训练8 生活中的圆周运动
[概念规律题组]
1． 关于铁道转弯处内外铁轨间的高度关系，下列说法中正确的是 ( )
A．内、外轨一样高，以防火车倾倒造成翻车事故
B．因为火车在转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防火车翻倒
C．外轨比内轨略高，这样可以使火车顺利转弯，减少车轮与铁轨的挤压
D．以上说法均不正确
2． 在世界一级方程式锦标赛中，赛车在水平路面上转弯时，常常在弯道上冲出跑道，其原因是 ( )
A．是由于赛车行驶到弯道时，运动员未能及时转动方向盘造成的
B．是由于赛车行驶到弯道时，没有及时加速造成的
C．是由于赛车行驶到弯道时，没有及时减速造成的
D．是由于在弯道处汽车受到的摩擦力比在直道上小造成的
3． 下列有关洗衣机中脱水筒的脱水原理的说法正确的是 ( )
A．水滴受离心力作用而背离圆心方向甩出
B．水滴受到向心力，由于惯性沿切线方向甩出
C．水滴受到的离心力大于它受到的向心力，而沿切线方向甩出
D．水滴与衣服间的附着力小于它所需要的向心力，于是水滴沿切线方向甩出
4． 在人们经常见到的以下现象中，属于离心现象的是 ( )
A．舞蹈演员在表演旋转动作时，裙子会张开
B．在雨中转动一下伞柄，伞面上的雨水会很快地沿伞面运动，到达边缘后雨水将沿切线方向飞出
C．满载黄沙或石子的卡车，在急转弯时，部分黄沙或石子会被甩出
D．守门员把足球踢出后，球在空中沿着弧线运动
5． 如图1所示，在光滑的轨道上，小球经过圆弧部分的最高点A时，恰好不脱离轨道，此时小球受到的作用力是 ( )
图1
A．重力、弹力和向心力
B．重力和弹力
C．重力和向心力
D．重力
6． 杂技演员表演“水流星”，在长为1.6 m的细绳的一端，系一个与水的总质量为m＝0.5 kg的盛水容器，以绳的另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图2所示，若“水流星”通过最高点时的速率为4 m/s，则下列说法正确的是(g＝10 m/s2) ( )
图2
A．“水流星”通过最高点时，有水从容器中流出
B．“水流星”通过最高点时，绳的张力及容器底部受到的压力均为零
C．“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用
D．“水流星”通过最高点时，绳子的拉力大小为5 N
[方法技巧题组]
7． 半径为R的光滑半圆球固定在水平面上(如图3所示)，顶部有一小物体A，今给它一个水平初速度v0＝，则物体将 ( )
图3
A．沿球面下滑至M点
B．沿球面下滑至某一点N，便离开球面做斜下抛运动
C．按半径大于R的新圆弧轨道做圆周运动
D．立即离开半圆球做平抛运动
8． 如图4所示，汽车车厢顶部悬挂一轻质弹簧，弹簧下端拴一个质量为m的小球．当汽车在水平面上匀速行驶时弹簧长度为L1，当汽车以同一速度通过一个桥面为弧形的拱形桥的最高点时弹簧长度为L2，则 ( )
图4
A．L1＝L2 B．L1>L2
C．L19． 如图5所示，长为l的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直面内做圆周运动，关于最高点的速度v，下列说法正确的是 ( )
图5
A．v的极小值为
B．v由零逐渐增大，向心力也增大
C．当v由逐渐增大时，杆对小球的弹力逐渐增大
D．当v由逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐增大
10．乘坐游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动(如图6所示)，下列说法正确的是 ( )
图6
A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去
B．人在最高点时对座位仍可能产生压力，但压力一定小于mg
C．人在最低点时处于失重状态
D．人在最低点时对座位的压力大于mg
11．如图7所示是一游乐转筒的模型图，它是一个半径约为3 m的直圆筒，可绕中间的轴转动，里面的乘客背靠圆筒壁站立．当转筒转速达到至少每分钟30圈时，乘客脚下的踏板突然脱落，要保证乘客的安全，使其随转筒一起转动而不掉下来，则乘客与转筒之间的动摩擦因数至少为多少？(g取10 m/s2，π2＝10)
图7
12．长L＝0.5 m的轻杆，其一端连接着一个零件A，A的质量m＝2 kg.现让A在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动，如图8所示．在A通过最高点时，求下列两种情况下A对杆的作用力：
图8
(1)A的速率为1 m/s；
(2)A的速率为4 m/s.(g取10 m/s2)
[创新应用]
13．将来人类离开地球到宇宙中去生活，可以设计如图9所示的宇宙村，它是一个圆形的密封建筑，人们生活在圆环的边上．为了使人们在其中生活不至于有失重感，可以让它旋转．设这个建筑物的直径为200 m，那么，当它绕其中心轴转动的转速为多少时，人们感觉到像生活在地球上一样(承受10 m/s2的加速度)？如果转速超过了上述值，人们将有怎样的感觉？
图9
答案
1．C 2．C 3．D 4．ABC 5．D 6．B 7．D 8．B 9．BCD 10．D
11.
12．(1)16 N，方向竖直向下 (2)44 N，方向竖直向上
13．0.05 r/s 人们将会有超重的感觉
