人教版 (2019)4 生活中的圆周运动达标测试

这是一份人教版 (2019)4 生活中的圆周运动达标测试，共23页。试卷主要包含了火车在弯道上的运动特点，向心力来源，讨论，防止等内容，欢迎下载使用。

知识结构导图
核心素养目标
物理观念：向心力、向心加速度的概念，离心现象．
科学思维：向心力来源分析及牛顿第二定律的应用．
科学探究：(1)火车转弯的轨道特点及向心力来源分析．
(2)凸、凹形桥问题中向心力来源分析，航天器中的失重问题分析．
科学态度与责任：(1)日常生活中圆周运动的向心力分析．
(2)从生活实例中抽象出圆周运动模型，并进行推理探究．
知识点一 火车转弯
阅读教材第35页“火车转弯”部分，回答下列问题．
1．火车在弯道上的运动特点
火车在弯道上运动时做______________，因而具有向心加速度，由于其质量巨大，需要很大的____________．
2．向心力来源
(1)若转弯时内外轨一样高，则由________对轮缘的弹力提供向心力，这样铁轨和车轮极易受损．
(2)若内外轨有高度差，依据规定的行驶速度行驶，转弯时向心力几乎完全由__________和________的合力提供．
火车转弯
知识点二 汽车过拱形桥
阅读教材第36页“汽车过拱形桥”部分．
关于汽车过桥问题，用图表概括如下：
知识点三 航天器中的失重现象
阅读教材第37页“航天器中的失重现象”部分．
1．向心力分析
宇航员受到的地球引力与座舱对他的支持力的合力为他提供向心力，________＝meq \f(v2,R).
2．支持力分析
FN＝________.
3．讨论
当v＝eq \r(gR)时座舱对宇航员的支持力FN＝0，宇航员处于________状态．
知识点四 离心运动
阅读教材第37～38页“离心运动”部分．
1．定义：做圆周运动的物体，由于惯性，沿切线飞出或做逐渐远离圆心的运动．
2．原因：向心力突然________或合外力不足以提供所需________．
3．应用：洗衣机的________，制作无缝钢管、水泥管道、离心机分离血液等．
4．防止：汽车转弯时要________；转速很高的砂轮，其飞轮半径不宜________．
图解：
【思考辨析】 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”．
(1)汽车通过凹形路的最低点时，车对桥的压力大于汽车的重力．( )
(2)汽车在拱形桥上行驶时，速度较小时，对桥面的压力大于车重，速度较大时，对桥面的压力小于车重．( )
(3)在铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与内轨间的挤压．( )
(4)航天器中处于完全失重状态的物体所受合力为零．( )
(5)洗衣机脱水筒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．( )
(6)做圆周运动的物体所受合外力突然消失，物体将沿圆周的半径方向飞出．( )
要点一 火车转弯问题
如图为正在转弯的火车，可认为火车转弯时，实际是在做圆周运动，因而需要向心力．
(1)如图甲所示，如果铁路弯道的内外轨一样高，火车在转弯时的向心力由什么力提供？会导致怎样的后果？
(2)实际上在铁路的弯道处外轨略高于内轨，试从向心力的来源分析这样做有怎样的优点．
(3)如图乙所示，设斜面倾角为θ，转弯半径为R，当火车的速度为多大时铁轨和轮缘间没有弹力，向心力完全由重力与支持力的合力提供？
拓展：高速公路、赛车的弯道处设计成外高内低，使重力和支持力的合力能提供车辆转弯时的向心力，减少由于转弯产生的摩擦力对行驶车辆的影响，目的是在安全许可的范围内提高车辆的运行速度．
1．安全向心力：在实际的火车转弯处，外轨高于内轨，若火车转弯所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供，即F＝mgtan θ＝meq \f(v\\al(2,0),R).
2．弯道规定速度：设R为弯道半径，θ为轨道平面与水平面间的夹角，v0为转弯处的规定速度，由mgtan θ＝meq \f(v\\al(2,0),R)，得出v0＝eq \r(gRtan θ).
点睛：①火车行驶速度v＝v0时，内、外对轮缘无侧压力
②火车行驶速度v>v0时，外对轮缘有侧压力
③火车行驶速度veq \f(mv2,r)，物体靠近圆心，做近心运动，即“提供”大于“需要”，也就是“提供过度”．
(3)若F合