【文档说明】【精准解析】高考物理必修二课时分层训练：第5章　曲线运动　第7节.pdf，共(8)页，366.974 KB，由envi的店铺上传

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第五章第7节生活中的圆周运动课时分层训练「基础达标练」1．(多选)在下面所介绍的各种情况中，哪种情况将出现超重现象()A．荡秋千经过最低点的小孩B．汽车过凸形桥C．汽车过凹形桥D．在绕地球做匀速圆周运动的飞船中的

仪器解析：选ACA、C两项中的小孩、汽车的加速度都竖直向上，所以处于超重状态．而B、D两项中的汽车、飞船中的仪器处于失重状态．2．在水平路面上转弯的汽车，提供向心力的是()A．重力和支持力的合力B．静摩擦力C．滑动摩擦力D．重力、支持力和牵引力的合力解析：选B汽车在水平路面上转弯时，与线速

度方向垂直且指向圆心的静摩擦力提供汽车转弯所需的向心力．3．(多选)如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动．若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法中正确的是()A．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb

做离心运动B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动C．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc做近心运动解析：选BC若拉力突然变大，则小球将做近心运动，不会沿轨迹Pb做离心运动，A项错误；若拉力突然变小，则小球将做离心运动，但由

于力与速度有一定的夹角，故小球将做曲线运动，B项正确，D项错误；若拉力突然消失，则小球将沿着P点处的切线运动，C项正确．4．(多选)(2019·南通检测)如图，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，当质量为m的火车以速度v通过某弯道时，内、外轨道

均不受侧压力的作用，下面分析正确的是()A．此时火车转弯所需向心力由重力和支持力的合力来提供B．若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用C．若火车速度大于v时，外轨将受到侧压力作用D．无论火车以何种速度行驶，对内侧轨道都有侧压力作用解析：选AC火车以

某一速度v通过弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，故A正确，D错误；当转弯的实际速度小于规定速度v时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘

会与铁轨相互挤压，内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内，故B错误；当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外，故C正确．5．(2019·太原检测)如

图所示，地球可以看成一个巨大的拱形桥，桥面半径R＝6400km，地面上行驶的汽车中驾驶员的重力G＝800N，在汽车不离开地面的前提下，下列分析中正确的是()A．汽车的速度越大，则汽车对地面的压力也越大B．不论汽车的行驶速度如何，驾驶员

对座椅压力大小都等于800NC．不论汽车的行驶速度如何，驾驶员对座椅压力大小都小于他自身的重力D．如果某时刻速度增大到使汽车对地面压力为零，则此时驾驶员会有超重的感觉解析：选C汽车的重力和地面对汽车的支持力的合力提供向心力，则有mg－N＝mv2R，重力是一定的，v越大，则N越小，故A、B错误

；因为驾驶员的一部分重力用于提供驾驶员做圆周运动所需的向心力，所以驾驶员对座椅压力小于他自身的重力，故C正确；如果速度增大到使汽车对地面的压力为零，说明汽车和驾驶员的重力全部用于提供做圆周运动所需的向心力，处于完全失

重状态，此时驾驶员会有失重的感觉，故D错误．6．冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，其安全速度应为()A．v＝kgRB．v≤kgRC．v≥kgRD．v≤gRk解析：选B当处于临界状态时，有kmg＝mv2R，得临界速度v＝kgR.

故安全速度v≤kgR，故B选项正确．7．一汽车通过拱形桥顶点时速度为10m/s，车对桥顶的压力为车重的34，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为()A．15m/sB．20m/sC．25m/sD．

30m/s解析：选B当FN＝34G时，因为G－FN＝mv2r，所以14G＝mv2r，当FN＝0时，G＝mv′2r，所以v′＝2v＝20m/s，故B选项正确．8．火车以半径r＝900m转弯，火车质量为8×105kg，轨道宽为l＝1.4m，外轨比

内轨高h＝14cm，为了使铁轨不受轮缘的挤压，火车的速度应为多大？(g取10m/s2)解析：若火车在转弯时不受挤压，即由重力和支持力的合力提供向心力，火车转弯平面是水平面．火车受力如图所示，由牛顿第二定律得F＝mgtanα＝mv2r①由于α很小，可以近似认为tanα＝sinα＝hl②解①②

式得v＝30m/s.答案：30m/s「能力提升练」9．(多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势．则在该弯道处()A．路面外侧高内侧低B．车速只要低于v0，车

辆便会向内侧滑动C．车速虽然高于v0，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D．当路面结冰时，与未结冰时相比，v0的值变小解析：选AC汽车转弯时，恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，说明公路外侧高一些，支持力的水平分力刚好提供向心力，此时汽车不受静摩擦力的作用，与路面是否结冰无关，故选

项A正确，选项D错误；当v<v0时，支持力的水平分力大于所需向心力，汽车有向内侧滑动的趋势，摩擦力向外侧；当v>v0时，支持力的水平分力小于所需向心力，汽车有向外侧滑动的趋势，摩擦力指向内侧，在摩擦力大于最大静摩擦力前不会侧滑，故选项

