2017_2018學(xué)年高中物理課時(shí)跟蹤檢測（十五）離心運(yùn)動(dòng)魯科版.docx

課時(shí)跟蹤檢測（十五） 離心運(yùn)動(dòng)1關(guān)于離心運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是()A物體突然受到向心力的作用，將做離心運(yùn)動(dòng)B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)提供向心力的合外力突然變大時(shí)，將做離心運(yùn)動(dòng)C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，只要提供向心力的合外力的數(shù)值發(fā)生變化，就將做離心運(yùn)動(dòng)D做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)提供向心力的合外力突然消失或變小時(shí)將做離心運(yùn)動(dòng)解析：選D物體做什么運(yùn)動(dòng)取決于物體所受合外力與物體所需向心力的關(guān)系，當(dāng)合外力大于其所需要的向心力時(shí)，物體向著圓心運(yùn)動(dòng)；當(dāng)合外力小于所需要的向心力時(shí)，物體做離心運(yùn)動(dòng)，故D正確。2在水平面上轉(zhuǎn)彎的摩托車，向心力是()A重力和支持力的合力 B靜摩擦力C滑動(dòng)摩擦力D重力、支持力、牽引力的合力解析：選B摩托車轉(zhuǎn)彎時(shí)，摩托車受重力、地面支持力和地面對它的摩擦力三個(gè)力的作用，重力和地面支持力沿豎直方向，二力平衡，由于輪胎不打滑，摩擦力為靜摩擦力，來充當(dāng)向心力。綜上所述，選項(xiàng)B正確。3. (多選)如圖1所示，洗衣機(jī)的甩干筒在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有一衣服附在筒壁上，則此時(shí)()圖1A衣服受重力、筒壁的彈力和摩擦力B衣服隨筒壁做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是摩擦力C筒壁的彈力隨筒的轉(zhuǎn)速的增大而增大D筒壁對衣服的摩擦力隨轉(zhuǎn)速的增大而增大解析：選AC衣服受到重力、筒壁的彈力和摩擦力的作用，故A正確；衣服隨筒壁在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，筒壁的彈力提供向心力，故B錯(cuò)誤；因Nmr2，所以筒壁的彈力隨筒的轉(zhuǎn)速的增大而增大，故C正確；衣服在豎直方向的合外力等于零，所以筒壁對衣服的摩擦力大小始終等于重力，不隨轉(zhuǎn)速變化，故D錯(cuò)誤。4(多選)在鐵路轉(zhuǎn)彎處，往往使外軌略高于內(nèi)軌，這是為了()A減輕火車輪子對外軌的擠壓B減輕火車輪子對內(nèi)軌的擠壓C使火車車身傾斜，利用重力和支持力的合力提供轉(zhuǎn)彎所需向心力D限制火車向外脫軌解析：選ACD鐵路轉(zhuǎn)彎處，若內(nèi)外軌一樣高，重力和軌道的支持力沿豎直方向，不能提供水平拐彎所需的向心力，是靠擠壓外軌獲得外軌指向彎道內(nèi)側(cè)的側(cè)壓力提供向心力，所以可使外軌略高于內(nèi)軌，利用重力和支持力的合力提供向心力，減輕對外軌的擠壓，也一定程度上限制了火車向外脫軌，A、C、D對。5(多選)有一水平的轉(zhuǎn)盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)盤上放一質(zhì)量為m的物塊恰能隨轉(zhuǎn)盤一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則下列關(guān)于物塊的運(yùn)動(dòng)正確的是()A如果將轉(zhuǎn)盤的角速度增大，則物塊可能沿切線方向飛出B如果將轉(zhuǎn)盤的角速度增大，物塊將沿曲線逐漸遠(yuǎn)離圓心C如果將轉(zhuǎn)盤的角速度減小，物塊將沿曲線逐漸靠近圓心D如果將轉(zhuǎn)盤的角速度減小，物塊仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)解析：選BD物塊恰能隨轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，說明此時(shí)充當(dāng)向心力的摩擦力恰好能夠保證物塊做圓周運(yùn)動(dòng)。如果增大角速度，則需要的向心力要增大，而摩擦力不能再增大了，因此，物塊就會(huì)逐漸遠(yuǎn)離圓心，A錯(cuò)誤，B正確；若減小角速度，則需要的向心力減小，而摩擦力也可以減小，因此物塊仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤，D正確。6.如圖2所示，小物塊從半球形碗邊的A點(diǎn)下滑到B點(diǎn)，碗內(nèi)壁粗糙。物塊下滑過程中速率不變，下列說法中正確的是 ()圖2A物塊下滑過程中，所受的合外力為零B物塊下滑過程中，所受的合外力越來越大C物塊下滑過程中，加速度的大小不變，方向時(shí)刻在變D物塊下滑過程中，摩擦力大小不變解析：選C物塊下滑過程中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受合外力大小(即向心力)和加速度的大小均不變，方向時(shí)刻改變，A、B錯(cuò)誤，C正確；物塊下滑到C點(diǎn)時(shí)的受力分析如圖所示，為保證速率不變，切線方向應(yīng)有fmgsin ，由于是變化的，所以摩擦力的大小也是變化的，D錯(cuò)誤。7鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r及其內(nèi)、外軌高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān)，還取決于火車在彎道上行駛的速率v。