【題目】如圖所示，地球可以看成一個橋面半徑為地球半徑的巨大的拱形橋．地面上有一輛汽車在行駛，已知汽車的速度越大，地面對它的支持力就越小．（已知地球的半徑R=6400km，g=10m/s2）

（1）當(dāng)汽車的速度為何值時，地面對車的支持力恰好為零．
（2）當(dāng)?shù)孛鎸嚨闹С至η『脼榱銜r，質(zhì)量為m的駕駛員與座椅之間的壓力是多少？

【答案】
（1）解：汽車在地面上行駛可看作是在半徑為6400km的圓周上做圓周運動，汽車受重力mg和支持力FN

由牛頓第二定律得： ，

當(dāng)FN=0時，mg= ，

解得：v= ．

答：當(dāng)汽車的速度為8km/s時，地面對車的支持力恰好為零．


（2）解：此時人和車處于完全失重狀態(tài)，駕駛員與座椅之間的壓力是0．

答：當(dāng)?shù)孛鎸嚨闹С至η『脼榱銜r，質(zhì)量為m的駕駛員與座椅之間的壓力是0．


【解析】當(dāng)?shù)孛鎸嚨闹С至榱銜r，只是重力提供向心力，結(jié)合牛頓第二定律可以求出汽車的速度；當(dāng)?shù)孛鎸嚨闹С至榱悖撕蛙囂幱谕耆е貭顟B(tài)，駕駛員和座椅之間的壓力為零。

【考點精析】掌握萬有引力定律及其應(yīng)用和向心力是解答本題的根本，需要知道應(yīng)用萬有引力定律分析天體的運動：把天體的運動看成是勻速圓周運動，其所需向心力由萬有引力提供.即 F引=F向；應(yīng)用時可根據(jù)實際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M行分析或計算.②天體質(zhì)量M、密度ρ的估算；向心力總是指向圓心，產(chǎn)生向心加速度，向心力只改變線速度的方向，不改變速度的大��；向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運動的質(zhì)點受力情況時，千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一個質(zhì)量為1kg的物體A以10m/s的水平速度從距離水平地面5m的高度做平拋運動，重力加速度取g=10m/s2 ．

（1）求物體經(jīng)過多長時間落到地面．
（2）求物體落地時刻的速度大�。�
（3）如圖乙所示，物體B與物體A在同一豎直平面內(nèi)且在同一高度，水平距離為9m，如果有物體B以5m/s的速度正對A同時拋出．兩物體何時在空中相遇？相遇時物體A的重力勢能多大？（設(shè)物體在地面的重力勢能為零）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】銀河系中有三顆行星均繞某恒星做勻速圓周運動，它們的運行軌跡如圖所示，假設(shè)圖中的行星只受到該恒星引力作用．下列說法正確的是（ ）

A.各行星運行的周期相同
B.各行星運行的線速度相同
C.離太陽越近的行星運行的線速度越大
D.離太陽越近的行星運行的周期越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)絕緣細線水平懸掛，處于垂直紙面水平向里的勻強磁場中，棒中通有由M到N的恒定電流，細線中拉力不為零，兩細線豎直． 保持勻強磁場磁感應(yīng)強度大小不變，方向緩慢地轉(zhuǎn)過90°變?yōu)樨Q直向下，在這個過程中（ ）

A.細線向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，其中的拉力一直增大
B.細線向紙面外偏轉(zhuǎn)，其中的拉力一直增大
C.細線向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn)，其中的拉力先增大后減小
D.細線向紙面外偏轉(zhuǎn)，其中的拉力先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式Fn=mrω2 ， 實驗裝罝如圖所示．細線下懸掛一個鋼球，上端固定在鐵架臺上，將畫著幾個同心圓的白紙置于水平桌面上，使鋼球靜止時正好位于圓心處，與白紙接觸但無擠壓．用手帶動鋼球，設(shè)法使它沿紙面上某個圓做圓周運動．測得鋼球質(zhì)量m=0.100kg，轉(zhuǎn)動的圓周半徑為3.30cm，細線懸點與白紙上圓心的距離d=1.10m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2 ． （計箅結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（1）圖中細線與豎直方向的夾角θ比較小，可認為tanθ≈sinθ，其中sinθ=；依據(jù)受力分析，鋼球做勻速圓周運動時所受的合外力F1=N；
（2）用秒表測得圓錐擺運動30圈的總時間為t=62.5s，則該圓周運動周期T=s，再利用向心力的表達式Fn=mrω2可以得到鋼球運動的向心力F2 =N．
（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，可認為F1F2（填“=”、“＞”、“＜”），證明向心力的表達式是正確的．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，木塊A放在木塊B的左端上方，用水平恒力F將A拉到B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功W1 ， 生熱Q1；第二次讓B在光滑水平面可自由滑動，F(xiàn)做功W2 ， 生熱Q2 ， 則下列關(guān)系中正確的是（ ）

A.W1＜W2 ， Q1=Q2
B.W1=W2 ， Q1=Q2
C.W1＜W2 ， Q1＜Q2
D.W1=W2 ， Q1＜Q2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在同一豎直面內(nèi)，小球a、b從高度不同的兩點，分別以初速度va和vb沿水平方向拋出，經(jīng)過時間ta和tb后落到與兩拋出點水平距離相等的P點．若不計空氣阻力，下列關(guān)系式正確的是（ ）

A.ta＞tb
B.ta＜tb
C.va＜vb
D.va＞vb

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】宇宙中兩顆相距很近的恒星常常組成一個雙星系統(tǒng)．它們以相互間的萬有引力彼此提供向心力，從而使它們繞著某一共同的圓心做勻速圓周運動，若已知它們的運轉(zhuǎn)周期為T，兩星到某一共同圓心的距離分別為R1和R2 ， 那么，這雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的質(zhì)量關(guān)系描述不正確的是（ ）
A.這兩顆恒星的質(zhì)量必定相等
B.這兩顆恒星的質(zhì)量之和為
C.這兩顆恒星的質(zhì)量之比為m1∶m2＝R2∶R1
D.必有一顆恒星的質(zhì)量為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C、D、E、F為勻強電場中一個正六邊形的六個頂點，已知A、B、C三點的電勢分別為1V、6V和9V．則D、E、F三點的電勢分別為（ ）

A.+7V、+2V和+1V
B.﹣7V、﹣2V和+1V
C.+7V、+2V和﹣1V
D.+7V、﹣2V和+1V

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