43-44向心力的实例分析离心运动每课一练02（鲁科版必修2）

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1、4.3-4.4向心力的实例分析离心运动每课一练021.如图所示，一质量为刃的物块，在细线的拉力作用下，沿较大的光滑平面做匀速圆周运动，当细线突然断裂时（）A.将沿切线方向做匀速直线飞出B.将做靠近岡心的曲线运动C.将做远离圆心的

2、11

3、线运动0.沿断裂时细线的方向向外匀速飞出解析：选A.据题意，细线断裂后，物块所受合力为零，将沿速度的方向做匀速直线运动，故A正确，B、C、D错误.1.铁路转弯处的圆弧半径为忆内侧和外侧的高度差为力，力为两轨间的距离，KA>/?.如果列车转弯速率大于寸孕，贝叽）A.外侧铁轨与轮缘I'可产生挤压B.C.D.铁轨•轮缘I'可无挤压内

4、侧铁轨与轮缘间产生挤压内外铁轨与轮缘间均有挤压解析：选A.当铁轨与伦缘间无挤压;火车需要更人的向心力，所以挤压外轨.1.汽车驶过一凸形桥，为使在通过桥顶时，减小车対桥的压力，汽车应（）A.以较慢的速度通过桥顶B.以较快的速度通过桥顶C.以较小的加速度通过桥顶D.以上说法均不对22/nvv解析：选B.mg~N=—,可见y大，/V小，同样a=~,&大,/V也小.4•'溜冰吋，冰而对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员体重的斤倍，运动员在冰而上做半径为斤的匀速圆周运动，其安全速度为（）C.D.A.v=k^~gR解析：选B.人沿圆弧溜冰时，受三个力作用，重力、支持力、静

5、摩擦力，重力与支持力相平衡，静摩擦力提供人做匀速圆周运动的向心力，由尸向=砖知，当斤一淀时，卩越大,2尸向越大，而静摩擦力提供向心力时，这个力不会无限增大，英最大值为最大静摩擦力，最2大向心力对应的线速度就是安全速度临界值加矽=予，所以vm=y[kgR.故护尿5.质量为刃的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动，小球的直径略小于圆管的直径,如图所示.己知小球以速度y通过最高点时对圆管的外壁的压力恰好为姑则小球以速度亍通过圆管的最高点时（）外壁均无压力C.小球对圆管的内壁压力等于号0.小球对圆管的内壁压力等于〃g2解析：选C.依题意，小球以速度y通过最高点时，由牛顿

6、第二定律得2〃好=7/7^①V令小球以速度7；通过圆管的最高点时小球受向卜•的压力为总冇(”2)R由①②式解得N=上式表明，小球受到向上的压力，由牛顿第三定律知小球对圆管内壁有向卜-的压力，大小为号.选项c正确.5.长度为Z=0.50m的轻质细杆OA,昇端有一质量为刃=3.0kg的小球，如图所示，小球以。点为圆心在竖直平血内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是2.0m/s,g収10m/s2,则此时细杆刃受到（）B.6.0N的压力0.24N的拉力D.24N的压力解析：选B.设小球以速率〃通过最高点时，球对杆的作用力恰好为零，即/〃尸可，ro=10X0.50m/

7、s=^5m/s,由于v=2.0m/sV&m/s,则过最高点时，球对细杆、一一r要使盒了在最高点时盒了与小球Z间刚好无作用力，则该盒了做匀速圆周运动的周期为多少？若盒子以笫（1）问中周期的1/2做匀速圆周运动，则当盒子运动到图示与。点位于同一水平而位置时，小球对盒子的哪些而有作用力，作用力为多大？（已知重力加速度为0产生压力，如图所不，为小球的受力情况，由牛顿第一定律躍一」4伍，得N=mg—m-^=3.0X10N-3.0X=6.0N.5.如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，山一段斜的直轨道和与之和切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为斤一质量为刃的小物块从斜轨

8、道上某处由静止开始卜•滑，然后沿圆形轨道运动.要求物块能通过圆形轨道的最屈点，11在该最成点与轨道间的压力不能超过5〃g（g为重力加速度）.求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度力的取值范围.解析：设物块在圆形轨道最高点时的速度为r,由机械能守恒定律得mgh=2驱斤+如/①物块在最高点受到的力为重力加g、轨道的压力川重力与压力的合力提供向心力，有〃矽2+/V=ZZ7^@物块能通过最高点的条件是冲20③山②③式得心7^@按题目要求，AW5/〃g,由②式得由①⑥式得hW5R5力的取值范围是计WhW5R.5答案：护hW5R6.如图所示，质量为刃的小球置于内壁光滑的

9、正方体盒子中，盒子的边长略人于球的直径.某同学拿着该盒子在竖总平而内沿顺时针方向做半径为斤的匀速圆周运动，问：解析：(1)设此时盒了的运动周期为仏,依题意，小球在最高点仅受重力作用，根据牛顿运动定律得：2mg=nr^)乂“平解①②两式得：仏=2兀、#③(2)设此时盒子的周期为L则此时小球的向心加速度为：4兀2a=—I®…4ji2由第一问知：尸庖依题意知联立④⑤两式得：$=4超设小球受盒子右侧面的作用力为尸，受下侧面的作用力为用根据牛顿运动定律知：在水平方向上：F=ma即尸=4〃迈)在竖直方向上：河一飓=0即后〃亦⑧所以小球对盒子的右侧而和下侧而有作用力，作用

10、力大小分别为4驱和帕答案：见解析