生活中的圆周运动
A级 抓基础
1.如图所示,在盛满水的试管中装有一个小蜡块,小蜡块所受浮力略大于重力,当用手握住A端让试管在竖直平面内左右快速摆动时,关于蜡块的运动,以下说法正确的是( )
A.与试管保持相对静止
B.向B端运动,可以到达B端
C.向A端运动,可以到达A端
D.无法确定
解析:试管快速摆动,试管中的水和浸在水中的蜡块都有做离心运动的趋势(尽管试管不是做完整的圆周运动,且运动的方向也不断变化,但并不影响问题的实质),但因为蜡块的密度小于水的密度,蜡块被水挤压向下运动.只要摆动速度足够大且时间足够长,蜡块就能一直运动到手握的A端,故C正确.
答案:C
2.飞行中的鸟要改变飞行方向时,鸟的身体要倾斜,如图所示.与车辆不同的是,鸟转弯所需的向心力由重力和空气对它们的作用力的合力来提供.质量为m的飞鸟,以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,则飞鸟受到的合力的大小等于(重力加速度为g)( )
A.m B.
C.m -g2 D.mg
解析:飞鸟做圆周运动,受到的合力提供向心力,则F=,故合力为,故B项正确.
答案:B
3.某人为了测定一个凹形桥的半径,在乘汽车通过凹形桥最低点时,他注意到车上的速度计示数为72 km/h,悬挂1 kg钩码的弹簧测力计的示数为11.8 N,g取9.8 m/s2,则桥的半径为( )
A.100 m B.150 m
C.200 m D.250 m
解析:v=72 km/h=20 m/s,对钩码列牛顿第二定律,得F-mg=m·,所以R== m=200 m.故选项C正确.
答案:C
4.一辆卡车匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是( )
A.a处 B.b处
C.c处 D.d处
解析:卡车在a、c处行驶,向心加速度向下,处于失重状态,爆胎可能性较小;卡车在b、d处行驶,向心加速度向上,处于超重状态,又因为FN-mg=m,FN=mg+m.由题图知rb>rd,所以FNb<FNd,因此在d处爆胎可能性最大.
答案:D
5.长度为L=0.50 m的轻质细杆OA,A端有一质量m=3.0 kg的小球,如图所示,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速度是2.0 m/s,不计空气阻力,g取10 m/s2,则此时细杆OA受到( )
A.6.0 N的拉力 B.6.0 N的压力
C.24 N的拉力 D.24 N的压力