车行驶到弯道时,由于速度过大,使赛车受到的静摩擦力不足以提供所需的向心力,所以赛车将沿切线方向冲出跑道.选项C符合题意;
故选C.
2.如图所示,光滑的水平面上,小球在拉力F作用下做匀速圆周运动,若小球到达P点时F突然发生变化,则下列关于小球运动的说法正确的是( )
A.F突然变大,小球将沿轨迹Pb做离心运动
B.F突然变大,小球将沿轨迹Pc做近心运动
C.F突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动
D.F突然变小,小球将沿轨迹Pc做近心运动
【答案】B
【解析】AB.若F突然变大,拉力大于需要的向心力,物体沿着轨迹Pc做向心运动,故A错误,B正确。
CD.在水平面上,细绳的拉力提供小球所需的向心力,当F突然变小时,拉力小于需要的向心力,将沿轨迹Pb做离心运动,故CD错误。
故选B。
3.在玻璃管中放一个乒乓球后注满水,然后用软木塞封住管口,将此玻璃管固定在转盘上,管口置于转盘转轴处,处于静止状态。当转盘在水平面内转动时,如图所示,则乒乓球会(球直径比管直径略小)( )
A.向管底运动 B.向管口运动
C.保持不动 D.无法判断
【答案】B
【解析】转盘在水平面内转动时,玻璃管壁的摩擦力不足以提供水做圆周运动时所需要的向心力,所以水向管底运动,则乒乓球在水的作用下向管口运动;
故选B。
4.如图所示,旋转雨伞时,水珠会从伞的边缘沿切线方向飞出,这属于( )
A.失重现象 B.超重现象 C.离心现象 D.蒸发现象
【答案】C
【解析】当旋转雨伞时,由向心力可知,所需要的向心力增加,由于提供向心力不足以所需要的向心力,从而远离圆心运动,故C正确,ABD错误。
5.中国将于2020年左右建成的空间站,将成为中国空间科学和新技术研究实验的重要基地,可以预见,随着航天员在轨道舱内停留时间的增加,体育锻炼成了一个必不可少的环节,下列器材适宜航天员在轨道舱中进行锻炼的是( )
A.哑铃 B.跑步机 C.单杠 D.弹簧拉力器
【答案】D
【解析】在太空中万有引力全部提供向心力,完全失重状态,所以与重力有关的现象将消失,哑铃靠重力进行锻炼;跑步机靠摩擦力进行运动,摩擦力必须有压力,需要重力;单杠靠自身重力进行锻炼,弹簧拉力器不需要重力,ABC错误D正确.
6.如图所示,长为L的细线一端固定,另一端系一质量为m的小球.小球在竖直平面内摆动,通过最低点时的速度大小为v,则此时细线对小球拉力的大小为
A.Mg B. C. D.
【答案】D
【解析】在最低点,根据牛顿第二定律得,F−mg=,
解得F=mg+.故ABC错误,D正确.
故选D.
7.公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时,常常要修建凹形桥,也叫“过水路面”.如图所示,汽车通过凹形桥的最低点时( )
A.车对桥的压力等于汽车的重力
B.车对桥的压力小于桥对汽车的支持力
C.汽车所需的向心力就是地面对车的支持力
D.为了防止爆胎,车应低速驶过
【答案】D
【解析】ABC.在最低点,根据牛顿第二定律知:地面对车的支持力与车的重力的合力提供了向心力,设桥对车的支持力为N,有,所以,根据牛顿第三定律得:车对桥的压力等于桥对车的支持力,所以车对桥的压力大于重力,ABC错误
D.为了防止爆胎,应减小桥对车的支持力N,,所以应该减小速度,D正确。
8.如图所示,汽车过拱形桥时的运动可以看做匀速圆周运动,质量为m的汽车以速度v过桥,桥面的圆弧半径为R,重力加速度为g,则汽车通过桥面最高点时对桥面的压力大小为( )
A.mg B. C.mg﹣ D.mg+
【答案】C
【解析】根据牛顿第二定律得
mg-N=m
解得支持力为
N=mg−m
根据牛顿第三定律知,汽车通过桥面最高点时对桥面的压力大小为
N′=mg−m
故C正确,ABD错误.
故选C.
9.物体做离心运动时,运动的轨迹( )
A.一定是直线 B.一定是曲线
C.可能是直线也可能是曲线 D.可能是一个小圆
【答案】C
【解析】圆周运动的物体,若合外力的向心(垂直于速度方向)分力不足以提供做某个圆周运动所需的向心力时,物体将有轨道变大的趋势,即有做远离原圆心的曲线运动的趋势。若合外力根本没有向心分量时,物体将有沿切线飞出后做直线运动的趋势;所以,运动的轨迹可能是直线也可