B错误，选项C正确．10．(多选)如图所示，A、B两物体放在旋转的圆台上，两物体与圆台面间的动摩擦因数均为μ，两物体的质量相等，A物体离转轴的距离是B物体离转轴距离的2倍，当圆台旋转时，A、B均未滑动，则下列说法中正确的是()A．A

物体所受的摩擦力小B．A物体的向心加速度大C．当圆台的转速增加时，A先滑动D．当圆台的转速增加时，B先滑动解析：选BC当A、B两物体在圆台上随圆台一起旋转时，它们所需的向心力均由圆台对物体的静摩擦力提供，所以FA＝FfA＝mArAω2；FB＝FfB＝mBrBω2，由题意可

知：rA>rB，所以FfA>FfB，A错误；由牛顿第二定律可知，F＝ma，a＝rω2，所以aA>aB，B正确；当圆台的转速增大时，角速度ω也随之增大，由于rA>rB，所以A物体所需向心力增大得快，所以A物体先出现合力(即摩擦力)不足以提供圆周运动所需向心力的情况，A先滑动，C正确，

D错误．11．(多选)如图所示，小物块位于放在地面上半径为R的半球的顶端，若给小物块一水平的初速度v时小物块对半球刚好无压力，则下列说法正确的是()A．小物块立即离开球面做平抛运动B．小物块落地时水平位移为2RC．小物块沿球面运动D．小物块落地时速度的方向与地面成45°角解析：选A

B小物块在最高点时对半球的顶端刚好无压力，表明从最高点开始小物块离开球面做平抛运动，A对，C错；由mg＝mv2R知，小物块在最高点的速度大小v＝gR，又由于R＝12gt2，vy＝gt，x＝vt，故x＝2R，B对；t

anθ＝vyv＝2，θ>45°，D错．12．(多选)(2019·大连高一检测)如图所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径．某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒

子与小球之间恰好无作用力，则()A．在最高点小球的速度水平，小球既不超重也不失重B．小球经过与圆心等高的位置时，处于超重状态C．盒子在最低点时对小球弹力大小等于2mg，方向向上D．该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2πRg解析

：选CD在最高点小球的加速度为g，处于完全失重状态，A错误；小球经过与圆心等高的位置时，竖直加速度为零，既不超重也不失重，B错误；在最高点有mg＝mv2R，解得该盒子做匀速圆周运动的速度v＝gR，该盒子做匀速圆周运动的周

期为T＝2πRv＝2πRg，选项D正确；在最低点时，盒子与小球之间的弹力和小球重力的合力提供小球运动的向心力，由F－mg＝mv2R，解得F＝2mg，选项C正确．13．在公路转弯处，常采用外高内低的斜面式弯道，这样可以使车辆经过弯道时不必大幅减速，从而提高通行能力且节约燃料．若某处

有这样的弯道，其半径为r＝100m，路面倾角为θ，且tanθ＝0.4，取g＝10m/s2.(1)求汽车的最佳通过速度，即不出现侧向摩擦力时的速度；(2)若弯道处侧向动摩擦因数μ＝0.5，且最大静摩擦力等于滑动摩擦

力，求汽车的最大速度．解析：(1)如图甲所示，当汽车通过弯道时，做水平面内的圆周运动，不出现侧向摩擦力时，汽车受到重力G和路面的支持力N两个力的作用，两力的合力提供汽车做圆周运动的向心力．则有mgtanθ＝mv02r所以v0＝grtanθ＝10×100×0.4m/s

＝20m/s.(2)当汽车以最大速度通过弯道时，受力分析如图乙所示．将支持力N和摩擦力f进行正交分解，有N1＝Ncosθ，N2＝Nsinθ，f1＝fsinθ，f2＝fcosθ所以有G＋f1＝N1，N2＋f2＝F向，且f＝μN由以上各式可解得向心力为F向＝sinθ

＋μcosθcosθ－μsinθmg＝tanθ＋μ1－μtanθmg根据F向＝mv2r可得v＝tanθ＋μ1－μtanθgr＝0.4＋0.51－0.5×0.4×10×100m/s＝155m/s.答案：(1)20m/s(2)155m/s14．(2019·南通检测)如图所示，一

辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为40m的圆弧形拱桥顶部．(取g＝10m/s2)(1)此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？(2)如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？(3)汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？解析：(1)汽车

受重力和支持力两个力作用，如图所示．汽车静止时，则有：N＝mg＝5000N，所以汽车对拱桥的压力为：FN＝N＝5000N.(2)汽车的向心加速度为：a＝v2R＝3640＝0.9m/s2，根据牛顿第二定

律得：mg－N＝ma，解得：N＝mg－ma＝500×(10－0.9)N＝4550N.则汽车对圆弧形拱桥的压力为4550N.(3)汽车只受重力，根据mg＝mv′2R得，汽车的速度为：v′＝gR＝40×10＝20m/s.答

案：(1)5000N(2)4550N(3)20m/s