
(23-24高一下·上海闵行·期中)生活中有各种有趣的现象,车辆转弯、运动员滑雪、游乐场过山车行进等等,都与圆周运动有着密切的关系,这其中蕴含着怎样的物理原理呢?
24.下列说法中正确的是( )
A.匀速圆周运动是一种匀变速运动
B.物体受到恒定的合外力,不可能做匀速圆周运动
C.所有做圆周运动的物体,它所受的合外力一定是指向圆心的
D.因为物体做圆周运动,所以产生了向心力
25.如图所示,下列有关生活中圆周运动实例分析,其中说法正确的是( )
A.图1中汽车通过凹形桥的最低点时,汽车处于失重状态
B.图2中旋转秋千装置中,等长绳索对质量相等座椅A、B的拉力相等
C.图3中在铁路转弯处,设计外轨比内轨高,目的是火车转弯时减小轮缘与外轨的侧压力
D.图4中脱水桶原理是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
26.如图是自行车传动结构的示意图,其中大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为r1、r2和r3,假设脚踏板的转速为n(r/s),则该自行车前进的速度为( )
A. B.
C.
D.
27.雨天在野外骑车时,在自行车的后轮轮胎上常会粘附一些泥巴,行驶时感觉很“沉重”,如果将自行车后轮撑起,使后轮离开地面而悬空,然后用手匀速摇脚踏板,使后轮飞速转动,泥巴就会被甩下来。如图所示,图中a、b、c、d为后轮轮胎边缘上的四个特殊位置,则下列说法正确的是( )
A.泥巴在a、b、c、d四个位置的向心加速度相同
B.泥巴在b、d位置时最容易被甩下来
C.泥巴在a位置时最容易被甩下来
D.泥巴在c位置时最容易被甩下来
28.如图所示为“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置。
(1)本实验采用的方法是 法;
(2)本实验除了有无线力传感器(图中②)外,还有无线 传感器(图中⑤);
(3)小组同学为了探究向心力跟角速度的关系,实验中,先将⑦旋至某一挡位,当悬臂匀速转动时,记录向心力F的大小和角速度ω的数据。改变角速度的大小,多次实验。
小组同学先让一个砝码做半径r为0.12m的圆周运功,得到图甲中①图线。然后保持砝码质量不变,再将运动半径r分别调整为0.08m、0.04m分别又做了两组实验,最后同学们把三组实验得到的图线画在了同一坐标系中。则:
(a)若对①图线的数据进行处理,获得了F-x图像(如图乙所示),该图像是一条过原点的直线,则图像横坐标x代表的是 。
(b)试在甲图中任找一个数据点,可得砝码质量为 kg(保留到小数点后一位即可)。
(c)对甲图中的3条F-ω图线进行比较分析,可以得出ω一定时,的结论。请简要说明得到结论的方法 。
29.如图所示是一种常见的盘山公路弯道设计方案,在弯道处使路面向山体一侧倾斜,这样可在一定程度上减小行车安全隐患。图中弯道路面的纵截面可视为夹角θ=15°的斜面,车辆转弯时行驶的轨迹可视为半径R=30m的水平圆弧,车辆可视为质点。sin15°=0.26,cos15°=0.97,g取10m/s2,问:
(1)当一辆汽车在该弯道路面上匀速转弯行驶时,若汽车不受侧向的摩擦力作用,其速度应为多大?(结果保留1位有效数字)
(2)若一辆汽车以较大的速度v0通过该弯道,仍沿路面做匀速圆周运动,汽车总质量为m,小张同学用关系式来求此时汽车所受摩擦力厂的大小。你认为这种做法是否正确,若不正确,请列出正确的关系式或方程组(不必求解结果)。
(3)橡胶轮胎与地面间的动摩擦因数μ约为0.7,试计算汽车在该弯道上安全行驶不发生侧滑的最大速度vm。(结果保留2位有效数字)
【答案】24.B 25.C 26.B 27.D 28. 控制变量法 光电门 ω2 0.2 见解析 29.(1)9m/s;(2)见解析;(3)19m/s
【知识点】火车和飞机倾斜转弯模型
该题有详细解析可以查阅
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