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第三节
生活中的圆周运动
课时作业
基础巩固练
1.火车在转弯时,对于向心力的分析,正确的是(D)
A.由火车本身作用而产生了向心力
B.由于内、外轨的高度差的作用,车身略有倾斜,车身所受重力的分力
产生了向心力
C.火车在转弯时的速率小于规定速率时,内轨将给火车侧压力,侧压
力就是向心力
D.火车在转弯时速率大于规定速率时,外轨将给火车侧压力,侧压力
作为火车转弯时向心力的一部分
解析:火车正常转弯时,重力和支持力的合力提供向心力,故A、B错误:
当火车以规定速度行驶时,对内、外轨均无侧压力,若火车的速率小于
规定的速率,则重力和支持力的合力大于向心力,内轨会对火车产生
侧压力,火车靠重力、支持力和侧压力三个力的合力提供向心力,故C
错误;若火车转弯时的速率大于规定速率,重力和支持力的合力不足
以提供向心力,外轨会对火车产生侧压力,三力的合力提供向心力,
故D正确.
2.(2021·广东东莞月考)如图所示,汽车以某速度通过一圆形拱桥的
顶点时,关于汽车受力的说法正确的是(C)
里
A.汽车受重力、支持力、向心力
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B.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力、向心力
C.汽车的重力和支持力的合力提供向心力
D.汽车的向心力是重力
解析:汽车过拱桥时做圆周运动,在拱桥的顶点,汽车受重力、支持办、
牵引力、摩擦力,由重力和支持力的合力提供所需的向心力,方向指向
圆心,故选C。
3.(2021·山东青岛月考)汽车在水平地面上转弯时,地面的摩擦力己
达到最大,当汽车速率增大为原来的2倍时,若要不发生险情,则汽车
转弯的轨道半径必须(D)
A.减为原来的挂
B.减为原来的去
C.增为原来的2倍
D.增为原来的4倍
解析:汽车在水平路面上转弯,向心力由静摩擦力提供。设最大静摩擦
力为fm,汽车的转弯半径为r,则fmx呼,故r∝v^2,故速率增大为原
来的2倍时,转弯半径增大到原来的4倍,故D项正确。
4.如图所示,一辆汽车正通过一段弯道公路,视汽车做匀速圆周运动,
则(c)
A.该汽车速度恒定不变
B.汽车左右两车灯的线速度大小相等
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C.若速率不变,则跟公路内道相比,汽车在外道行驶时所受的向心力
较小
D.若速率不变,则跟晴天相比,雨天路滑时汽车在同车道上行驶时所
受的向心力较小
解析:圆周运动速度方向时刻变化,故A错误;汽车整体的角速度相等,
由v=or知,左右两个车灯的半径不同,线速度大小不同,故B错误;若
汽车以恒定的速率转弯,根据F=m兴,在外道转弯半径大,故在外道时
向心力小,故C正确:根据C项知向心力不会因为天气而变化,只是雨
天路面较滑,最大静摩擦力减小,故D错误。
5.一辆运输西瓜的小汽车(可视为质点),以大小为ⅴ的速度经过一座
半径为R的拱形桥.在桥的最高点,其中一个质量为m的西瓜A(位置
如图所示)受到周围的西瓜对它的作用力的大小为(C)
超
A.mg
B.哭
C.mg
D.mg
解析:西瓜和汽车一起做匀速圆周运动,竖直方向上的合力提供向心
力,有g下=m景,解得F=g兴,故C正确,A、B、D错误.
6.一辆汽车质量m2.0t,汽车与路面的动摩擦因数为μ=0.2,公路某
转弯处半径为R=50m(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10
m/s2),若路面水平,汽车转弯不发生侧滑,汽车速度不可能是(C)
A.9 m/s
B.10 m/s
C.11 m/s
D.8 m/s
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解析:汽车转弯时,静摩擦力提供向心力,若不发生侧滑,应有≤μg;
又因圆周运动有fm发,得v≤√gR=10m/s,所以汽车转弯若不发生
侧滑,汽车速度不可能是11m/s,A、B、D不符合题意,C符合题意,
7.(多选)用三合板模拟拱形桥来研究汽车通过桥的最高点时对桥的
压力.在拱形桥上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦,这样玩具惯
性车就可以在桥面上跑起来了.把这套系统放在电子秤上,如图所示,
关于电子秤的示数,下列说法正确的是(CD)
A.玩具车静止在拱形桥顶端时电子秤示数小一些
B.玩具车运动通过拱形桥顶端时电子秤示数大一些
C.玩具车运动通过拱形桥顶端时处于失重状态
D.玩具车运动通过拱形桥顶端时速度越大(未离开拱形桥),电子秤示
数越小
解析:玩具车静止在拱形桥顶端时压力等于玩具车的重力,当玩具车
以一定的速度通过最高点时,合力提供向心力,根据牛顿第