课时6.4 生活中的圆周运动-2022-2023学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019必修第二册）

第六章 圆周运动 课时6.4 生活中的圆周运动 1. 能定性分析铁路弯道处外轨比内轨高的原因。 2. 能定量分析汽车过拱形桥最高点和凹形路面最低点时对桥和路面的压力。 3. 了解航天器中的失重现象及其产生原因。 4. 知道离心运动及其产生的条件，了解离心运动的应用和防止: 一、转弯问题 1.汽车在水平路面转弯，所受静摩擦力提供转弯所需的向心力。 2.火车转弯时做圆周运动，具有向心加速度。由于火车的质量很大，所以需要很大的向心力。 (1)若铁路弯道的内外轨等高，则由外轨对轮缘的弹力提供向心力，这样铁轨和车轮极易受损。 (2)若铁路弯道处外轨略高于内轨，火车以规定的行驶速度转弯时，向心力几乎完全由重力和支持力的合力提供，即mg tanθ =m，转弯时的速度v=。 3.飞机(或飞鸟)转弯时，向心力由空气作用力和重力的合力提供。 二、汽车过拱形桥 汽车过拱形桥 汽车过凹形路面 受力 分析 向心力 Fn=mg-FN=m  Fn=FN-mg=m 对桥(路)的压力 FN'=mg-m FN'=mg+m  结论 汽车对桥的压力小于汽车的重力，而且汽车速度越大，对桥的压力越小 汽车对路面的压力大于汽车的重力，而且汽车速度越大，对路面的压力越大 基础过关练 题组一　车辆、飞机转弯 1.(2022广东兴宁一中期中)在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压。为了提高转弯的规定速度，仅改变一个量，下列可行的措施是 (　　 ) A.减小火车质量 B.增大铁轨与车轮间的摩擦 C.减小转弯半径 D.增大轨道倾角 2.(2022北京顺义二中期中)在高速公路的拐弯处，通常路面外高内低。如图甲所示，在某路段汽车向右拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面高一些。汽车的运动可看作是半径为R的圆周运动。设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L。已知重力加速度为g。要使车轮与路面之间的侧向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零，则汽车转弯时的车速应等于 (　　 ) A.　　　　　B.　　　　　 C.　　　　　D. 3.(2022广东广州期中)摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示。当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜；行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样。假设有一超高速摆式列车在水平面内行驶，以360 km/h的速度拐弯，拐弯半径为1 km，则质量为55 kg的乘客，在拐弯过程中所受到的列车给他的作用力为(重力加速度g取10 m/s2) (　　 ) A.550 N　　　　　　　　　 B.1 100 N C.0　　　　　　　　　 D.550 N 4.(2021江苏无锡期末)3D地图技术能够为“无人驾驶”汽车提供数据，这些数据可以通过汽车内部的系统进行全面的分析，以执行不同的指令。如图所示为一段公路拐弯处的地图，下列说法中正确的是 (　　 ) A.如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力 B.如果弯道是水平的，为防止汽车侧滑，则“无人驾驶”汽车拐弯时收到的指令是让车速大一点 C.如果弯道是倾斜的，为了防止汽车侧滑，则道路应为内(东北)高外(西南)低 D.如果弯道是倾斜的，为了防止汽车侧滑，则道路应为外(西南)高内(东北)低 题组二　拱形桥模型 5.(2022山东菏泽郓城一中阶段练习)战斗机俯冲时，在最低点附近做半径为250 m的圆周运动。在最低点时飞行员所受支持力为自身重力的5倍，已知重力加速度g=10 m/s2，飞机在最低点的速度为 (　　 ) A.50 m/s B.100 m/s C.100 m/s D.60 m/s 6.(2022山西晋中和诚中学月考)一辆卡车在丘陵地带匀速率行驶，地形如图所示，由于轮胎太旧，途中容易爆胎，爆胎可能性最大的地段应是 (　　 ) A.a处　　　　　B.b处　　　　　 C.c处　　　　　D.d处 7.(2022北京四中期中)如图所示是一座半径为40 m的圆弧形拱桥。一质量为1.0×103 kg的汽车，行驶到拱桥顶端时，汽车运动速度为10 m/s，重力加速度g=10 m/s2，则： (1)此时汽车对桥面的压力的大小和方向如何？ (2)汽车刚好在该拱桥最高点腾空时的速度是多少？ 题组三　航天器中的失重现象 8.2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭成功发射。航天员在太空中随飞船一起做匀速圆周运动时，处于失重状态，下列说法不正确的是 (　　 ) A.航天员仍受重力的作用 B.航天员受力不平衡 C.航天员所受重力等于所需的向心力 D.航天员不受重力的作用 9.