2014届高三物理（教科版）第一轮复习自主学习训练 2-3.doc

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1、3　圆周运动的实例分析4　圆周运动与人类文明(选学)(时间：60分钟)知识点基础中档稍难竖直平面内的圆周运动1、32水平面内的圆周运动4、65离心运动78临界问题9、10综合提升1112知识点一　竖直平面内的圆周运动1．游客乘坐过山车，在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度大小达到20m/s2，g取10m/s2，那么此位置座椅对游客的作用力大小相当于游客重力的(　　)．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．1倍B．2倍C．3倍D．4倍解析　游客乘过山车在圆弧轨道最低点受力如图所示，由牛顿第二定律得：N－mg＝ma向，则N＝mg＋2mg＝3mg.答案　C图2－3、4－142．如图2－3、

2、4－14所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道放在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，当小球将要从轨道口飞出时，对轨道的压力恰好为零，则小球落地点C距A处多远？解析　小球在B点飞出时，对轨道压力为零mg＝m，得vB＝，小球从B点飞出做平抛运动t＝＝，水平方向的位移x＝vBt＝·＝2R.答案　2R3．如图2－3、4－15所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法正确的是(　　)．图2－3、4－15A．小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B．小球在最高点时绳子的拉力有可能为零C．若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为零D．小球过最

3、低点时绳子的拉力一定大于小球重力解析　设在最高点小球受的拉力大小为F1，最低点受到的拉力大小为F2，则在最高点F1＋mg＝m，即向心力由拉力F1与mg的合力提供，A错．当v1＝时，F1＝0，B对．v1＝为球经最高点的最小速度，即小球在最高点的速率不可能为0，C错．在最低点，F2－mg＝m，F2＝mg＋m，所以经最低点时，小球受到绳子的拉力一定大于它的重力，D对．答案　BD知识点二　水平面内的圆周运动4．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

4、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．答案　A5．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，若轨道半径逐渐减小，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　an＝＝ω2r＝r，所以当r减小时，v不变，an增大，ω增大，T减小．对轨道的压力F＝m，所以F增大．答案　ABC图2－3、4－166．2008年4月28日凌晨，山东境内发生两列列车相撞事故，造成了大量人员伤亡和财产损失．引发事故的主要原因是其中一列列车转弯时超速行驶．如2－

5、3、4－16所示，是一种新型高速列车，当它转弯时，车厢会自动倾斜，提供转弯需要的向心力；假设这种新型列车以360km/h的速度在水平面内转弯，弯道半径为1.5km，则质量为75kg的乘客在列车转弯过程中所受到的合外力大小为(　　)．A．500NB．1000NC．500ND．0图2－3、4－17解析　360km/h＝100m/s，乘客在列车转弯过程中所受的合外力提供向心力F＝＝75×N＝500N.答案　A知识点三　离心运动7．如图2－3、4－17所示，光滑的水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球到达P点时F突然发生变化，则下列关于小球运动的说法正确的是(　　)．A．F突然消

6、失，小球将沿轨迹Pa做离心运动B．F突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动C．F突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动D．F突然变小，小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心解析　若F突然消失，小球所受合外力突变为0，将沿切线方向匀速飞出，A正确．若F突然变小不足以提供所需向心力，小球将做逐渐远离圆心的离心运动．B、D错误．若F突然变大，超过了所需向心力，小球将做逐渐靠近圆心的运动，C错误．答案　A8．如图2－3、4－18所示，匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，则两个物体的运动情况是

7、(　　)．图2－3、4－18A．两物体均沿切线方向滑动B．两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远C．两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动D．物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远解析　在烧断细线前，A、B两物体做圆周运动的向心力均是静摩擦力及绳子拉力的合力提供的，且静摩擦力均达到了最大静摩擦力．因为这两个物体在同一个圆盘上随盘转动，故角速度ω相同．设此时细线对物体的拉力大小为T，则有对A物体：T＋fm