1、训练8生活中的圆周运动题组一交通工具的转弯问题1火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定若在某转弯处规定行驶速度为v，则下列说法中正确的是()A当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力B当以v的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力C当速度大于v时，轮缘挤压外轨D当速度小于v时，轮缘挤压外轨2汽车在水平地面上转弯时，地面的摩擦力已达到最大，当汽车速率增为原来的2倍时，若要不发生险情，则汽车转弯的轨道半径必须()A减为原来的 B减为原来的C增为原来的2倍 D增为原来的4倍3.赛车在倾斜的轨道上转弯如图1所示，弯道的倾
2、角为，半径为r，则赛车完全不靠摩擦力转弯的速率是(设转弯半径水平)()图1A. B.C. D.题组二航天器的失重及离心运动问题4下列有关洗衣机脱水筒的脱水原理说法正确的是()A水滴受离心力作用，而沿背离圆心的方向甩出B水滴受到向心力，由于惯性沿切线方向甩出C水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出D水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力，于是沿切线方向甩出5宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的有()A在飞船内可以用天平测量物体的质量B在飞船内可以用水银气压计测舱内的气压C在飞船内可以用弹簧测力计测拉力D在飞船内将重物挂于弹簧测力计上，弹簧测力计示数为0，但重物仍受地球的引
3、力6在人们经常见到的以下现象中，属于离心现象的是()A舞蹈演员在表演旋转动作时，裙子会张开B在雨中转动一下伞柄，伞面上的雨水会很快地沿伞面运动，到达边缘后雨水将沿切线方向飞出C满载黄沙或石子的卡车，在急转弯时，部分黄沙或石子会被甩出D守门员把足球踢出后，球在空中沿着弧线运动题组三竖直面内的圆周运动问题7.如图2所示，某公园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒，若轨道半径为R，人体重为mg，要使乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力，则过山车在最高点时的速度大小为()图2A0 B. C. D.8.半径为R的光滑半圆球固定在水平面上(如图3所示)，顶部有一小物体A，
4、今给它一个水平初速度v0，则物体将()图3A沿球面下滑至M点B沿球面下滑至某一点N，便离开球面做斜下抛运动C沿半径大于R的新圆弧轨道做圆周运动D立即离开半圆球做平抛运动9.如图4所示，小球m在竖直放置的光滑的圆形管道内做圆周运动，下列说法正确的是()图4A小球通过最高点时的最小速度是B小球通过最高点时的最小速度为零C小球在水平线ab以下的管道中运动时外侧管壁对小球一定无作用力D小球在水平线ab以下的管道中运动时外侧管壁对小球一定有作用力10.杂技演员表演“水流星”，在长为1.6 m的细绳的一端，系一个与水的总质量为m0.5 kg的盛水容器，以绳的另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图5所示
5、，若“水流星”通过最高点时的速率为4 m/s，则下列说法正确的是(g10 m/s2)()图5A“水流星”通过最高点时，有水从容器中流出B“水流星”通过最高点时，绳的张力及容器底部受到的压力均为零C“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用D“水流星”通过最高点时，绳子的拉力大小为5 N11.如图6所示，长为l的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直面内做圆周运动，关于最高点的速度v，下列说法正确的是()图6Av的极小值为Bv由零逐渐增大，向心力也增大C当v由逐渐增大时，杆对小球的弹力逐渐增大D当v由逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐增大12(2015福建理综1
6、7)如图7，在竖直平面内，滑道ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上若小滑块第一次由A滑到C，所用的时间为t1，第二次由C滑到A，所用的时间为t2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则()图7At1t2 Bt1t2Ct1t2 D无法比较t1、t2的大小13如图8所示，质量m2.0104 kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为20 m如果桥面承受的压力不得超过3.0105 N，则：图8(1)汽车允许的最大速度是多少？(2)若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？(g取10 m/s2)14质量为0.
7、2 kg的小球固定在长为0.9 m的轻杆一端，杆可绕过另一端O点的水平轴在竖直平面内转动(g10 m/s2)求：(1)当小球在最高点的速度为多大时，球对杆的作用力为零？(2)当小球在最高点的速度分别为6 m/s和1.5 m/s时，球对杆的作用力答案精析训练8生活中的圆周运动1AC火车拐弯时按铁路的设计速度行驶时，向心力由火车的重力和轨道的支持力的合力提供，A对，B错；当速度大于v时，火车的重力和轨道的支持力的合力小于所需向心力，外轨对轮缘有向内的弹力，轮缘挤压外轨，C对，D错2D汽车在水平地面上转弯，向心力由静摩擦力提供设汽车质量为m，汽车与地面的动摩擦因数为，汽车的转弯半径为r，则mgm，故
8、rv2，故速率增大到原来的2倍时，转弯半径增大到原来的4倍，D正确3C设赛车的质量为m，赛车受力分析如图所示，可见：F合mgtan ，而F合m，故v.4D随着脱水筒的转速增加，水滴所需的向心力越来越大，当转速达到一定值，水滴所需的向心力Fnm大于水滴与衣服间的附着力时，水滴就会做离心运动，沿切线方向被甩出5CD飞船内的物体处于完全失重状态，此时放在天平上的物体对天平的压力为0，因此不能用天平测量物体的质量，A错误；同理，水银也不会产生压力，故水银气压计也不能使用，B错误；弹簧测力计测拉力遵从胡克定律，拉力的大小与弹簧伸长量成正比，C正确；飞船内的重物处于完全失重状态，并不是不受重力，而是重力全
9、部用于提供重物做圆周运动所需的向心力，D正确6ABC裙子张开属于离心现象，伞上的雨水受到的力由于不够提供向心力导致水滴做离心运动，黄沙或石子也是因为受到的力不够提供向心力而做离心运动，守门员踢出足球，球在空中沿着弧线运动是因为足球在力的作用下运动，不是离心现象7C由题意知Fmg2mgm，故速度大小v，C正确8D当v0时，所需向心力Fnmmg，此时，物体与半球面顶部接触但无弹力作用，物体只受重力作用，故做平抛运动9BD圆环外侧、内侧都可以对小球提供弹力，小球在水平线ab以下时，必须有指向圆心的力提供向心力，就是外侧管壁对小球的作用力，故B、D正确10B水流星在最高点的临界速度v4 m/s，由此知
10、绳的拉力恰为零，且水恰不流出故选B.11BCD由于是轻杆，即使小球在最高点速度为零，小球也不会掉下来，因此v的极小值是零，A错；v由零逐渐增大，由Fn可知，Fn也增大，B对；当v时，Fnmg，此时杆恰对小球无作用力，向心力只由其自身重力提供；当v由增大时，则mgF，故Fmmg，杆对球的力为拉力，且逐渐增大；当v由减小时，杆对球的力为支持力此时，mgF，Fmg，支持力F逐渐增大，杆对球的拉力、支持力都为弹力，所以C、D也对，故选B、C、D.12A在滑道AB段上取任意一点E，比较从A点到E点的速度v1和从C点到E点的速度v2易知，v1v2.因E点处于“凸”形轨道上，速度越大，轨道对小滑块的支持力越
11、小，因动摩擦因数恒定，则摩擦力越小，可知由A滑到C比由C滑到A在AB段上的摩擦力小，因摩擦造成的动能损失也小同理，在滑道BC段的“凹”形轨道上，小滑块速度越小，其所受支持力越小，摩擦力也越小，因摩擦造成的动能损失也越小，从C处开始滑动时，小滑块损失的动能更大故综上所述，从A滑到C比从C滑到A在轨道上因摩擦造成的动能损失要小，整个过程中从A滑到C平均速度要更大一些，故t1t2.选项A正确13(1)10 m/s(2)1105 N解析(1)汽车在凹形桥最低点时存在最大允许速度，由牛顿第二定律得：FNmgm，代入数据解得v10 m/s(2)汽车在凸形桥最高点时对桥面有最小压力，由牛顿第二定律得：mgFN1，代入数据解得FN11105 N.由牛顿第三定律知汽车对桥面的最小压力等于105 N.14(1)3 m/s(2)6 N，方向竖直向上1.5 N，方向竖直向下解析(1)当小球在最高点对杆的作用力为零时，重力提供向心力，则mgm，解得v03 m/s.(2)v1v0，由牛顿第二定律得：mgF1m，由牛顿第三定律得：F1F1，解得F16 N，方向竖直向上v2v0，由牛顿第二定律得：mgF2m，由牛顿第三定律得：F2F2，解得：F21.5 N，方向竖直向下