2018-2019学年教科版必修2 第二章 第3节 圆周运动的实例分析1 火车、汽车拐弯的动力学问题 作业
2018-2019学年教科版必修2 第二章 第3节 圆周运动的实例分析1 火车、汽车拐弯的动力学问题 作业第3页



 1. D 解析:据题意,已知列车以360km/h的速度拐弯,拐弯半径为1km,则向心加速度为:;列车上的乘客在拐弯过程中受到的火车给他的作用力垂直于列车底部向上为N,还受到重力G,其合力F指向圆心,即,而乘客的重力G与合力F大小相等,那么N与向心力夹角为45°,则火车给的作用力为:,故选项D正确。

 2. BD 解析:设内外轨的水平距离为d,根据火车转弯时,重力与支持力的合力提供向心力得:

  

  如果r一定时,v越大则要求h越大,故C错误,D正确;

  如果v一定时,r越大则要求h越小,r越小则要求h越大,故B正确,A错误。

  故选BD。

 3. C 解析:因为雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶,故牵引力F及摩擦力F1的合力方向指向圆心,且摩擦力F1的方向应该与运动方向相反,即垂直于半径的方向,故选项C 正确。

 4. BD 解析:当速度大于v时,重力和支持力的合力不够提供向心力,此时外轨对车轮轮缘施加压力,故B正确,A错误。因为铁轨倾斜角度不变,火车的重力不变,所以铁轨对火车的支承力不变,C错误,D正确。

 5. B 解析:由题意可知,最大静摩擦力为重力的k倍,所以最大静摩擦力等于kmg,设运动员的最大速度为v,则:,解得:,B正确。

 6. D 解析:当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时,乙物体靠甲的拉力与圆盘的最大静摩擦力的合力提供向心力做匀速圆周运动,松手后,乙所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力,乙要发生相对滑动,离圆盘圆心越来越远,但是甲所需要的向心力小于甲的最大静摩擦力,所以甲仍保持相对圆盘静止状态,D选项正确。

 7. A 解析:火车在水平轨道上转弯时,做圆周运动,需要有力提供指向圆心的向心力,即方向指向内侧,此时外轨对火车的压力提供向心力,根据牛顿第三定律可知,火车对外轨产生向外的压力作用。故选A。

 8. C 解析:从汽车后方拍摄的后轮照片可以看到汽车的后轮发生变形,汽车不是正在直线前进,而是正在转弯,根据惯性、圆周运动和摩擦力知识,可判断出地面给车轮的静摩擦力水平向左,所以汽车此时正在向左转弯,应选择C。

9. 解: