专题圆周运动的临界问题
目录
题型一火车转弯问题
题型二离心运动
题型三桥面模型
题型四轻绳模型
题型五轻杆模型
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题型一火车转弯问题
1.(23-24高一下·福建福州福建师范大学附属中学·期末)如图所示，火车在倾斜的轨道上匀速转弯，弯道
的倾角为θ，半径为r，重力加速度为g，则火车转弯时外侧车轮轮缘不对外轨产生挤压的最大速率是(设
转弯半径水平)()
gr
A.grsinθB.grcosθC.grtanθD.
tanθ
【答案】C
【来源】福建省福州市福建师范大学附属中学2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题
【详解】火车在倾斜的轨道上匀速转弯时，若内、外侧车轮轮缘不对内、外轨产生挤压，则有火车的重力与倾斜
轨道的支持力的合力提供向心力，如图所示。设此时火车的速率为v，则此速率是火车转弯时外侧车轮轮缘
不对外轨产生挤压的最大值，由牛顿第二定律可得
2
v
mgtanθ=m
r
解得
v=grtanθ
故选C。
2.(23-24高一下·内蒙古巴彦淖尔·期末)2024年4月19日至21日，F1中国大奖赛在上海国际赛车场举
行，中国第一位F1正式车手完成主场首秀。赛车在水平弯道转弯时会严重损伤轮胎，所以弯道被设计
成内低外高，赛道与水平面的夹角为α。弯道近似看作半径为r的圆弧，重力加速度大小为g，为尽量保
护轮胎，赛车转弯时的速度大小为()
gr
A.grsinαB.grtanαC.grcosαD.
tanα
2
【答案】B
【来源】内蒙古自治区巴彦淖尔市2023-2024学年高一下学期7月期末物理试题
【详解】赛车转弯时，重力和支持力的合力刚好提供向心力，根据牛顿第二定律可得
2
v
mgtanα=m
r
可得为尽量保护轮胎，赛车转弯时的速度大小为
v=grtanα
故选B。
3.(23-24高一下·广东中山·期末)一满载旅客的复兴号列车以大小为v的速度通过斜面内的一段圆弧形
铁轨时，车轮对铁轨恰好都没有侧向挤压。图为该段铁轨内、外轨道的截面图，斜面倾角为θ。下列说法
正确的是()
A.列车受到重力、轨