1、课时分层作业(七)生活中的圆周运动A级必备知识基础练1.2022河北邯郸高一检测下列措施不属于防止离心现象造成危害的是()2.2022西安高一检测在冬奥会项目中，运动员绕周长仅为111米的短道竞赛运动员比赛过程中在通过弯道时如果不能很好地控制速度，将发生侧滑而摔离正常比赛路线图中圆弧虚线Ob代表弯道，即正常运动路线，Oa为运动员在O点时的速度方向(研究时可将运动员看成质点)，Oa、Ob把运动员的前方分成、和三个区域，下列论述正确的是()A发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心B发生侧滑是因为运动员受到的合力大于所需要的向心力C运动员若在O点发生侧滑，则滑向区域D.运动员若在O点发生侧滑，则
2、滑向区域3火车在某个弯道按规定速度40 m/s转弯时，内、外轨对车轮皆无侧压力，若火车在该弯道实际运行速度为50 m/s，下列说法中正确的是 ()A仅内轨对车轮有侧压力B仅外轨对车轮有侧压力C内、外轨对车轮都有侧压力 D内、外轨对车轮均无侧压力4.铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，已知内、外轨道平面与水平面的夹角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为r，若质量为m的火车转弯时速度等于rgtan，则()A内轨对内侧车轮轮缘有挤压B外轨对外侧车轮轮缘有挤压C这时铁轨对火车的支持力等于mgcosD这时铁轨对火车的支持力大于mgcos5“神舟十号”飞船绕地球的运动可视为匀速圆周运动，“神舟十号”航天员在
3、“天宫一号”中展示了失重环境下的物理实验或现象下列四幅图中的行为可以在“天宫一号”舱内完成的有()A用台秤称量重物的质量B用水杯喝水C用沉淀法将水与沙子分离D给小球一个很小的初速度，小球就能在竖直面内做圆周运动6.公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时()A车对桥的压力等于汽车的重力B车对桥的压力小于桥对汽车的支持力C汽车所需的向心力就是地面对车的支持力D为了防止爆胎，车应低速驶过7如图甲所示汽车进入弯道前都要进行必要的减速，可以简化为图乙所示的示意图，O、M两点分别为减速点和转向点，OM为进入弯道前的平直公路，MN段路面为水平
4、圆弧形弯道已知OM段的距离为14 m，弯道的半径为24 m，汽车到达O点时的速度大小为16 m/s，汽车与路面间的动摩擦因数为0.6.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2.要确保汽车进入弯道后不侧滑，则在弯道上行驶的最大速度的大小和在OM段做匀减速运动的最小加速度的大小分别为()A16 m/s2 m/s2 B16 m/s4 m/s2C12 m/s2 m/s2 D12 m/s4 m/s28.如图所示，在公路转弯处，常采用外高内低的斜面式弯道，这样可以使车辆经过弯道时不必大幅减速，从而提高通行能力且节约燃料若某处有这样的弯道，其半径为r100 m，路面倾角为，其横截面如图所示
5、，且tan 0.4，取g10 m/s2.(1)求汽车的最佳通过速度，即不出现侧向摩擦力时的速度大小(2)若弯道处侧向动摩擦因数0.5，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求汽车的最大速度B级关键能力提升练9.如图所示，在光滑水平面上一小球以某一速度运动到A点时遇到一段半径为r的14圆弧曲面AB后，落到水平地面的C点，已知小球没有跟圆弧曲面的任何点接触，则BC的最小距离为()A.r B2rC22r D(21)r10.(多选)图为自行车运动员在水平道路上转弯的情景，转弯轨迹可看成一段半径为r的圆弧，运动员始终与自行车在同一平面内转弯时，只有当地面对车的作用力通过车(包括人)的重心时，车才不会倾倒设自行车
6、和人的总质量为M，轮胎与路面间的动摩擦因数为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.下列说法正确的是 ()A自行车受到地面的支持力方向与自行车所在平面平行B转弯时自行车不发生侧滑的最大速度为rgC转弯时自行车与地面间的静摩擦力一定为MgD转弯速度越大，自行车所在平面与地面的夹角越小11(多选)港珠澳大桥有一段半径约为120 m的圆弧形弯道，路面水平，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为正压力的45，下雨时路面被雨水淋湿，路面对轮胎的径向最大静摩擦力变为正压力的25，若汽车通过圆弧形弯道时做匀速圆周运动，汽车可视为质点，重力加速度g取10 m/s2，则 ()A汽车以20 m/s的速率通过此圆弧
