2019-2020学年沪科版必修2 2.3 圆周运动的案例分析 作业
2019-2020学年沪科版必修2 2.3 圆周运动的案例分析 作业第2页

  

  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

  

  解析:选B.设小球以速率v0通过最高点时,球对杆的作用力恰好为零,即mg=m,v0== m/s= m/s,由于v=2.0 m/s< m/s,则过最高点时,球对细杆产生压力,如图所示,为小球的受力情况,由牛顿第二定律mg-N=m,得N=mg-m=3.0×10 N-3.0× N=6.0 N.再由牛顿第三定律知细杆受6.0 N的压力,B正确.

  4.已知某游乐场里的赛车场地为圆形,半径为100 m,一赛车和选手的总质量为100 kg,车轮与地面间的最大静摩擦力为600 N.

  (1)若赛车的速度达到72 km/h,这辆车在运动过程中会不会发生侧移?

  (2)若将场地建成外高内低的圆形,且倾角为30°,并假设车轮和地面之间的最大静摩擦力不变,为保证赛车的行驶安全,赛车最大行驶速度应为多大?

  解析:(1)赛车在场地上做圆周运动的向心力由静摩擦力提供,如图甲所示.赛车做圆周运动所需的向心力为F==400 N<600 N,所以赛车在运动过程中不会发生侧移.

   

(2)若将场地建成外高内低的圆形,则赛车做匀速圆周运动的向心力由重力mg、支持力N和静摩擦力的合力来提供,如图乙所示为赛车做圆周运动的后视图(赛车正垂直纸面向里运动).赛车以最大速度行驶时,地面对赛车的摩擦力为最大静摩擦力.