人教版2019必修第二冊(cè)高一物理精講與精練高分突破考點(diǎn)專題 6.4 生活中的圓周運(yùn)動(dòng)（附答案）

6.4：生活中的圓周運(yùn)動(dòng)一：知識(shí)精講歸納考點(diǎn)一：火車轉(zhuǎn)彎問題1．軌道分析火車在轉(zhuