1、课时作业(七)生活中的圆周运动素养落实练1(多选)在下面所介绍的各种情况中,哪种情况将出现超重现象()A荡秋千经过最低点的小孩B汽车过拱形桥C汽车过凹形桥D在绕地球做匀速圆周运动的飞船中的仪器2如图所示,光滑的水平面上,小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动,若小球到达P点时F突然发生变化,下列关于小球运动的说法正确的是()AF突然消失,小球将沿轨迹Pa做离心运动BF突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动CF突然变大,小球将沿轨迹Pb做离心运动DF突然变小,小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心3冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍,在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员,其安全速度应为()Av
2、k BvCv Dv 4质量为m的飞机以恒定速率v在空中水平盘旋,如图所示,其做匀速圆周运动的半径为R,重力加速度为g,则此时空气对飞机的作用力大小为()Am BmgCm Dm素养提升练5.如图所示为汽车在水平路面做半径R的大转弯的后视图,悬吊在车顶的灯左偏了角,则:(重力加速度为g)(1)车正向左转弯还是向右转弯?(2)车速是多少?(3)若(2)中求出的速度正是汽车转弯时不打滑允许的最大速度,则车轮与地面间的动摩擦因数是多少?6在用高级沥青铺设的高速公路上,汽车的设计速度是108 km/h. 汽车在这种路面上行驶时,它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的.(g取10 m/s2)(1)如果汽车以
3、设计时速在这种高速路的水平弯道上转弯,假设弯道的路面是水平的,其弯道的最小半径是多少?(2)如果高速路上设计了圆弧拱桥作为立交桥,要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥,这个圆弧拱桥的曲率半径至少是多少?课时作业(七)生活中的圆周运动1解析:根据牛顿第二定律,荡秋千经过最低点和汽车过凹形桥时,有FNmgm,则FNmg,处于超重状态;汽车过拱形桥时,有mgFNm,则FNmg,处于失重状态;绕地球做匀速圆周运动的飞船,有mgm,处于完全失重状态由以上分析知A、C将出现超重现象故选项A、C正确答案:AC2解析:若F突然消失,小球所受合外力突变为0,将沿切线方向匀速飞出,A正确若F突然变小不足以提供所
4、需向心力,小球将做逐渐远离圆心的离心运动,B、D错误若F突然变大,超过了所需向心力,小球将做逐渐靠近圆心的运动,C错误答案:A3解析:当处于临界状态时,有kmgm,得临界速度v.故安全速度v,故B项正确答案:B4解析:飞机在空中水平盘旋时在水平面内做匀速圆周运动,受到重力和空气的作用力两个力的作用,其合力提供向心力,Fnm.飞机受力情况示意图如图所示,则Fm.答案:C5解析:(1)对灯受力分析如图所示知,所受合力向右,所以向右转弯(2)根据牛顿第二定律mgtan m得v(3)车刚好不打滑,对车有MgM得tan .答案:(1)向右转弯(2)(3)tan 6解析:(1)汽车在水平路面上转弯,可视为汽车做匀速圆周运动,其向心力由车与路面间的静摩擦力提供,当静摩擦力达到最大值时,由向心力公式可知这时的半径最小,有Fmaxmgm,由速度v108 km/h30 m/s,得弯道半径r150 m.(2)汽车过圆弧拱桥时可以看成在竖直平面内做匀速圆周运动,到达最高点时,根据向心力公式有mgFNm,为了保证安全,车对路面间的弹力FN必须大于或等于零,有mgm,则R90 m.答案:(1)150 m(2)90 m