7、形弯道时的向心加速度约为3.3 m/s2B汽车以20 m/s的速率通过此圆弧形弯道时的角速度为0.6 rad/sC晴天时，汽车以30 m/s的速率可以安全通过此圆弧形弯道D下雨时，汽车以15 m/s的速率通过此圆弧形弯道时将做离心运动课时分层作业(七)生活中的圆周运动1解析：公路上的减速带是为了防止汽车超速而产生危险，不属于防止离心现象造成危害；砂轮外侧加防护罩是为了避免砂轮转速过大发生离心现象而分裂飞出；链球运动场地安装防护网是为了防止链球离心飞出而造成危害；弯道限速是为了防止汽车车速过大发生离心现象，造成翻车或侧滑故选A.答案：A2答案：C3解析：火车在弯道按规定速度转弯时，重力和支持力的
8、合力恰好提供向心力若火车的运行速度大于规定速度，重力和支持力的合力小于火车需要的向心力，此时外轨对车轮产生侧压力补充向心力，选项B正确答案：B4.解析：由牛顿第二定律F合m解得F合mg tan ，满足如图所示几何关系，由图中几何关系得FNcos mg，则FN，此时火车只受重力和轨道的支持力作用，内、外轨道对火车均无侧压力，故C正确，A、B、D错误答案：C5解析：重物处于完全失重状态，对台秤的压力为零，无法通过台秤称量重物的质量，故A错误；水杯中的水处于完全失重状态，不会因重力而流入嘴中，故B错误；沙子处于完全失重状态，不能通过沉淀法与水分离，故C错误；小球处于完全失重状态，给小球一个很小的初速
9、度，小球能在拉力作用下在竖直面内做圆周运动，故D正确答案：D6解析：在最低点，根据牛顿第二定律知：地面对车的支持力与车的重力的合力提供了向心力，设桥对车的支持力为FN，有FNmgm，所以FNmg，根据牛顿第三定律得车对桥的压力大于重力，A、B、C错误；为了防止爆胎，应减小桥对车的支持力FN，FNmmg，所以应该减小速度，D正确答案：D7解析：汽车在弯道上行驶速度最大时，最大静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律知mgm可得v12 m/s，在OM段汽车做匀减速直线运动，在弯道以最大速度行驶时，减速运动的加速度最小，则v2v2asOM，解得a4 m/s2，即最小加速度大小为4 m/s2，A、B、C错误
10、，D正确答案：D8解析：(1)车辆以最佳速度通过弯道时，由重力和路面的支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律mg tan m，解得v20 m/s.(2)当汽车以最大速度转弯时，最大静摩擦力沿斜面向下，根据牛顿第二定律可知，车在竖直方向平衡有FNcos mgFfmsin ，车在水平方向有FNsin Ffmcos m，又FfmFN，联立解得vm15 m/s.答案：(1)20 m/s(2)15 m/s9解析：在A点，小球恰好不沿圆弧运动时，有mgm，解得v.小球做平抛运动，竖直方向：rgt2，解得t 则平抛运动的最小水平位移为xvtr.所以BC的最小距离为drr(1)r.选项D正确答案：D10解析
11、：A错：自行车受地面支持力FN的方向竖直向上B对：由MgM得转弯时自行车不发生侧滑的最大速度v.C错：转弯时自行车与地面间的静摩擦力一定小于或等于最大静摩擦力Mg.D对：转弯速度越大，向心力越大，则自行车所在平面与地面的夹角越小答案：BD11解析：汽车通过此圆弧形弯道时做匀速圆周运动，轨道半径R120 m，则向心加速度an3.3 m/s2，角速度 rad/s，A正确，B错误；以汽车为研究对象，当路面对轮胎的径向摩擦力指向弯道内侧且达到径向最大静摩擦力时，汽车的速率为安全通过圆弧形弯道的最大速率vm，设汽车的质量为m，在水平方向上根据牛顿第二定律有Ffmm，在竖直方向上有FNmg，晴天时，径向最大静摩擦力为正压力的，即FfmkFN，联立以上三式并代入数据解得vm31.0 m/s，所以晴天时汽车以30 m/s的速率可以安全通过此圆弧形弯道，C正确；下雨时，路面对轮胎的径向最大静摩擦力变为正压力的，有vm21.9 m/s，因为15 m/s21.9 m/s，所以汽车可以安全通过此圆弧形弯道，不会做离心运动，D错误答案：AC