6.4 生活中的圆周运动（备作业）-【上好课】2021-2022学年高一物理同步备课系列（人教版2019 必修第二册）（解析版）

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6.4 生活中圆周运动
一、选择题
1．如图是一个学员驾着教练车在水平路面上匀速转弯时的情形，考虑空气阻力，则下列说法中正确的是
（　　）
A．教练车所受地面的摩擦力与小车前进的方向相反
B．教练车所受地面的摩擦力与小车前进的方向相同
C．教练车所受地面的摩擦力指向弯道内侧且偏向小车前进的方向
D．教练车所受地面的摩擦力垂直小车前进的方向且指向弯道内侧
【答案】C
【解析】因为教练车做匀速圆周运动，其所受地面的摩擦力是静摩擦力，方向指向弯道内侧且偏向小车前
进的方向，其切线分量与空气阻力平衡，沿着半径方向的分量充当向心力，故选 C。
2.如图，光滑水平面上，质量为 m的小球，在细绳拉力 F的作用下，以速度 v做半径为 r的匀速圆周运动。
（　　）
A．若小球沿顺时针运动到图示位置时，拉力 F突然变小，则小球将沿轨迹 a运动
B．若小球沿顺时针运动到图示位置时，拉力 F突然变大，则小球将沿轨迹 b运动
C．若小球沿顺时针运动到图示位置时，绳子突然断裂，则小球将沿轨迹 c运动
D．无论绳子上的力如何变化，小球都将沿圆周运动
【答案】C
【解析】
A．若小球沿顺时针运动到图示位置时，拉力 F突然变小，向心力不足小球做离心运动，则小球将沿轨迹 b
运动，A错误；
B．若小球沿顺时针运动到图示位置时，拉力 F突然变大，小球做向心运动，则小球将沿轨迹 a运动，B错
误；
C．若小球沿顺时针运动到图示位置时，绳子突然断裂，向心力消失，小球沿着切线运动，则小球将沿轨
迹c运动，C正确；
D．无论绳子上的力如何变化，小球都不能沿圆周运动，D错误。
故选 C。
3．如图所示，游乐场的过山车载着游客高速通过竖直圆形轨道。游客能够头朝下脚朝上安全通过轨道最
高点而不会掉下来的原因是（　　）
A．游客被安全带紧紧绑在座椅上
B．游客在最高点受到竖直向上的离心力的作用
C．游客在高速通过最高点需要的向心力大于本身的重力
D．游客受到重力、座椅的弹力和向心力的共同作用保持平衡
【答案】C
【解析】
B．离心现象是因为物体所受的力不足以提供向心力，而有沿着半径向外运动的趋势的现象，不是力的作
用，故 B错误；
D．向心力是效果力，由某一个力或者某一个的分力或几个力的合力提供，受力分析时，只能分析性质力，
不能分析效果力，故 D错误；
C．在过山车做圆周运动的过程中，在最高点不下落的临界条件是：重力提供向心力，当所需要的向心力
大于重力的时候，重力全部提供为游客做圆周运动的向心力，所以游客不会往下掉，故 C正确；
A．游客系上安全带是为了防止过山车出故障时速度减小或停下，导致重力大于所需向心力而掉下来，故 A
错误。
故选 C。
4.如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ãã ）
A.汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于失重状态
B.在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯
C.“水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底的压力小于其在最低处水对碗底的压力
D.脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出
【答案】 C
【解析】A．汽车通过凹形桥的最低点时，根据牛顿第二定律
 
可知
汽车处于超重状态，A不符合题意；
B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是在合适的速度下，减小车轮与轨道之间的压力，B
不符合题意；
C．“水流星”匀速转动过程中，在最高点处
在最低点
所以
结合牛顿第三定律可知在最高点处水对碗底的压力小于其在最低处水对碗底的压力，C符合题意；
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