人教版高一第六章 圆周运动 4 生活中的圆周运动 提升练习

一、单选题

1. 难度：中等

2007年4月18日，中国铁路第六次大面积提速，主要干线开始以“时速200公里”的高速运行，标志着中国铁路提速水平已经跻身世界先进行列。当火车以规定速度通过弯道时，内低外高的轨道均不受挤压，则下列说法正确的是（　　）

A.当火车以规定速度转弯时，火车受重力、支持力、向心力

B.若要降低火车转弯时的规定速度，可减小火车的质量

C.若要增加火车转弯时的规定速度，可适当增大弯道的坡度

D.当火车的速度大于规定速度时，火车将挤压内轨

2. 难度：中等

在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧的高一些.路面与水平面间的夹角为θ，设拐弯路段是半径为R的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零，θ应等于(     )．

A. B.

C. D.

二、解答题

3. 难度：简单

在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的，取。如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？

三、单选题

4. 难度：中等

如图所示，地球可以看成一个巨大的拱形桥，桥面半径R=6400km，地面上行驶的汽车中驾驶员的重力G=800N，在汽车的速度可以达到需要的任意值，且汽车不离开地面的前提下，下列分析中正确的是（    ）

 

A.汽车的速度越大，则汽车对地面的压力也越大

B.不论汽车的行驶速度如何，驾驶员对座椅压力大小都等于800N

C.不论汽车的行驶速度如何，驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力

D.如果某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零，则此时驾驶员会有超重的感觉

5. 难度：简单

公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”．如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时

A.车对桥的压力等于汽车的重力

B.车对桥的压力小于桥对汽车的支持力

C.汽车所需的向心力就是地面对车的支持力

D.为了防止爆胎，车应低速驶过

四、解答题

6. 难度：简单

一辆质量为m的汽车通过一座拱桥，拱桥桥面的侧视图可视为半径为R的圆弧的一部分，重力加速度用g表示，汽车可视为质点。

（1）求汽车以大小为v的速度通过桥顶（桥的最高点）时汽车受到的支持力的大小F_N；

（2）要保证汽车不脱离桥面，汽车的速度不得超过多大？

五、单选题

7. 难度：简单

中国将于2020年左右建成的空间站，将成为中国空间科学和新技术研究实验的重要基地，可以预见，随着航天员在轨道舱内停留时间的增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节，下列器材适宜航天员在轨道舱中进行锻炼的是（      ）

A. 哑铃 B. 跑步机 C. 单杠 D. 弹簧拉力器

六、多选题

8. 难度：中等

2013年6月11日至26日，“神舟十号”飞船圆满完成了太空之行，期间还成功进行了人类历史上第二次太空授课，女航天员王亚平做了大量失重状态下的精美物理实验．关于失重状态，下列说法正确的是(　　)

A.航天员仍受重力的作用

B.航天员受力平衡

C.航天员所受重力等于所需的向心力

D.航天员不受重力的作用

七、单选题

9. 难度：简单

如图所示，在光滑水平面上，小球在拉力F作用下绕O点做匀速圆周运动．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正确的是（    ）

A.若拉力突然变小，小球可能沿轨迹Pc运动

B.若拉力突然消失，小球一定沿轨迹Pa运动

C.若拉力突然消失，小球可能沿轨迹Pb运动

D.若拉力突然变大，小球可能沿轨迹Pb运动

10. 难度：简单

如图所示是一种娱乐设施“魔盘”，画面反映的是魔盘旋转转速较大时盘中人的情景。甲、乙、丙三位同学看了图后发生争论，甲说：“图画错了，做圆周运动的物体受到向心力的作用，魔盘上的人应该向中心靠拢。”乙说：“图画得对，因为旋转的魔盘给人离心力，所以人向盘边缘靠拢。”丙说：“图画得对，当盘对人的摩擦力不能满足人做圆周运动的向心力时，人会逐渐远离圆心。”这三位同学的说法正确的是(　  　)

A. 甲    B. 乙    C. 丙    D. 都有道理

八、多选题

11. 难度：简单

无缝钢管的制作原理如图所示，竖直平面内，管状模型置于两个支承轮上，支承轮转动时通过摩擦力带动管状模型转动，铁水注入管状模型后，由于离心作用，紧紧地覆盖在模型的内壁上，冷却后就得到无缝纲管．已知管状模型内壁半径R，则下列说法正确的是(　　)

A. 铁水是由于受到离心力的作用才覆盖在模型内壁上

B. 模型各个方向上受到的铁水的作用力相同

C. 若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，此时仅重力提供向心力

D. 管状模型转动的角速度ω最小为

12. 难度：中等

如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心OO′转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半．内壁上有一质量为m的小物块随圆锥筒一起做匀速转动，则下列说法正确的是（    ）

 

A.当转动角速度时，小物块不受摩擦力作用

B.当转动角速度时，小物块不受摩擦力作用

C.当转动角速度时，小物块受摩擦力沿AO方向

D.当转动角速度时，小物块受摩擦力沿AO方向

九、单选题

13. 难度：简单

铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面对水平面倾角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于，则（  ）

A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压

B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压

C.这时铁轨对火车的支持力等于

D.这时铁轨对火车的支持力大于

十、解答题

14. 难度：简单

如图，在公路转弯处，常采用外高内低的斜面式弯道，这样可以使车辆经过弯道时不必大幅减速，从而提高通行能力且节约燃料。若某处有这样的弯道，其半径为r=100m，路面倾角为θ，其横截面如图所示，且tanθ=0.4，取g=10m/s²。

（1）求汽车的最佳通过速度，即不出现侧向摩擦力时的速度。

（2）若弯道处侧向动摩擦因数μ=0.5，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求汽车的最大速度。

十一、多选题

15. 难度：简单

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，车对桥的压力大于汽车的重力

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，不受重力作用。

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

16. 难度：中等

如图所示，在室内自行车比赛中，运动员以速度v在倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动。已知运动员的质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是

A. 将运动员和自行车看做一个整体，整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用

B. 做圆周运动的向心力大小m

C. 运动员做圆周运动的角速度为vR

D. 如果运动员增大速度，运动员将可能做离心运动

十二、单选题

17. 难度：简单

公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v₀时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该转弯处

A. 当路面结冰时，v₀的值减小

B. 当路面结冰时，v₀的值增大

C. 车速低于v₀，车辆便会向内侧滑动

D. 车速低于v₀，车辆不一定向内侧滑动

18. 难度：中等

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(　　)

A. 泥巴在图中a、c位置的向心加速度大于b、d位置的向心加速度

B. 泥巴在图中的b、d位置时最容易被甩下来

C. 泥巴在图中的c位置时最容易被甩下来

D. 泥巴在图中的a位置时最容易被甩下来

十三、填空题

19. 难度：中等

如图所示，一个半径为R的实心圆盘，其中心轴与竖直方向有夹角θ开始时，圆盘静止，其上表面覆盖着一层灰没有掉落。现将圆盘绕其中心轴旋转，其角速度从零缓慢增加至ω，此时圆盘表面上的灰有75%被甩掉。设灰尘与圆盘间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力重力加速度为g，则ω的值为________。

十四、解答题

20. 难度：简单

如图所示，某赛车道弯道处采用外高内地的坡面形式修建，弯道半径为120m，坡面倾角为37^°，汽车与路面间侧向最大静摩擦力为正压力的0.5倍，已知sin37^°=0.6, g=10m/s²，求：

（1）汽车以多大速度转弯时，与路面侧向摩擦力为零

（2）汽车与路面不发生侧向滑动的转弯速度范围（计算结果可以用根式表示）