1、7 生活中的圆周运动交通工具的转弯问题图5791. 赛车在倾斜的轨道上转弯如图579所示,弯道的倾角为,半径为r,则赛车完全不靠摩擦力转弯的速率是(设转弯半径水平)()A.B.C.D.答案C解析设赛车的质量为m,赛车受力分析如图所示,可见:F合mgtan ,而F合m,故v.竖直面内的圆周运动问题2.图5710 “欢快向前冲”节目中有这样一种项目,选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上,假如已知选手的质量为m,选手抓住绳由静止开头摇摆,此时绳与竖直方向夹角为,如图5710所示,不考虑空气阻力和绳的质量(选手可看为质点),下列说法正确的是()A选手摇摆到最低点时所受绳子的拉力等于mgB选
2、手摇摆到最低点时所受绳子的拉力大于mgC选手摇摆到最低点时所受绳子的拉力大于选手对绳子的拉力D选手摇摆到最低点的运动过程为匀变速曲线运动答案B解析由于选手摇摆到最低点时,绳子拉力和选手自身重力的合力供应选手做圆周运动的向心力,有FTmgF向,FTmgF向mg,B正确3(1)如图5711甲所示,凸形拱桥半径为R,汽车过桥时在顶端的最大速度是多少?图5711(2)如图乙所示,长为R的轻绳一端系一小球在竖直平面内做圆周运动,它在最高点的最小速度是多少?(3)假如图乙为长为R的轻杆一端系一小球在竖直平面内做圆周运动,它在最高点的最小速度是多少?当小球在最高点速度v12时,求杆对球的作用力;当小球在最高
3、点速度v20.5 时,求杆对球的作用力答案(1)(2)(3)大于零3mg,方向向下,方向向上解析(1)汽车在桥顶,受重力mg和支持力FN作用,两力的合力作向心力,则mgFN,FNmg,v越大,FN越小,当FN0时,vmax,若汽车在桥顶速度超过此值,将飞离桥面(2)小球在最高点时,受重力mg和绳子拉力FT作用,两力的合力作向心力,即mgFT,FTmg,v越小,FT越小,当FT0时,vmin,若小球速度小于该速度,将在到顶点之前就下落而不能做完整的圆周运动(3)当小球在最高点速度小于时,小球所需向心力小于mg,杆对球的作用力FN竖直向上,mgFN,故球在最高点的速度大于零即可当v12时,mgFN1,FN13mg.当v20.5时,mgFN2,FN2.离心运动问题4. 如图5712所示,光滑的水平面上,小球在拉力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,下列关于小球运动的说法正确的是()AF突然消逝,小球将沿轨迹Pa做离心运动BF突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动CF突然变大,小球将沿轨迹Pb做离心运动图5712DF突然变小,小球将沿轨迹Pc渐渐靠近圆心答案A解析F突然消逝时,小球将沿该时刻线速度方向,即沿轨迹Pa做离心运动,选项A正确;F突然变小时,小球将会沿轨迹Pb做离心运动,选项B、D均错误;F突然变大时,小球将沿轨迹Pc做近心运动,选项C错误