高中物理必修2生活中的圆周运动 练习与解析

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1、生活中的圆周运动练习与解析1.一汽车通过拱形桥顶点时速度为10m/s，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为（）A.15m/sB.20m/sC.25m/sD.30m/s解析：当N=G时，因为G－N=m，所以G=m当N=0时，G=m，所以v′=2v=20m/s.答案：B2.铁路转弯处的圆弧半径为R，内侧和外侧的高度差为h，L为两轨间的距离，且L>h.如果列车转弯速率大于，则（）A.外侧铁轨与轮缘间产生挤压B.铁轨与轮缘间无挤压C.内侧铁轨与轮缘间产生挤压D.内外铁轨与轮缘间均有挤压解析：当v=时，铁轨与轮缘间无挤压；当v>时，火车需要更大的向心力，所以挤压外轨

2、.答案：A3.如图6－8－17所示，小球用长为L的细绳悬于O点，使之在竖直平面内做圆周运动，过最低点时速度为v.则小球在最低点时，细绳的张力大小为.（小球质量为m）图6－8－17解析：设绳子张力为F，则F－mg=m，所以F=mg+.答案：mg+m4.长L=0.5m、质量可忽略的杆，其一端固定于O点，另一端连有质量m=2kg的小球，它绕O点做竖直平面内的圆周运动，当通过最高点时，如图6－8－18所示.求下列情况下球所受到的力（计算出大小，并说明是拉力还是支持力）.图6－8－18（1）当v=1m/s时，大小为N，是力.解析：设杆对球的作用力为F，方向向下，则mg+F=m，所以F=－16N，所

3、以杆对球的作用力向上，且为支持力.答案：16支持（2）当v=4m/s时，大小为N，是力.解析：F=44N，为拉力.答案：44拉5.质量为m的小球，用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动，小球到达最高点时的速度为v，到达最低点时的速变为，则两位置处绳子所受的张力之差是（）A.6mgB.5mgC.4mgD.2mg解析：最高点mg+F1=m，最低点F2－mg=，所以F2－F1=6mg.答案：A6.小球以水平速度v进入一个水平放置的光滑的螺旋形轨道，轨道半径逐渐减小，则（）A.球的向心加速度不断增大B.球的角速度不断增大C.球对轨道的压力不断增大D.小球运动的周期不断增大解析：a==ω2r=（）2r

4、，所以当r减小时，v不变，a增大，ω增大，T减小.对轨道的压力F=m，所以F增大.答案：ABC7.如图6－8－19所示，光滑的圆弧轨道与光滑的水平轨道在B点相接，圆弧半径为R，质量为m的小球以速度v匀速向B点滚去，当滚上圆弧轨道C点后，又沿圆弧经B点回到A点.设小球由A到C经过B点时，对轨道压力为F1，由C回到A经过B时，对轨道压力为F2，则（）图6－8－19A.F1>F2B.F1=F2C.F1F2.答案：A

5、8.如图6－8－20所示，汽车在倾斜的弯道上拐弯，弯道的倾角为θ，半径为r，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是.图6－8－20解析：汽车靠地面支持力沿水平方向的分力提供向心力，有mgtanθ=m所以v=.答案：9.如图6－8－21所示，质量为m的小球用长为l的细绳悬于光滑的斜面上的O点，小球在这个倾角为θ的斜面内做圆周运动.若小球在最高点和最低点的速度分别是v1和v2，则绳子在这两个位置时的张力大小分别是多大？图6－8－21解析：最高点：分解重力沿斜面的分力为mgsinθ，向心力向上：mgsinθ+T1=m，所以T1=m－mgsinθ.最低点：T2－mgsinθ=m，所以T2=m+mgsi

6、nθ.答案：最高点：T1=m－mgsinθ最低点：T2=m+mgsinθ