生活中的圆周运动
1.(多选)火车轨道在转弯处外轨高于内轨,其高度差由转弯半径与火车速度确定,若在某转弯处规定行驶速度为v,则下列说法正确的是( )
A.当以v的速度通过此弯路时,火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力
B.当以v的速度通过此弯路时,火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力
C.当速度大于v时,轮缘挤压外轨
D.当速度小于v时,轮缘挤压外轨
AC 解析 当以v的速度通过此弯路时,火车重力与轨道面支持力的合力应正好等于向心力,当速度大于v时,火车重力与轨道面支持力的合力小于转弯所需向心力,此时轮缘挤压外轨,外轨对轮缘产生弹力,当速度小于v时,火车重力与轨道面支持力的合力大于转弯所需向心力,此时轮缘挤压内轨,故选项A、C正确,B、D错误.
2.在冬奥会短道速滑项目中,运动员绕周长仅111米的短道竞赛.比赛过程中运动员在通过弯道时如果不能很好地控制速度,将发生侧滑而脱离正常比赛路线.如图所示,圆弧虚线Ob代表弯道,即正常运动路线,Oa为运动员在O点时的速度方向(研究时可将运动员看作质点).下列论述正确的是( )

A.发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心
B.发生侧滑是因为运动员受到的合力大于所需要的向心力
C.若在O点发生侧滑,则滑动的方向在Oa左侧
D.若在O点发生侧滑,则滑动的方向在Oa右侧与Ob之间
D 解析 发生侧滑是因为运动员的速度过大,所需要的向心力过大,而运动员受到的合力小于所需要的向心力,受到的合力方向指向圆弧内侧,故选项A、B错误;运动员在水平方向不受任何外力时沿Oa方向做离心运动,实际上运动员受到的合力方向指向圆弧Ob内侧,因为此合力偏小导致不能沿Ob运动,所以运动员滑动的方向在Oa右侧与Ob之间,故选项C错误,D正确.
3.汽车通过拱桥顶点时的速度为10 m/s,车对桥的压力为车重的,如果使汽车驶至桥顶时对桥面恰无压力,则汽车的速度为(g取10 m/s2)( )
A.15 m/s B.20 m/s
C.25 m/s D.30 m/s
B 解析 汽车过拱桥顶点时,竖直方向受到的重力、支持力,根据牛顿第二定律得mg-FN=m,
代入数据有mg-mg=m,
得R== m=40 m,
汽车过桥顶对桥面恰无压时,根据牛顿第二定律有mg=m,代入数据得v2== m/s=20 m/s,故选项B正确.
4.一辆卡车在凹凸不平的地面匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,爆胎可能性最大的地段应是( )

A.a处 B.b处
C.c处 D.d处
D 解析 以卡车为研究对象,在坡顶,根据牛顿第二定律得mg-FN=m,解得FN=mg-m,FN<mg;在坡谷,则有FN-mg=m,FN=mg+m,FN>mg,可知卡车在坡谷处所受的支持力大,更容易爆胎,且r越小,FN越大,d点半径比b点小,则d点最容易爆胎,故选项D正确.
5.关于离心运动,下列说法错误的是( )
A.洗衣机脱水时利用离心运动甩干衣服
B.直行的客车刹车时车内乘客会因离心运动而向前倾
C.利用模子的高速旋转,趋于模子内壁的钢水冷却后形成无缝钢管
D.在水平公路上转弯的汽车若速度过大,将会因做离心运动而造成事故
B 解析 洗衣机脱水时,脱水筒高速转动,需要的向心力大于水和衣服之间的附着力,水做离心运动被从衣服上甩掉,属于离心现象,故选项A正确;直行的客车刹车时车内乘客会因惯性而向前倾,故选项B错误;利用模子的高速旋转,钢水做离心运动趋于模子内壁,形成无缝钢管,故选项C正确;在水平公路上转弯的汽车若速度过大,将会因做离心运动而偏离路线,造成事故,故选项D正确.