6.4生活中的圆周运动（知识小站+例题精析+课堂练兵）（word版含答案）

高中物理人教版（2019）必修第二册同步讲练测
第六章 抛体运动
6.4生活中的圆周运动
知识点1：火车转弯
1.火车的车轮结构：火车车轮有突出的轮缘，且火车在轨道上运行时，有突出轮缘的一侧在轨道内侧。
2.火车轨道：铁轨弯道处外轨略高于内轨。
3.火车转弯时的向心力：重力与支持力的合力提供向心力。
4.火车转弯的速度：
false
①当false，轮缘与轨道间没有挤压力。
②当false>false时，外轨道对轮缘有向内的侧压力。
③当false④拓展：高速公路等在弯道处也是外侧略高于内侧，从而使重力和支持力的合力提供车辆转弯时的向心力。
知识点2：汽车过拱桥问题
知识点3：航天器中的失重现象
1.航天员受到的地球引力false与飞船座舱对他的支持力false的合力提供其绕地球做匀速圆周运动所需的向心力，所以false。
2.当false时，座舱对航天员的支持力false,则航天员处于完全失重状态，但航天员此时仍受重力作用，只不过此时重力全部用来提供向心力，并不是重力消失。
知识点4：离心运动
1.做圆周运动的物体，由于物体本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞出去的倾向。但是物体没有飞出去，这是因为向心力在拉着它，使他与圆心的距离保持不变。
2.若合力不足以提供所需的向心力，即false3.如果向心力突然消失,物体就会沿切线方向飞出去。
4.车辆在水平路面转弯时，如果速度过大，所需向心力false大于最大静摩擦力false,汽车将做离心运动从而造成事故。
例1.有一种大型游戏器械，它是一个圆筒形大容器，筒壁竖直，游客进入容器后靠筒壁站立，当圆筒开始转动，转速加快到一定程度时，突然地板塌落，游客发现自己没有落下去，这是因为（　　）
A.?游客受到的筒壁的作用力垂直于筒壁??????????????????
B.?游客处于失重状态
C.?游客受到的摩擦力等于重力????????????????????????????????
D.?游客随着转速的增大有沿壁向上滑动的趋势
【解析】解：A、游客受重力、静摩擦力、弹力三个力作用，游客受到的筒壁的作用力是弹力与摩擦力的合力，显然不垂直于筒壁，故A错误．
B、因为游客的加速度位于水平方向，不存在超重或失重现象，故B错误．
C、因为游客在竖直方向上受重力和静摩擦力处于平衡，则知摩擦力等于重力，故C正确．
D、当转速增大时，弹力增大，但是静摩擦力不变，游客仍有沿壁向下滑动的趋势．故D错误．
故选：C．
1.以下情景描述不符合物理实际的是（?? ）
A.?火车轨道在弯道处设计成外轨高内轨低，以便火车成功的转弯
B.?汽车通过拱形桥最高点时对桥的压力小于汽车重力，但汽车通过凹面时超重
C.?在轨道上飞行的航天器中的物体处于“完全失重状态”，悬浮的液滴是平衡状态
D.?离心趋势也是可以利用的，洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水份甩掉
2.下列说法正确的是（?? ）
A.?跳高运动员起跳以后在上升过程处于超重状态
B.?在绕地运行的天宫一号实验舱中，宇航员处于失重状态，所以宇航员没有惯性
C.?田径比赛的链球项目是利用离心现象来实现投掷的
D.?足球被守门员踢出后，在空中沿着弧线运动属于离心现象
3.如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（?? ）
A.?汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态
B.?在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯
C.?“水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底的压力小于其在最低处水对碗底的压力
D.?脱水桶的脱水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
4.下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　）
A.?公路在通过小型水库泄洪闸的下游时，常常用修建凹形桥，也叫“过水路面”，汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力小于汽车的重力B.?在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压
C.?杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用
D.?洗衣机脱水桶的脱水原理是：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
参考答案
1.【答案】 C
【解析】解：A、火车轨道在弯道处设计成外轨高内轨低，靠重力和支持力的合力提供向心力，便于火车转弯，故A符合物理实际．
B、在拱形桥的最高点，合力方向向下，可知重力大于支持力，则压力小于汽车重力，当汽车过凹面时，加速度方向向上，处于超重，故B符合物理实际．
C、在轨道上飞行的航天器中的物体处于“完全失重状态”，悬浮的液滴不是平衡状态，故C不符合物理实际．
D、离心趋势也是可以利用的，洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水份甩掉，故D符合物理实际．
本题选择不符合物理实际的，故选：C．
2.【答案】 C
【解析】解：A、跳高运动员起跳以后在上升过程只受到重力的作用，处于失重状态．故A错误；
B、惯性与物体的运动状态无关．在绕地运行的天宫一号实验舱中，宇航员处于失重状态，但是宇航员的惯性不变．故B错误；
C、田径比赛的链球项目是利用离心现象来实现投掷的．故C正确；
D、足球被守门员踢出后，在空中做斜上抛运动，沿着弧线运动属于斜上抛运动，是受到重力与运动方向不在同一条直线上的原因．故D错误．
故选：C
3.【答案】 C
【解析】A．汽车通过凹形桥的最低点时，根据牛顿第二定律 N?mg=mv2R
可知 N>mg
汽车处于超重状态，A不符合题意；
B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是在合适的速度下，减小车轮与轨道之间的压力，B不符合题意；
C．“水流星”匀速转动过程中，在最高点处 N1+mg=mv2R
在最低点 N2?mg=mv2R
所以 N2>N1
结合牛顿第三定律可知在最高点处水对碗底的压力小于其在最低处水对碗底的压力，C符合题意；
D．洗衣机脱水桶的原理是水滴受到的力小于它所需要的向心力，所以水滴做离心运动，脱离衣服，达到脱水的目的，D不符合题意。
故答案为：C。
4.【答案】 B
【解析】A、汽车通过凹形桥最低点时，具有向上的加速度（向心加速度），超重，故对桥的压力大于重力，故A错误；
B、当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨的挤压，故B正确；
C、演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，仍然受重力的作用，故C错误；
D、衣机脱水桶的脱水原理是：是水滴需要提供的向心力较大，力无法提供，所以做离心运动，从而沿切线方向甩出，故D错误．
故选：B．