必刷题七 生活中的圆周运动-2024年新教材高一物理暑假必刷题【高考解码·过好假期每一天】

第一部分收官之作·完胜上一学期 必刷题七 生活中的圆周运动 好书翻给你看 学法指导 水平面倾角为a,弯道处的圆弧半径R,若质 量为m的火车转弯时的速度小于临界转弯速 1.弯道的特点：在实际的火车转 弯处，外轨高于内轨，若火车 度√Rtan0时，则 转弯所需的向心力完全由重 A.内轨受挤压 力和支持力的合力提供，即 B.外轨受挤压 mgtan 0=m 尺，如图所示，则 C,这时铁轨对火车的支持力等于mg cos 0 =√gRtan0.其中R为弯道半径，0为斜面 D.这时铁轨对火车的支持力小于mg cos 0 的倾角，为转弯处的规定速度 【解析】火车的重力和轨道对火车的支持力 2.速度与轨道压力的关系 的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车 (1)当火车行驶速度v等于规定速度。时，所 的速度正好是gRtan0,当火车转弯的速度 需向心力仅由重力和支持力的合力提供，此 小于gRtan0时，需要的向心力减小，而重力 时内外轨道对火车轮缘无挤压作用. 与支持力的合力不变，所以合力大于需要的 (2)当火车行驶速度>时，外轨道对轮缘 向心力，内轨就要对火车产生一个向外的力 有侧压力. 来抵消多余的力，所以此时内轨对内侧车轮 (3)当火车行驶速度v<0时，内轨道对轮缘 轮缘有挤压.故A正确，B错误.当内外轨没 有侧压力。 3.汽车过拱形桥最高点及最低点压力的分析与 有持压力时，受重力和支持力、一由 讨论： 于内轨对火车的作用力沿着轨道平面，可以 内容 把这个力分解为水平和竖直向上两个分力， 项目 凸形桥 凹形桥 由于竖直向上的分力的作用，使支持力变小， Fe 故C错误，D正确. 受力分 【答案】AD 析图 :↓ ☑高分秘笈 以a方向 Fs 加g= 1.火车转弯问题 为正方 (1)对火车转弯问题一定要搞清合力的方向， 向，根据 mg一F、N=m 指向圆心方向的合力提供火车做圆周运动的 牛顿第二 F=mg+ 向心力，方向指向水平面内的圆心. 定律列 FN=mg一m r (2)弯道两轨在同一水平面上时，向心力由 方程 r 内、外轨对轮缘的挤压力的合力提供 (3)当外轨高于内轨时，向心力由火车的重力 牛顿第三 Fs=Fs=mg 和铁轨的支持力以及内、外轨对轮缘的挤压 定律 加 r mg十mF 力的合力提供，这与火车的速度大小有关 2.汽车过拱形桥问题的分析思路 v增大，F'减 (1)分析受力情况：过凹形桥最低点时，汽车 增大，F'增 的加速度竖直向上，处于超重状态，为使汽车 讨论 小：当v增大到 大，只要≠0， vgr时，F'=0 Fx<F 对桥压力不超出桥最大承受力，汽车有最大 行驶速度限制.过凸形桥最高点，要使车不脱 剖析典题 离桥面.<√gr. (2)确定正方向：应用牛顿第二定律列方程 【例】（多选）铁路在弯道处 时，应取加速度方向为正方向. 的内、外轨道高低是不同 (3)应用牛顿第三定律：汽车对桥的压力与桥 的，已知内、外轨道连线与 内机 对汽车的支持力是作用力与反作用力. 15 假日必刷题·物理 留好题刷给你做 刷基础题 知识点3竖直平面内的圆周运动 知识点1火车转弯 4.(多选)用长L=0.6m的 1.在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨， 绳一端系着装有m=0.5kg 水的小桶（小桶质量忽略 如图所示，当火车以规定的行驶速度，转弯 不计)，在竖直平面内做 时，下列说法正确的是 圆周运动，成为“水流 星”.g=10m/s2.则 A.最高点水不流出的最小速度为√6m/s B.最高点水不流出的最小速度为3m/s C.“水流星”在最高点时处于超重状态，在最 低点时处于失重状态 D.若过最高点时速度为3m/s,此时水对桶底 A.当火车的质量改变时，规定的行驶速度也 的压力等于2.5N 改变 5.(多选)如图甲所示，半径为R、内壁光滑的圆 B.当火车的速率大于v时，外轨将受到轮缘 形细管竖直放置，一可看成质点的小球在圆 的挤压 管内做圆周运动，当其运动到最高点A时，小 C.当火车的速率小于v时，火车将有向外侧 球受到的弹力F与其过A点速度平方（即 冲出轨道的危险 )的关系如图乙所示.设细管内径略大于小 D.设计弯道处的外轨略高于内轨主要是为了 球直径，则下列说法正确的是 减少车轮与铁轨间的摩擦 F 知识点2汽车过拱形桥 2.(多选)石拱桥是中国传统的桥梁四大基本形 式之一、假设某拱形桥为圆的一部分，半径为 R.一辆质量为m的汽车以速度v匀速通过该 甲 桥，图中Q为拱形桥的最高点，圆弧PQS所 对的圆心角为90°，P、S关于Q)对称，重力 加速度为g.下列说法正确的是 ) A当地的重力加速度大小为号 B.该小球的质量为。R T C.当=2b时，小球在圆管的最高点受到的 弹力大小为a 0 D.当0≤2<b时，小球在A点对圆管的弹力 A,汽车所受合力