鲁科版高中物理必修2向心力的实例分析第1课时.docx

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第3节向心力的实例分析1．火车在拐弯时，关于向心力的分析，正确的是()A．由于火车本身作用而产生了向心力B．主要是由于内外轨的高度差的作用，车身略有倾斜，车身所受重力的分力产生了向心力C．火车在拐弯时的速率小于规定速率时，内轨将给火车侧压力，侧压力就是向心力D．火车在拐弯时的速率大于规定速率时，外轨将给火车侧压力，侧压力作为火车拐弯时向心力的一部分解析：选D火车正常拐弯时，重力和支持力的合力提供向心力，故A、

2、B错误；当拐弯速率大于规定速率时，外轨对火车有侧压力作用；当拐弯速率小于规定速率时，内轨对火车有侧压力作用，此时，火车拐弯所需的向心力是重力、支持力和侧压力的合力来提供，故C错误，D正确。2．火车在某个弯道按规定运行速度40m/s转弯时，内、外轨对车轮皆无侧压力。若火车在该弯道实际运行速度为30m/s，则下列说法中正确的是()A．仅内轨对车轮有侧压力B．仅外轨对车轮有侧压力C．内、外轨对车轮都有侧压力D．内、外轨对车轮均无侧压力解析：选A火车在弯道按规定运行速度转弯时，重力和支持力的合力提供向心力，内

3、、外轨对车轮皆无侧压力。若火车的运行速度小于规定运行速度时，重力和支持力的合力大于火车需要的向心力，火车有做近心运动趋势，内轨对车轮产生侧压力，重力、支持力和内轨的侧压力的合力提供火车做圆周运动的向心力，故A正确。3.一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：选D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v2v2A、C两点有mg－F＝m，则F＝mg

4、－mRRv2v2>mg，且R越小，F越大，故FD最

5、向上的弹力D．小球能到达P点，且在P点受到轻杆向下的弹力解析：选C19212，解得vP＝1gL。由轻由机械能守恒得mgL＝mg·2L＋mvP2222杆模型可得，0

6、件是在最高点满足mg＝mr。小车沿轨道内侧做圆周运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒。设小车在A处获得的最小初速度为vA，由机械能守恒定律得1212mvA＝mgr＋mv，解得vA＝3gr。故选项C正确。226．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，小球绕O点在竖直平面内做圆周运动。当通过最高点时，如图所示，求此时下列情况下杆对球的作用力(计算出大小，并说明是拉力还是支持力，g取10m/s2)：(1)当v1＝1m/s时，作用力的大小为________N，是_

7、_______力。(2)当v2＝4m/s时，作用力的大小为________N，是________力。2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯解析：(1)当v1＝1m/s时，设杆对球的作用力为F1，方向向下，则有2mg＋F1＝mv1L解得F1＝－16N所以杆对球的作用力大小为16N，方向向上，为支持力。(2)同理可得，F2＝44N，方向向下，为拉力。答案：(1)16支持(2)44拉7.质量为m的火车以恒定的速率在水平面内沿一段半径为R的圆形轨道转弯

8、，如图所示，已知路面有一定的倾角。当火车以速率v0在此弯道上转弯时，车轮对轨道的侧压力恰好为零。如果火车以实际速率v(v>v0)在此弯道上转弯时，车轮将施于铁轨一个与枕木平行的压力F，试求侧压力F的大小。2[解析]用α表示路面与水平面的夹角，当火车以速率v0转弯时有mgtanα＝mv0①R当火车以实际速率v转弯时，车轮对外轨的侧压力与外轨对车轮的侧压力是一对相互作用力，此时有2mvNsinα＋Fcosα＝R②Ncosα－Fsinα＝mg③联立①②③式，解