6.4生活中的圆周运动【基础+素养提升】2022-2023学年高中物理必刷300题（人教版2019必修第二册）

高中物理基础300题之必修二 6.4生活中的圆周运动 一、刷基础 题型1 拱形桥问题 1．如图所示，飞机在竖直平面内俯冲又拉起，这一过程可看作匀速圆周运动，飞行员所受重力为G。在最低点时，座椅对飞行员的支持力为F。则（　　） A．F=G B．F>G C．F=0 D．F<G 2．城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥。如图所示，桥面是半径为R的圆弧形的立交桥AB横跨在水平路面上，一辆质量为m的小汽车，从A端以不变的速率驶过该立交桥，小汽车速度大小为，则（　　） A．小汽车通过桥顶时处于超重状态 B．小汽车通过桥顶时处于平衡状态 C．小汽车在桥上最高点受到桥面的支持力大小为 D．小汽车到达桥顶时的速度必须大于 3.如图甲所示，一辆质量的小汽车驶上圆弧半径的拱桥，g取。 （1）在图甲中画出汽车经过桥顶时，在竖直方向上的受力示意图； （2）若汽车到达桥顶时的速度为，求此时桥对汽车的支持力的大小； （3）如图乙所示，假如拱桥的半径增大到与地球半径一样，当汽车的速度不断地增大就会在桥上腾空，形成绕地球做圆周运动的卫星，求使汽车成为地球卫星的最小速度。 题型2 汽车转弯问题 4．2022年北京冬奥会后，滑雪已然成为了冬天最受大家欢迎的体育项目。如图甲所示，整体质量为m的单板滑雪爱好者在安全速降过程中获得了最大速度为v，为了顺利通过一个半径为R的水平弯道，滑雪者尝试以雪板紧贴弯道侧壁的方式过弯。如图乙所示，此侧壁与水平面的夹角为，此时滑雪板所受支持力大小为F，两侧面不受力，该弯道回转半径R远大于滑雪者的身高，重力加速度大小为g，不计空气与摩擦阻力影响，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 5．驾驶证考试中有一项内容为“S线路行驶”，如图所示，汽车在水平路面上先左转后进入右转弯道，若在右转弯过程中，汽车的速度逐渐增大，且整个行驶过程中未打滑，则下列说法正确的是（　　） A．汽车受到向左的向心力作用 B．汽车受到的摩擦力方向始终与其运动方向相反 C．汽车的惯性随着速度的增大而增大 D．汽车转弯时所需的向心力由摩擦力提供 题型3 火车转弯问题 6．火车轨道在转弯处外轨高于内轨，设斜面倾角为θ，火车质量为m，轨道半径为R，若重力加速度为g，火车转弯的过程中，则下列说法正确的是（　　） A．火车受到的力有重力、支持力和向心力 B．若火车的速度等于，铁轨对火车的支持力等于 C．火车转弯时，向心力方向沿轨道斜面向下 D．若火车的速度大于，则内轨对车轮边缘有挤压 7．C919中型客机全称COMACC919，是我国首款按照最新国际适航标准，具有自主知识产权的干线民用飞机，由中国商用飞机有限责任公司研制，当前已有6架C919飞机完成取证试飞工作，预计2021年正式投入运营。如图所示的是C919客机在无风条件下，飞机以一定速率v在水平面内转弯，如果机舱内仪表显示机身与水平面的夹角为，转弯半径为r，那么下列的关系式中正确的是（　　） A． B． C． D． 8.火车转弯时的运动可看成圆周运动的一部分，为了减轻轮缘与外轨间的挤压，弯道处铁轨的内踏面与外轨道不一样高，铁轨对火车的支持力和重力的合力指向圆心提供一部分向心力。火车的车轮与铁轨的位置情况如图所示。请回答以下问题。 （1）a．转弯处的内，外轨道哪个高一些？ b．图为火车转弯的示意图，火车转弯时的运动可看成圆周运动，火车运动的圆周平面为图中的与水平面平行的圆面b还是倾斜的圆面a； （2）为防止铁轨与车轮轮缘间的挤压，修筑铁路时，要根据弯道的半径R和规定的行驶速度，适当选择内外轨的高度差，使转弯时所需向心力几乎完全由重力和支持力的合力来提供。重力加速度g，轨道平面与水平面的倾角为θ。请推导倾角θ的正切值tanθ与轨道的半径R、规定速度的关系式： （3）为了适应我国经济快速发展的需要，我国铁路部门已多次对火车提速，并将继续提速，最高时速已经超过350km/h。火车提速需要对原来铁路的弯道进行改造，请你提出一种可行性的改造方案。 题型4 离心现象及综合 9．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 10．如图所示，水平旋转雨伞时，水珠会从伞的边缘飞出。下列说法正确的是（　　） A．水珠从雨伞的边缘沿半径方向脱离雨伞 B．水珠重力大于水珠与雨伞之间的作用力 C．水珠脱离雨伞时的速率小于雨伞边缘的线速度 D．水珠受到的合外力小于水珠需要的向心力 二、刷提升 1.（多选）2013年6月11日至26日，“神舟十号”飞船圆满完成了太空之行，期间还成功进行了人类历史上第二次太空授课，女