(多選)如圖16所示為賽車場的一個水平“U”形彎道,轉彎處為圓心在O點的半圓,內外半徑分別為r和2r.一輛質量...
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問題詳情:
(多選)如圖16所示為賽車場的一個水平“U”形彎道,轉彎處為圓心在O點的半圓,內外半徑分別為r和2r.一輛質量為m的賽車通過AB線經彎道到達A′B′線,有如圖所示的①、②、③三條路線,其中路線③是以O′為圓心的半圓,OO′=r.賽車沿圓弧路線行駛時,路面對輪胎的最大徑向靜摩擦力為Fmax.選擇路線,賽車以不打滑的最大速率通過彎道(所選路線內賽車速率不變,發動機功率足夠大),則( )
圖16
A.選擇路線①,賽車經過的路程最短
B.選擇路線②,賽車的速率最小
C.選擇路線③,賽車所用時間最短
D.①、②、③三條路線的圓弧上,賽車的向心加速度大小相等
【回答】
ACD
【名師點睛】
1.高考考查特點
(1)本考點命題熱點集中在物體的受力分析、圓周運動的基本概念及動力學知識、應用靜摩擦力分析臨界問題上.
(2)理解圓周運動的相關物理量,向心力的來源分析、計算及應用牛頓運動定律研究圓周運動的方法是關鍵.
2.解題的常見誤區及提醒
(1)描述圓周運動的物理量的理解要準確.
(2)熟悉各種傳動裝置及判斷變量不變量.
(3)向心力來源的分析易出現漏力現象.
(4)臨界問題的處理要正確把握臨界條件.
【錦囊妙計,戰勝自我】
1.水平面內圓周運動臨界問題
(1)水平面內做圓周運動的物體其向心力可能由*力、摩擦力等力提供,常涉及繩的張緊與鬆弛、接觸面分離等臨界狀態.
(2)常見臨界條件:繩的臨界:張力FT=0;接觸面滑動的臨界:F=f;接觸面分離的臨界:FN=0.
2.豎直平面內圓周運動的分析方法
(1)對於豎直平面內的圓周運動要注意區分“輕繩模型”和“輕杆模型”,明確兩種模型過最高點時的臨界條件.
(2)解決豎直平面內的圓周運動的基本思路是“兩點一過程”.“兩點”即最高點和最低點,在最高點和最低點對物體進行受力分析,確定向心力,根據牛頓第二定律列方程;“一過程”即從最高點到最低點,往往由動能定理將這兩點聯繫起來.
知識點:專題三 力與物體的曲線運動
題型:多項選擇
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