- 生活中的圆周运动
- 共107题
2.如图所示，M为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块，
A只要
B调节
C无论怎样改变
D只要改变
正确答案
解析
A、小球恰能通过a点的条件是小球的重力提供向心力，根据牛顿第二定律：
mg=m
解得：v=
根据动能定理：mg（h-R）=
得：h=1.5R
可知只有满足h≥1.5R，释放后小球才能通过a点，故A错误；
BCD、小球离开a点时做平抛运动，用平抛运动的规律，
水平方向的匀速直线运动：x=vt
竖直方向的自由落体运动：R=
解得：x=
考查方向
解题思路
根据牛顿第二定律分析小球的加速度与质量的关系．若小球恰能通过a点，其条件是小球的重力提供向心力，根据牛顿第二定律可解得小球此时的速度，用平抛运动的规律：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动规律求出水平距离，由机械能守恒定律可求得h，分析小球能否通过a点后落回轨道内．
易错点
本题实质是临界问题，要充分挖掘临界条件，要理解平抛运动的规律：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动．
知识点
21．如图所示，光滑水平轨道右端B处平滑连接着一个在竖直面内、半径为R的光滑半圆轨道，在距离B为x的A点，用水平恒力F（未知）将质量为m的物块（可视为质点），从静止开始推到B处，且物块到B处时立即撤去恒力F，物块沿半圆轨道运动到轨道最高点C处后，又正好落回A点。已知重力加速度为g。
求：
（1）水平恒力F对物块所做的功W与物块在光滑水平轨道运动的位移x的关系式；
（2）x取何值时，完成上述运动水平恒力F对物块所做的功最少，功的最小值为多少；
（3）x取何值时，完成上述运动水平恒力F最小，最小力为多大。
正确答案
（1）从A到C，根据动能定理：
此后物体做平抛运动：
可解得：
（2）完成该运动，物体须通过最高点。当通过最高点速度最小时，F做的功最少，此时应满足：
（3）由上两问可知，恒力F大小：
即，F的最小值为mg
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
15.如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
11．火车在水平轨道上转弯时，若转弯处内外轨道一样高，则火车转弯时（ ）
正确答案
解析
对处于转弯状态的火车受力分析，其中轨道是水平的，所以列车在竖直方向上所受合外力为零，在水平轨道上受到指向轨道凹侧的向心力的作用而转向，外轨提供向心力。
考查方向
解题思路
对处于转弯状态的火车受力分析，列车将有保持原切线方向速度前进的趋势，所以受到外轨道施加的指向轨道凹侧的支持力来提供向心力。
易错点
火车转弯的向心力是指向轨道内侧的，是由铁轨的支持力来提供向心力，指向轨道凹侧。
知识点
5.世界最高的摩天轮，新加坡的摩天观景轮“新加坡飞行者”正式投入商业运营了。这座摩天轮高165米，相当于42层楼的高度，据称是目前世界最高的摩天轮，现假设摩天轮正绕中间的固定轴作匀速圆周运动，则对于坐在轮椅上观光的游客来说，正确的说法是（ ）
正确答案
解析
A．当摩天轮转到最高点时，游客受到的合外力竖直向下，加速度方向向下，所以处于失重状态,故A正确；
B．因为摩天轮匀速转动做匀速圆周运动，必然存在向心力的作用，即合外力不为零，故B错误；
C．游客随轮的转动而做匀速圆周运动，速度的大小不变，即动能不变，而重力势能变化，导致机械能不守恒，故C错误；
D．当摩天轮转到最低点时，游客所受的合力方向竖直向上，此时座椅对游客的支持力大于游客所受的重力，游客处于超重状态，故D错误；故本题选A
考查方向
解题思路
对于选项A判断是否状态平衡主要看合外力是否为零，对于选项B、D要把握好超失重的特征，主要看加速度的方向，对于选项C要理解机械能守恒的条件。
易错点
对于物体是否处于平衡状态的判断是看物体受到的合外力是否为零，另外对于机械能守恒的条件要准确理解到位。
知识点
2．如图所示，“伦敦眼”（The London Eye），是世界上最大的观景摩天轮，仅次于南昌之星与新加坡观景轮。它总高度135米（443英尺），屹立于伦敦泰晤士河南畔的兰贝斯区。现假设摩天轮正绕中间的固定轴作匀速圆周运动，则对于坐在轮椅上观光的游客来说，正确的说法是（ ）
正确答案
解析
A．因为摩天轮匀速转动做匀速圆周运动，必然存在向心力的作用，即合外力不为零，故A错误；
B．当摩天轮转到最高点时，游客受到的合外力竖直向下，加速度方向向下，所以处于失重状态,故B正确；
C．游客随轮的转动而做匀速圆周运动，速度的大小不变，即动能不变，而重力势能变化，导致机械能不守恒，故C错误；
D．当摩天轮转到最低点时，游客所受的合力方向竖直向上，此时座椅对游客的支持力大小所受的重力，游客处于超重状态，故D错误；
考查方向
解题思路
对于选项A判断是否状态平衡主要看合外力是否为零，对于选项B、D要把握好超失重的特征，主要看加速度的方向，对于选项C要理解机械能守恒的条件。
易错点
对于物体是否处于平衡状态的判断是看物体受到的合外力是否为零，另外对于机械能守恒的条件要准确理解到位。
知识点
15．质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上，整个装置处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中，直导体棒中通有恒定电流，平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角，其截面图如图所示。则下列关于导体棒中的电流的分析正确的是（）
A导体棒中电流垂直纸面向外，大小为
B导体棒中电流垂直纸面向外，大小为
C导体棒中电流垂直纸面向里，大小为
D导体棒中电流垂直纸面向里，大小为
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
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