第六章 第四节 生活中的圆周运动-【创新教程】2025-2026学年高中物理必修第二册五维课堂课时作业word（人教版）

[合格考练] 1．以下情景描述不符合物理实际的是(　　) A．火车轨道在弯道处设计成外轨高内轨低，以便火车成功地转弯 B．汽车通过拱形桥最高点时对桥的压力小于汽车重力，但汽车通过凹面时超重 C．在轨道上飞行的航天器中的物体处于“完全失重状态”，悬浮的液滴是平衡状态 D．离心趋势也是可以利用的，洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水分甩掉 解析：C　[火车轨道在弯道处设计成外轨高内轨低，靠重力和支持力的合力提供向心力，便于火车转弯，故A符合物理实际；在拱形桥的最高点，合力方向向下，可知重力大于支持力，则压力小于汽车重力，当汽车过凹面时，加速度方向向上，处于超重，故B符合物理实际；在轨道上飞行的航天器中的物体处于“完全失重状态”，悬浮的液滴不是平衡状态，故C不符合物理实际；离心趋势也是可以利用的，洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水分甩掉，故D符合物理实际．] 2. (多选)如图，铁路在弯道处的内、外轨道高低是不同的，已知内、外轨道连线与水平面倾角为θ，弯道处的圆弧半径为R，则关于质量m的火车转弯时的描述，正确的是(　　) A．当速度v＝时，火车所需要的向心力为mgsin θ B．当速度v＝时，火车所需要的向心力为mgtan θ C．当速度v<时，铁轨对火车的支持力大于 D．当速度v<时，铁轨对火车的支持力小于 解析：BD　[当速度v＝时，火车所需的向心力Fn＝m＝mgtan θ ，故A项错误，B项正确；当内外轨没有挤压时，受重力和支持力，N＝，由于内轨对火车的作用力沿着轨道平面，可以把这个力分解为水平和竖直向上两个分力，由于竖直向上的分力的作用，使支持力变小，故C项错误，D项正确．] 3．在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低，如图所示．汽车的运动可看作是做半径为R的水平面内的匀速圆周运动．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横向(垂直于前进方向)摩擦力等于零，则汽车转弯时的车速应等于(　　) A.　　　　　　　 B. C. D. 解析：B　[设路面的倾角为θ，要使车轮与路面之间的横向摩擦力等于零，则汽车转弯时，由路面的支持力与重力的合力提供汽车的向心力，作出汽车的受力图，如图．根据牛顿第二定律，得：mgtan θ＝m，又由数学知识得到：tan θ＝，联立解得：v＝.] 4.如图所示，照片中的汽车在水平公路上做匀速圆周运动．已知图中双向四车道的总宽度为15 m，内车道边缘间最远的距离为150 m．假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.7倍．g取10 m/s2，则汽车的运动(　　) A．所受的合力可能为零 B．只受重力和地面支持力的作用 C．所需的向心力由重力和支持力的合力提供 D．最大速度不能超过3 m/s 解析：D　[汽车在水平面内做匀速圆周运动，合外力提供向心力，始终指向圆心，拐弯时静摩擦力提供向心力，所需的向心力不可能由重力和支持力的合力提供，故A、B、C项错误；汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.7倍，f＝0.7 mg，根据牛顿第二定律f＝m，当r最大时，有最大速度，r＝×150 m＋15 m＝90 m，解得v＝3 m/s，故D项正确．] 5.飞行中的鸟要改变飞行方向时，鸟的身体要倾斜(如图所示)．与车辆不同的是，鸟转弯所需的向心力由重力和空气对它们的作用力的合力来提供．质量为m的飞鸟，以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，则飞鸟受到的合力的大小等于(重力加速度为g)(　　) A．m B. C．m D．mg 解析：B　[飞鸟做圆周运动，受到的合力提供向心力，则F＝，故合力为，故B项正确．] 6.一个质量为m的物体，(体积可忽略)，在半径为R的光滑半球顶点处以水平速度v0运动，如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．若v0＝，则物体对半球顶点无压力 B．若v0＝，则物体对半球顶点的压力为mg C．若v0＝0，则物体对半球顶点的压力为mg D．若v0＝0，则物体对半球顶点的压力为零 解析：A　[若v0＝，则mg－F＝m，得：F＝0，则物体对半球面顶点无压力，故A项正确；若v0＝，则mg－F＝m，得：F＝mg，则物体对半球面顶点的压力为mg，故B项错误；设物体受支持力为F，根据牛顿第二定律：mg－F＝m＝0，得：F＝mg，物体对半球顶点的压力为mg，故C、D错误．] [等级考练] 7．关于离心运动，下列说法中正确的是(　　) A．物体突然受到离心力的作用，将做离心运动 B．做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合外力突然变大时将做离心运动 C．做匀速圆周运动的物体，只要提供向心力的合外力的数值发生变化，就将做离心运动 D．做匀速圆周运动的物体，当提供向心力的合外力突然消失或变小时将做离心运动 解析：D　[物体做什么运动取决于物体所受合外力与物体所需向心力的关系，只有当提供的向心力小于所需要的向心力时，物体才做离心运动，所以做离心运动的物体并没有受到所谓的离心力的作用，离心力没有施力物体，所以离心力不存在．由以上分析可知D正确．] 8．俗话说，养兵千日，用兵一时．近年来我国军队进行了多种形式的军事演习．如图所示，在某次军事演习中，一辆战车以恒定的速度在起伏不平的路面上行进，则战车对路面的压力最大和最小的位置分别是(　　) A．A点，B点 B．B点，C点 C．B点，A点 D．D点，C点 解析：C　[战车在B点时，由FN－mg＝m知，FN＝mg＋m，则FN>mg，故对路面的压力最大；在C和A点时，由mg－FN＝m知，FN＝mg－m，则FN<mg，且RC>RA，故FNC>FNA，故在A点对路面压力最小，故选C.] 9.城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥，如图所示，桥面为圆弧形的立交桥AB，横跨在水平路面上，圆弧半径为R＝25 m，一辆质量为m＝1 000 kg的小汽车冲上圆弧形的立交桥，到达桥顶时的速度为15 m/s.试计算：(g取10 m/s2) (1)小汽车在桥顶处对桥面的压力的大小． (2)若小汽车在桥顶处的速度为v2＝10 m/s时，小汽车将如何运动． 解析：(1)小汽车在最高点 mg－FN＝m 由牛顿第三定律可知，F′N＝1 000 N 车对桥面压力为1 000 N. (2)当mg＝m时，车对桥面压力为零，达到安全行驶的最大速度， 此时v＝＝ m/s＝5 m/s 而v2＝10 m/s<5 m/s，所以车能正常行驶． 答案：(1)1 000 N　(2)小汽车能正常行驶 10.如图所示，一辆质量为2 000 kg的汽车匀速经过一半径为50 m的凸形桥．(g＝10 m/s2)，求： (1)汽车若能安全驶过此桥，它的速度范围为多少？ (2)若汽车经最高点时对桥的压力等于它重力的一半，求此时汽车的速度多大？ 解析：(1)当支持力为零时，根据mg＝m得最高点的最大速度为v＝＝ m/s＝10 m/s 则速度的范围为v<10 m/s. (2)根据牛顿第二定律得 mg－N＝m， N＝mg， 解得：v＝＝ m/s＝5 m/s. 答案：(1)v<10 m/s　(2)5 m/s 学科网（北京）股份有限公司 $