2019_2020学年高中物理课后作业6向心力含解析新人教版必修.doc

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1、课后作业(六)[基础巩固]1．(多选)火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定，若在某转弯处规定行驶速度为v，则下列说法正确的是(　　)A．当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力B．当以v的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力C．当速度大于v时，轮缘挤压外轨D．当速度小于v时，轮缘挤压外轨[解析]　当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力应正好等于向心力，当速度大于v时，火车重力与轨道面支持力的合力小于转弯所需向心力，此时轮缘挤压外轨，外轨对轮缘产生弹力，当速度小于v时

2、，火车重力与轨道面支持力的合力大于转弯所需向心力，此时轮缘挤压内轨，故A、C正确，B、D错误．[答案]　AC2．铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，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[解析]　7由牛顿第二定律F合＝m，解得F合＝mgtanθ，v＝，此时火车只受重力和铁路轨道的支持力作用，如图所示，FNcosθ＝mg，则FN＝，内、外轨道对火车均无侧压力，故C正确，A、B、D错误

3、．[答案]　C3.一辆满载的卡车在起伏的公路上匀速行驶，如图所示，由于轮胎过热，容易爆胎．爆胎可能性最大的地段是(　　)A．A处B．B处C．C处D．D处[解析]　在A、B、C、D各点均由重力与支持力的合力提供向心力，爆胎可能性最大的地段为轮胎与地面的挤压力最大处．在A、C两点有mg－F＝m，则F＝mg－mmg，且R越小，F越大，故FD最大，即D处最容易爆胎．[答案]　D4．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

4、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[解析]　赛车在水平弯道上行驶时，摩擦力提供向心力，而且速度越大，需要的向心力越大，如不及时减速，当摩擦力不足以提供向心力时，赛车就会做离心运动，冲出跑道，故C正确．[答案]　C75．(多选)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

5、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[解析]　做匀速圆周运动的空间站中的航天员，所受重力全部提供其做圆周运动的向心力，处于完全失重状态，并非航天员不受重力作用，A、C正确，B、D错误．[答案]　AC6．半径为R的光滑半圆球固定在水平面上(如图)，顶部有一小物体A，现给它一个水平初速度v0＝，则物体将(　　)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的新的圆弧轨道做圆周运动D．立即离开半圆球做平抛运动[解析]　小物体在半球面的顶点，若是能沿球面下滑，则它受到的半球面的弹力与重力的合力提供向心力，由mg－

6、F＝，可得F＝0，这说明小物体与半球面之间无相互作用力，小物体只受到重力的作用，又有水平初速度，小物体做平抛运动．本题应选D.[答案]　D[拓展提升]7．在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低．如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些．汽车的运动可看作是做半径为R的在水平面内的圆周运动．设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零，则汽车转弯时的车速应等于(　　)7A.B.C.D.[解析]　由题意知当mgtanθ＝m时其横向摩擦力等于零，所以v＝＝.[

7、答案]　B8．(多选)如图，质量为M的赛车，在比赛中要通过一段凹凸起伏的路面，若圆弧半径都是R，汽车的速率恒为v＝，则下列说法正确的是(　　)A．在凸起的圆弧路面的顶部，汽车对路面的压力为零B．在凹下的圆弧路面的底部，汽车对路面的压力为3MgC．在凸起的圆弧路面的顶部，汽车的向心力为0D．在凹下的圆弧路面的底部，汽车的向心力为Mg[解析]　在凸起的圆弧路面的顶部，根据牛顿第二定律可得Mg－N＝M，解得N＝0，则汽车对路面的压力为零，故A正确．在凹下的圆弧路面的底部，根据牛顿第二定律可得N－Mg＝M，解得N＝2Mg，则汽车对路面的压力为2Mg，故B错误．在凹下的圆