人教版 (2019)4 生活中的圓周運動精品當堂達標檢測題-試卷下載-教習網(wǎng)

[基礎對點練]
對點練1 火車轉彎問題
1．鐵路在彎道處的內(nèi)、外軌高度是不同的，已知內(nèi)、外軌所在平面與水平面的夾角為θ，如圖所示，彎道處的圓弧半徑為R，若質量為m的火車轉彎時速度等于 eq \r(gR tan θ) ，則( )
A.內(nèi)軌對內(nèi)側車輪輪緣有擠壓
B．外軌對外側車輪輪緣有擠壓
C．這時鐵軌對火車的支持力等于 eq \f(mg,cs θ)
D．這時鐵軌對火車的支持力大于 eq \f(mg,cs θ)
2．如圖所示，火車軌道轉彎處外高內(nèi)低，當火車行駛速度等于規(guī)定速度時，所需向心力僅由重力和軌道支持力的合力提供，此時火車對內(nèi)、外軌道無側向擠壓作用．已知火車內(nèi)、外軌之間的距離為1 435 mm，高度差為143.5 mm，轉彎半徑為400 m，由于內(nèi)、外軌軌道平面的傾角θ很小，可近似認為sin θ＝tan θ，重力加速度g取10 m/s2，則在這種情況下，火車轉彎時的規(guī)定速度為( )

A．36 km/h B．54 km/h
C．72 km/h D．98 km/h
對點練2 汽車過拱橋的分析
3．在較大的平直木板上相隔一定距離釘幾個釘子，將三合板彎曲成拱橋形卡入釘子內(nèi)形成拱形橋，三合板上表面事先鋪上一層牛仔布以增大摩擦，這樣玩具慣性車就可以在橋面上跑起來了．把這套系統(tǒng)放在電子秤上做實驗，如圖所示，關于實驗中電子秤的示數(shù)下列說法正確的是( )
A．玩具車靜止在拱形橋頂端時的示數(shù)小一些
B．玩具車運動通過拱形橋頂端時的示數(shù)大一些
C．玩具車運動通過拱形橋頂端時處于超重狀態(tài)
D．玩具車運動通過拱形橋頂端時速度越大(未離開拱形橋)，示數(shù)越小
4．公路在通過小型水庫的泄洪閘的下游時，常常要修建凹形路面，也叫“過水路面”．如圖所示，汽車通過凹形路面的最低點時( )
A．汽車的加速度為零，受力平衡
B．汽車對路面的壓力比汽車的重力大
C．汽車對路面的壓力比汽車的重力小
D．汽車的速度越大，汽車對路面的壓力越小
5．如圖所示，是一座半徑為40 m的圓弧形拱形橋．一質量為1.0×103 kg的汽車，行駛到拱形橋頂端時，汽車運動速度為10 m/s；則此時汽車運動的向心加速度為多大？向心力為多大？汽車對橋面的壓力是多少？(取g＝10 m/s2)
對點練3 離心運動分析
6．如圖所示是摩托車比賽轉彎時的情形．轉彎處路面常是外高內(nèi)低，摩托車轉彎有一個最大安全速度，若超過此速度，摩托車將發(fā)生滑動．對于摩托車滑動的問題，下列論述正確的是( )
A．摩托車一直受到沿半徑方向向外的離心力作用
B．摩托車所受外力的合力小于所需的向心力
C．摩托車將沿其線速度的方向沿直線滑去
D．摩托車將沿其半徑方向沿直線滑去
7．(多選)滾筒洗衣機里衣物隨著滾筒做高速勻速圓周運動，以達到脫水的效果．滾筒截面如圖所示，下列說法正確的是( )
A．衣物運動到最低點B點時處于超重狀態(tài)
B.衣物和水都做離心運動
C．衣物運動到最高點A點時脫水效果更好
D．衣物運動到最低點B點時脫水效果更好
[能力提升練]
8．一質量為2.0×103 kg的汽車在水平公路上行駛，路面對輪胎的徑向最大靜摩擦力為1.4×104 N，當汽車經(jīng)過半徑為80 m的彎道時，下列判斷正確的是( )
