第8练 生活中的圆周运动(10分钟课前预习)-【志鸿优化训练】2025-2026学年高中物理必修第二册 (人教版)

第8练 生活中的圆周运动 ⊙预习梳理 m R,则FN= ,由牛顿第三定律可知汽车对桥面 一、火车转弯 的压力大小等于支持力，因此汽车在凸形桥上运动时，对 1.火车在弯道上的运动特点 桥的压力 重力。当v=√gR时，其压力为零。 火车在弯道上运动时做 ,因而具有向心加 (2)汽车经过凹形桥的最低点时，满足的关系为 速度，由于其质量巨大，所以需要很大的 m ,由牛顿第三定律可知汽车对桥面的 2.转弯处内外轨一样高的缺点 R,则Fw= 如果转弯处内外轨一样高，则由 对轮缘的弹力提 压力大小等于支持力，因此汽车过凹形桥时，对桥的压力 供向心力，这样铁轨和车轮极易受损。 重力。 3.铁路弯道的特点 三、航天器中的失重现象 (1)转弯处 略高于 航天器在近地轨道的运动 (2)铁轨对火车的支持力不是竖直向上的，而是斜向弯道 1.对于航天器，重力提供向心力，满足的关系为 尺，航天器的速度= m (3)铁轨对火车的支持力与火车所受重力的合力指向轨 2.对航天员，由重力和座舱的支持力的合力提供向心力，满 道的 ,它提供了火车做圆周运动的 二、汽车过拱形桥 足的关系为 R,由此可得FN=0,航天员处于 1.向心力来源（最高点和最低点） 状态，对座舱 汽车做圆周运动， 和 的合力提供向 四、离心运动 心力。 1.定义 2.动力学关系 物体沿切线飞出或做逐渐 的运动。 (1)汽车在凸形桥的最高点时，满足的关系为 ·15· 2.原因 轮缘（如左图所示）挤压的弹力F提供了火车转弯的向 向心力突然消失或合外力不足以提供所需 心力，但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受 3.应用 损。在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，当火车 洗衣机的 制作 水泥管道、水泥电 以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧 线杆等。 向挤压，设此时的速度大小为，重力加速度为g,以下说 ①知识框架 法正确的是( ①v临三rgtane0,内外轨无侧向弹力 轨 火 ②w>rgtane6 ,外轨施加侧向弹力 转弯 轮 ③z<rgtane6 ,内轨施加侧向弹力 生 条件和>汽车脱离拱形桥 的 汽车过 拱形桥 状态：完全失重状态 A.该弯道的半径R= g 周 B.当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变 ①F是=F若要 圆周 C.当火车速率大于时，外轨将受到轮缘的挤压 动 ②F供=0 切线 离心 D.按规定速度行驶时，支持力小于重力 运动 ③F热供<F腾要 离心 2.骑行是一项深受人们热爱的运动，如图是场地自行车比 ④F供>F皆要 近心 赛的圆形赛道。路面与水平面的夹角为13.5°，圆周的半 ⊙预习演练 径为60，运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运 动。已知sin13.5°=0.233，tan13.5°=0.240，g取 1.火车转弯时，如果铁路弯道的内、外轨一样高，则外轨对 10m/s2,则下列说法正确的是() ·16· A.15 m/s B.20 m/s C.25 m/s D.30 m/s 4.如图甲所示，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖 直平面内做顺时针方向的匀速圆周运动，可简化为图乙 所示的模型。可视为质点的衣物经过的最高位置和最低 A.运动员在骑行过程中，所受合外力为零 位置分别为A、B,已知此时滚筒转动的周期为T,滚筒半 B.运动员在骑行过程中，所受合外力沿路面向下 径为R,衣物的质量为m,重力加速度大小为g。下列说 C.若运动员以12m/s的速度骑行，则自行车不受路面的 法正确的是( 侧向摩擦力 D.若运动员以√139.8/s的速度骑行，则其不受路面 衣物 的侧向摩擦力 B 3.如图所示，当汽车通过拱形桥桥顶的速度为10m/s时， 甲 乙 车对桥面的压力为车重的及。如果要使汽车行驶至桥 A.衣物的线速度大小为祭 顶时，对桥面的压力为零，则汽车通过桥顶的速度 应为() B.衣物的向心加速度大小为4R T2 C.衣物在位置A受到的合力大小为mg十m 4π2R T2 D.衣物在位置B时处于失重状态 mg ·17·对小球B,由牛顿第二定律得F2=mag 得AB杆上的拉力大小F。=4m心 9L 对小球A,由牛顿第二定律得F1一F2=maA,aa= 3L 得OA杆上的拉力大小F,=7m心 9L 第8练 生活中的圆周运动 【预习梳理】 一、1.圆周运动向心力2.外轨 3.(1)外轨 内轨(2)内侧(3)圆心 向心力 二、1.重力 桥面的支持力 2.(1)mg-Fx mg-R 小于 (2)Fx-mg mg 大于 三、1.mg/gF2.mg-FN 完全失重 无压力 四、1.远离圆心2.向心力3.脱水筒无缝钢管 【预习演练】 1.C解析：令弯道处的坡度倾角为日，当火车以规定的行 驶速度转弯时，由垂直于坡面的支持力与重力的合力提 供向心力，如图所示 2 则有mgtan 0=m尺 解得R= gtan0A错误；根据上迷，解得u=√gRan0, 可知，规定速度与火车质量无关，即当火车质量改变时， 规定的行驶速度不会改变，B错误；当火车速率大于 时，垂直于坡面的支持力与重力的合力已经不足以提供 向心力，此时，外轨将受到轮缘的挤压，C正确；根据上 述，解得F一。可知，按规定造度行欧时，支持力大 于重力，D错误。故选C。 2.C解析：运动员在骑行过程中在赛道上做匀速圆周运 动，所受的合外力提供向心力，指向圆心，A、B错误；当 自行车不受路面给的侧向摩擦力时，重力和路面的支持 7 力提供向心力，有mgam13.5=m,得。 二、1.(1)椭圆(2)面积(3)三次方(4)二次方 2.(1)圆心(2)匀速圆周运动(3)轨道半径公转周期 w√rgtan13.5°=12m/s,C正确，D错误。故选C。 3.B解析：当汽车以10m/s通过拱形桥桥顶时，有mg 只- 3 【预习演练】 mg=m尺，对桥面的压力为零时，mg=m是，解得 1.B解析：第谷进行了长期观测，记录了大量数据，开普 2=20m/s。故选B。 勒通过对数据研究总结出了开普勒行星运动定律，A错 4.B解析：衣物的角速度大小为 票，A错误：衣物的向心 误；根据开普勒第一定律，行星围绕太阳运动的轨道是椭 圆，太阳处在椭圆的一个焦，点上，B正确；由开普勒第二 加逢度大小为Q=0R-=实，B正确；衣物在往重A交 定律可知，太阳行星连线相同时间内扫过的面积相等，行 4π2Rm 星绕太阳在椭圆轨道上运动时，线速度大小在变化，越靠 到的合力提供向心力，大小为F=ma= T2 C错误； 近太阳，线速度越大，反之，则越小，C错误；所有行星的 衣物在位置B时加速度向上，所以处于超重状态，D错 轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相 误。故选B。 等，D错误。故选B。 第七章万有引力与宇宙航行 2.D解析：由开普勒第二定律可知，行星与太阳的连线在 相等时间内扫过的面积相等，设行星在近日，点和远日点 第9练行星的运动 都经过极短时间△，扫过的面积相等得号·6·△= 【预习梳理】 一、1.地球2.太阳3.匀速圆周 是·a·△，得w=分。故选D ·48·