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1、课时跟踪训练（九） 生活中的圆周运动A级学考达标1在水平路面上转弯的汽车,提供向心力的是()A重力和支持力的合力B静摩擦力C滑动摩擦力D重力、支持力和牵引力的合力解析：选B汽车在水平路面上转弯时,与线速度方向垂直且指向圆心的静摩擦力提供汽车转弯所需的向心力。2在航天器中工作的航天员可以自由悬浮在空中,处于失重状态,下列分析正确的是()A失重就是航天员不受力的作用B失重的原因是航天器离地球太远,从而摆脱了地球引力的束缚C失重是航天器独有的现象,在地球上不可能存在失重现象D正是由于引力的存在,才使航天员有可能做环绕地球的圆周运动解析：选D航天器和航天员在太空中受到的合力提供向心力,使航天器和航天员
2、做环绕地球的圆周运动,故A错误,D正确；失重时航天员仍然受到地球引力作用,故B错误；失重是普遍现象,任何物体只要有方向向下的加速度,均处于失重状态,故C错误。3关于铁轨转弯处内、外轨间的高度关系,下列说法中正确的是()A内、外轨一样高,以防列车倾倒造成翻车事故B因为列车转弯处有向内倾倒的可能,故一般使内轨高于外轨,以防列车翻倒C外轨比内轨略高,这样可以使列车顺利转弯,减少车轮对铁轨的挤压D以上说法均不正确解析：选C外轨略高于内轨,这样轨道对火车的支持力垂直于轨道平面向上,它与火车的重力的合力沿水平方向指向圆心,消除或减小车轮和轨道间的侧向挤压,有效地保护了轨道和车轮。4在高速公路的拐弯处,通常
3、路面都是外高内低。如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看作是半径为R的圆周运动。设内外路面高度差为h,路基的水平宽度为d,路面的宽度为L。已知重力加速度为g。要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于()A. B. C. D. 解析：选B汽车做匀速圆周运动,向心力由重力与斜面对汽车的支持力的合力提供,且向心力的方向水平,向心力大小F向mgtan ,根据牛顿第二定律：F向m,tan ,解得汽车转弯时的速度v ,B对。5.如图所示,在盛满水的试管中装有一个小蜡块,小蜡块所受浮力略大于重力,当用手握住A端让试管在竖直平
4、面内左右快速摆动时,关于蜡块的运动,以下说法正确的是()A与试管保持相对静止B向B端运动,可以到达B端C向A端运动,可以到达A端D无法确定解析：选C试管快速摆动,试管中的水和浸在水中的蜡块都有做离心运动的趋势(尽管试管不是做完整的圆周运动,且运动的方向也不断变化,但并不影响问题的实质),但因为蜡块的密度小于水的密度,蜡块被水挤压向下运动。只要摆动速度足够大且时间足够长,蜡块就能一直运动到手握的A端,故C正确。6.如图所示,洗衣机的脱水桶采用带动衣物旋转的方式脱水,下列说法错误的是()A脱水过程中,衣物是紧贴桶壁的B水会从桶中甩出是因为水滴受到的离心力很大的缘故C增大脱水桶转动角速度,脱水效果会
5、更好D靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好解析：选B脱水过程中,衣物做离心运动而被甩向桶壁,故A正确。水滴的附着力是一定的,当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时,水滴被甩掉,故B错误。根据Fm2R,增大,所需向心力F增大,会有更多水滴被甩出去,故C正确。靠近中心的衣服,做圆周运动的半径R比较小,角速度一样,所需向心力小,脱水效果较差,故D正确。7“天宫一号”绕地球的运动可视为匀速圆周运动,航天员在“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
6、,小球就能在竖直面内做圆周运动解析：选D重物处于完全失重状态,对台秤的压力为零,无法通过台秤测量重物的质量；水杯中的水处于完全失重状态,不会因重力而流入嘴中；沙子处于完全失重状态,不能通过沉淀法与水分离,故A、B、C三图中的行为无法完成；小球处于完全失重状态,给小球一个很小的初速度,小球能在拉力作用下在竖直面内做圆周运动,故D图中行为可在舱内完成。8.在冬奥会短道速滑项目中,运动员绕周长仅111米的短道竞赛。比赛过程中运动员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。如图所示,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)
7、。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若在O点发生侧滑,则滑动的方向在Oa左侧D若在O点发生侧滑,则滑动的方向在Oa右侧与Ob之间解析：选D发生侧滑是因为运动员的速度过大,所需要的向心力过大,而提供的向心力小于所需要的向心力,故选项A、B错误；运动员在水平方向不受任何外力时沿Oa方向做离心运动,实际上运动员受到的合力方向指向圆弧Ob内侧,所以运动员滑动的方向在Oa右侧与Ob之间,故选项C错误,D正确。9.如果将地球看成一个巨大的拱形桥,桥面的半径就是地球的半径,会不会出现速度大到一定程度时,地面对车的支持力为零？这
8、种情况若出现,则此时驾驶员对座椅的压力是多少？(重力加速度g取9.8 m/s2, 地球半径为6 400 km)解析：假设会出现这种情况,那此时驾驶员对座椅压力为零,由mgm可知v0 m/s7.9103 m/s7.9 km/s。答案：会出现,当速度为7.9 km/s时,驾驶员对座椅的压力为零B级选考提能10通过阅读课本,几个同学对生活中的圆周运动的认识进行交流。甲说：“洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动。”乙说：“火车转弯时,若行驶速度超过规定速度,则内轨与车轮会发生挤压。”丙说：“汽车过凸形桥时要减速行驶,而过凹形桥时可以较大速度行驶。”丁说：“我在游乐园里玩的吊椅转得越
9、快,就会离转轴越远,这也是离心现象。”你认为正确的是()A甲和乙 B乙和丙C丙和丁 D甲和丁解析：选D洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动,故甲同学说法正确；速度小于规定速度才会与内轨挤压,因为小于规定速度后火车有向内翻的趋势,所以乙同学说法错误；为了行车的安全,无论通过凹形桥还是凸形桥,汽车都应该减速慢行,丙同学的说法错误；游乐园里的吊椅转得越快,就会离转轴越远,这也是离心现象,故丁同学说法正确。选项D正确。11多选如图所示,光滑水平面上,质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时,拉力F发生变化,下列关于小球运动情况的说法中正确的是()A若拉力突然变
10、大,小球将沿轨迹Pb做离心运动B若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pb做离心运动C若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa做离心运动D若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pc做近心运动解析：选BC若拉力突然变大,则小球将做近心运动,不会沿轨迹Pb做离心运动,A项错误。若拉力突然变小,则小球将做离心运动,但由于力与速度有一定的夹角,故小球将做曲线运动,B项正确,D项错误。若拉力突然消失,则小球将沿着P点处的切线运动,C项正确。12高速公路转弯处弯道圆半径R100 m,汽车轮胎与路面间的动摩擦因数0.23。最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,若路面是水平的,问汽车转弯时不发生径向滑动(离心现象)所许可的最大速率vm为多大？当超过vm时,将会出现什么现象？(g取9.8 m/s2)解析：在水平路面上转弯,向心力只能由静摩擦力提供,设汽车质量为m,则Ffmmg,则有mmg,vm,代入数据可得vm15 m/s54 km/h。当汽车的速度超过54 km/h时,需要的向心力m大于最大静摩擦力,也就是说提供的合外力不足以维持汽车做圆周运动所需的向心力,汽车将做离心运动,严重的将会出现翻车事故。答案：54 km/h汽车做离心运动或出现翻车事故