A．汽車轉彎時所受的力有重力、彈力、摩擦力和向心力
B．汽車轉彎的速度為20 m/s時所需的向心力為1.4×104 N
C．汽車轉彎的速度為20 m/s時汽車會發(fā)生側滑
D．汽車能安全轉彎的向心加速度不超過7.0 m/s2
9．如圖所示，當汽車通過拱橋頂點的速度為10 m/s時，車對橋頂?shù)膲毫檐囍氐?eq \f(3,4) ，如果要使汽車在橋面行駛至橋頂時，對橋面的壓力為零，則汽車通過橋頂?shù)乃俣葢獮? )
A．15 m/s B．20 m/s
C．25 m/s D．30 m/s
10．某游樂場里的過山車如圖所示，若過山車經(jīng)過A、B兩點的速率相同，則過山車( )
A．在A點時處于失重狀態(tài)
B．在B點時處于超重狀態(tài)
C．A點的向心加速度小于B點的向心加速度
D．在B點時乘客對座椅的壓力可能為零
11.
如圖所示為一輛廂式貨車的后視圖．該廂式貨車在水平路面上做轉彎測試，圓弧形彎道的半徑R＝8 m，車輪與路面間的最大徑向摩擦力為車對路面壓力的0.8.貨車內(nèi)頂部用細線懸掛一個小球P，在懸點O處裝有拉力傳感器．車沿平直路面做勻速運動時，傳感器的示數(shù)F＝4 N．重力加速度g取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cs 53°＝0.6.則：
(1)貨車向左轉彎還是右轉彎？
(2)該貨車在此圓弧形彎道上做勻速圓周運動時，為了防止側滑，車的最大速度vmax是多大？
(3)該貨車某次在此彎道上做勻速圓周運動，穩(wěn)定后傳感器的示數(shù)為F′＝5 N，此時細線與豎直方向的夾角θ是多大？貨車的速度v′有多大？
[素養(yǎng)培優(yōu)練]
12．(多選)2022年1月1日，神舟十三號航天員乘組在遙遠的太空迎來了新年的第一縷陽光．航天員訓練最多的是離心機項目．一般人只能承受1～2個g(重力加速度)的荷載，超過4個g就會感到呼吸困難、視力模糊、無法交流，而航天員可以達到8～10個g.某次訓練中，質量為m的航天員躺坐在座椅上，離心機裝置在水平面內(nèi)加速旋轉，下列說法中正確的是( )
A．離心機的轉動使航天員的質量增大了
B．離心機轉動越快，航天員所需的向心力越大
C．當離心機高速轉動的向心加速度為9g時，座椅對航天員的作用力為9mg
D．當離心機高速轉動的向心加速度為9g時，座椅對航天員的作用力大于9mg
參考答案
1.C [火車轉彎時需要的向心力F＝ eq \f(mv2,R) ＝mg tan θ，由受力分析可知，支持力與重力的合力正好等于向心力，故火車輪緣對內(nèi)、外軌無擠壓，選項A、B錯誤；由豎直方向受力平衡知，mg＝FNcs θ，可知選項C正確，D錯誤．]
2.C [由題知sin θ＝ eq \f(1,10) .在規(guī)定速度下，火車轉彎時只受重力和支持力作用，由牛頓第二定律有mg tan θ＝ eq \f(mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ,R) ，可得v0＝ eq \r(gR tan θ) ≈ eq \r(gR sin θ) ＝20 m/s＝72 km/h，A、B、D錯誤，C正確．]
3.D [玩具車運動到最高點時，受向下的重力和向上的支持力作用，根據(jù)牛頓第二定律有mg－FN＝m eq \f(v2,R) ，即FN＝mg－m eq \f(v2,R)