2022高中物理 課時檢測區(qū) 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo) 5.7 生活中的圓周運(yùn)動（含解析）新人教必修2

2022高中物理 課時檢測區(qū) 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo) 5.7 生活中的圓周運(yùn)動（含解析）新人教必修21.(多選)下述現(xiàn)象中屬于離心現(xiàn)象的是()A.洗衣機(jī)把濕衣服甩干B.剎車時,乘客前傾C.用手把體溫計(jì)中的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)D.鉛球運(yùn)動員將鉛球拋出【解析】選A、C。脫水桶高速轉(zhuǎn)動時,需要的向心力的大小大于水和衣服之間的附著力,水做離心運(yùn)動被從衣服上甩掉,屬于離心現(xiàn)象,A正確;剎車時,乘客都向前傾倒,這是由于慣性的作用,不是離心現(xiàn)象,B錯誤;用手甩體溫計(jì)時水銀柱受到的力小于圓周運(yùn)動所需的向心力,做離心運(yùn)動而甩回玻璃泡里,C正確;鉛球運(yùn)動員將鉛球拋出后鉛球做斜拋運(yùn)動,不是離心現(xiàn)象,D錯誤。2.(2017·德州高一檢測)城市中為了解決交通問題,修建了許多立交橋。如圖所示,橋面是半徑為R的圓弧形的立交橋AB橫跨在水平路面上,一輛質(zhì)量為m的小汽車,在A端沖上該立交橋,小汽車到達(dá)橋頂時的速度大小為v1,若小汽車在上橋過程中保持速率不變,則()A.小汽車通過橋頂時處于失重狀態(tài)B.小汽車通過橋頂時處于超重狀態(tài)C.小汽車在上橋過程中受到橋面的支持力大小為FN=mg-mD.小汽車到達(dá)橋頂時的速度必須大于【解析】選A。由圓周運(yùn)動知識知,小汽車通過橋頂時,其加速度方向向下,由牛頓第二定律得mg-FN=m,解得FN=mg-m<mg,故其處于失重狀態(tài),A正確,B錯誤;FN=mg-m只在小汽車通過橋頂時成立,而其上橋過程中的受力情況較為復(fù)雜,C錯誤;由mg-FN=m,FN0解得v1,D錯誤。3.鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高度是不同的,已知內(nèi)外軌道平面與水平面的夾角為,如圖所示,彎道處的圓弧半徑為R,若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時速度等于,則()A.內(nèi)軌對內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓B.外軌對外側(cè)車輪輪緣有擠壓C.這時鐵軌對火車的支持力等于D.這時鐵軌對火車的支持力大于【解析】選C。由牛頓第二定律F合=m,解得F合=mgtan,此時火車受重力和鐵路軌道的支持力作用,如圖所示,FNcos=mg,則FN=,內(nèi)、外軌道對火車均無側(cè)壓力,故C正確,A、B、D錯誤。【補(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)在某轉(zhuǎn)彎處,規(guī)定火車行駛的速率為v0,則下列說法中正確的是()A.當(dāng)火車以速率v0行駛時,火車的重力與支持力的合力方向一定沿水平方向B.當(dāng)火車的速率v>v0時,火車對外軌有向外的側(cè)向壓力C.當(dāng)火車的速率v>v0時,火車對內(nèi)軌有向內(nèi)的擠壓力D.當(dāng)火車的速率v<v0時,火車對內(nèi)軌有向內(nèi)側(cè)的壓力【解析】選A、B、D。在轉(zhuǎn)彎處,火車以規(guī)定速度行駛時,在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,重力與支持力的合力充當(dāng)向心力,沿水平面指向圓心,選項(xiàng)A正確。當(dāng)火車的速率v>v0時,火車重力與支持力的合力不足以提供向心力,火車對外軌有向外的側(cè)向壓力;當(dāng)火車的速率v<v0時,火車重力與支持力的合力大于火車所需的向心力,火車對內(nèi)軌有向內(nèi)的側(cè)向壓力,選項(xiàng)B、D正確。4.一光滑的半徑為R的半圓形軌道放在水平面上,一個質(zhì)量為m的小球以某一速度沖上軌道,然后小球從軌道口B處飛出,最后落在水平面上,已知小球落地點(diǎn)C距B處的距離為3R。求小球?qū)壍揽贐處的壓力為多大?【解題指南】該題的求解思路是:【解析】設(shè)小球經(jīng)過B點(diǎn)時的速度為v,小球平拋運(yùn)動的水平位移x=R,豎直方向上2R=gt2。故v=。在B點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律:F+mg=m所以F=mg,根據(jù)牛頓第三定律:小球?qū)壍揽贐處的壓力F=F=mg。答案:mg