下表是鐵路設(shè)計(jì)人員技術(shù)手冊中彎道半徑r及與之相對應(yīng)的軌道的高度差h。彎道半徑r/m660330220165132110內(nèi)、外軌高度差h/m0.050.100.150.200.250.30(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，試導(dǎo)出h與r關(guān)系的表達(dá)式，并求出當(dāng)r440 m時(shí)，h的設(shè)計(jì)值；(2)鐵路建成后，火車通過彎道時(shí)，為保證絕對安全，要求內(nèi)外軌道均不向車輪施加側(cè)向壓力，又已知我國鐵路內(nèi)、外軌的距離設(shè)計(jì)值L1.435 m，結(jié)合表中數(shù)據(jù)，求出我國火車的轉(zhuǎn)彎速率v。(路軌傾角很小時(shí)，可認(rèn)為tan sin )解析：(1)分析表中數(shù)據(jù)得，每組的h與r的乘積均等于常數(shù)，即C6600.05 m233 m2，因此hr33；當(dāng)r440 m時(shí)，有h m0.075 m75 mm。(2)轉(zhuǎn)彎中，當(dāng)內(nèi)外軌對車輪均沒有側(cè)向壓力時(shí)，火車的受力示意圖如圖所示。由牛頓第二定律得mgtan m 因?yàn)楹苄?，則有tan sin 由得v15 m/s54 km/h，即我國火車的轉(zhuǎn)彎速率為54 km/h。答案：(1)hr3375 mm(2)54 km/h8. (多選)乘坐游樂場的過山車時(shí)，質(zhì)量為m的人隨車在豎直平面內(nèi)沿圓周軌道運(yùn)動(dòng)，如圖3所示，下列說法正確的是 ()圖3A車在最高點(diǎn)時(shí)，人處于倒坐狀態(tài)，全靠保險(xiǎn)帶拉住， 若沒有保險(xiǎn)帶，人一定會(huì)掉下去B人在最高點(diǎn)時(shí)，對座位仍可能產(chǎn)生壓力，但壓力一定小于mgC人在最低點(diǎn)時(shí)，處于超重狀態(tài)D人在最低點(diǎn)時(shí)，對座位的壓力大于mg解析：選CD由圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件知，人在最高點(diǎn)時(shí)，若v，則人對底座和保險(xiǎn)帶都無作用力；若v，則保險(xiǎn)帶對人有拉力作用；若v，則人對底座有壓力，且當(dāng)v，壓力大于mg，故A、B錯(cuò)誤；人在最低點(diǎn)時(shí)有Nmgm，則Nmg，故C、D正確。9(多選)如圖4所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的、質(zhì)量為m的小球，在半徑為R的豎直放置的光滑圓形軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，下列有關(guān)說法中正確的是()圖4 A小球能夠通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為0B小球能夠通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為C如果小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為2，則此時(shí)小球?qū)艿赖耐獗谟凶饔昧如果小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為，則小球通過最高點(diǎn)時(shí)與管道間無相互作用力解析：選ACD因?yàn)楣艿纼?nèi)壁可以提供支持力，故小球在最高點(diǎn)的最小速度可以為零。若在最高點(diǎn)v0且較小時(shí)，球做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力由球的重力跟管道內(nèi)壁對球向上的力FN1的合力提供，即mgFN1m，當(dāng)FN10時(shí)，v ，此時(shí)只有重力提供向心力。由此知，速度在0v時(shí)，球的向心力由重力跟管道外壁對球的向下的彈力FN2共同提供，綜上所述，選項(xiàng)A、C、D正確。10一輛質(zhì)量m2 t的轎車，駛過半徑R90 m的一段凸形橋面，g取10 m/s2，求：(1)轎車以10 m/s的速度通過橋面最高點(diǎn)時(shí)，對橋面的壓力是多大？(2)在最高點(diǎn)對橋面的壓力等于轎車重力的一半時(shí)，車的速度大小是多少？解析：(1)轎車通過凸形橋面最高點(diǎn)時(shí)，受力分析如圖所示：由向心力公式得mgFNm 故橋面的支持力大小FNmgmN1.78104 N根據(jù)牛頓第三定律，轎車在橋的頂點(diǎn)時(shí)對橋面壓力的大小為1.78104 N。(2)對橋面的壓力等于轎車重力的一半時(shí)，向心力FmgFN0.5mg，而Fm，所以此時(shí)轎車的速度大小v m/s15 m/s答案：(1)1.78104 N(2)15 m/s11(全國丙卷)如圖5所示，在豎直平面內(nèi)有由圓弧AB和圓弧BC組成的光滑固定軌道，兩者在最低點(diǎn)B平滑連接。AB弧的半徑為R，BC弧的半徑為。一小球在A點(diǎn)正上方與A相距處由靜止開始自由下落，經(jīng)A點(diǎn)沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)。圖5(1)求小球在B、A兩點(diǎn)的動(dòng)能之比； (2)通過計(jì)算判斷小球能否沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)。解析：(1)設(shè)小球的質(zhì)量為m，小球在A點(diǎn)的動(dòng)能為EkA，由機(jī)械能守恒定律得EkAmg設(shè)小球在