热点十五 生活中的圆周运动-【创新教程】2022辽宁省普通高中物理学业水平合格考热点专练篇

热点十五 １．C　离心现象中不存在离心力,它只是外界沿圆周半径 方向提供的力小于需要的向心力时出现的一种远离圆 心的运动现象．故选项 A 错误．当提供向心力的合外力 不完全消失,而只是小于所需的向心力,物体将沿切线 和圆周之间的一条曲线运动;当提供向心力的合外力消 失,物体将沿着所在位置的切线方向飞出去．所以选项 C 正确． ２．D　本题圆周运动轨迹在水平面内,其向心力也在水平 面内由质点所在处指向圆心,所以向心力由重力与细线 对小球拉力的合力提供,选项 D 正确．或者说向心力由 细线拉力的水平分力提供,但不可认为向心力由细线拉 力提供． ３．D　飞机在竖直平面内做匀速圆周运 动,在最低点处向心力方向应竖直向 上,即在最低点处所受的合外力方向 竖直向上． 如图所示,分析飞行员在圆周最低点 处受力．设飞行员质量为 m,飞机做圆周运动半径为R, 有F－mg＝mv ２ R ,故F＞mg． ４．B　木块随圆盘做匀速圆周运动,向心力沿半径方向指 向圆心,该向心力由摩擦力提供,故摩擦力方向沿径向． ５．B　根据牛顿第二定律得,N＝mrω２,角速度增大,则物 体所受的弹力增大,在竖直方向上,有:f＝mg,可知摩擦 力不变,故B正确,A、C、D错误． ６．B　A．汽车过凸形路面的最高点时,设速度为v,半径为 r,竖直方向上合力提供向心力,由牛顿第二定律得:mg －F１′＝m v２ r 得:F１′＜mg, 根据牛顿第三定律得:F１＝F１′＜mg,故 A错误,B正确． C．汽车过凹形路面的最低点时,设速度为v,半径为r,竖 直方向上合力提供向心力,由牛顿第二定律得:F２′－mg ＝mv ２ r 得:F２′＞mg, 根据牛顿第三定律得:F２＝F２′＞mg,故 C、D错误． ７．D　A．自行车赛道倾斜,就是应用了支持力与重力的合 力提供向心力,防止产生离心运动,故 A 不符合．B．因为 F向心 ＝mv ２ r ,所以速度越快所需的向心力就越大,汽车 转弯时要限制速度,来减小汽车所需的向心力,防止离 心运动,故B不符合．C．汽车上坡前加速,与离心运动无 关．故 C不符合．D．拖把利用旋转脱水,就是利用离心运 动,故 D符合． ８．B　A．水平路面对车身的弹力方向垂直于路面竖直向 上．故 A 错误．B．C．汽车做圆周运动靠水平路面对车轮 的静摩擦力提供向心力．故 B正确,C错误．D．一辆轿车 正在水平路 面 上 转 弯 时,一 定 有 指 向 圆 心 的 向 心 加 速 度,故轿车加速度的方向一定不垂直于运动路线的切线 方向,故 D错误． ９．D　在坡顶 mg－FN＝m v２ r , 解得:FN＝mg－m v２ r , FN＜mg 半径越小,FN 越小,越容易飞离地面,所以c点容易飞离 地面． 在坡谷 FN－mg＝m v２ r FN＝mg＋m v２ r , FN＞mg,r越小,FN 越大． 而d点半径比b点小,则d点最容易爆胎． １０．C　A．人在最低点时,加速度竖直向上,处于超重状态, 由牛顿运动定律可知人对座位的压力一定大于 mg,故 A错误．B．人在最高点和最低点时速度大小不等,由向 心加速度公式an＝ v２ R ,知向心加速度大小一定不相等, 故B错误．C．当人在最高点的速度v＞ gR时,人对座 位就产生向上的压力,由 mg＋N＝mv ２ R ,N＝mv ２ R － mg,当v＞ ２gR时,N＞mg,人对座位的压力也大于 mg,故 C正确．D．人与保险带间恰好没有作用力,由重 力提供向心力时,临界速度为v０＝ gR．当速度v≥ gR时,没有保险带,人也不会掉下来,故 D错误． １１．解析:汽车完全不依靠摩擦力转弯时所需的向心力由 重力和路面的支持力的合力提供,受力如图． 根据牛顿第二定律得:mgtanθ＝mv ２ r 解得:v＝ grtanθ． 答案: grtanθ １２．解析:根据向心力公式得: F＝mv ２ r , 解得:v＝ ８×１２ m /s＝２m/s． 答案:２ １３．解析:(１)当小车到达拱桥桥顶时,对小车进行受力分 析如图所示 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —５７— 由F合 ＝F向 得, F合 ＝m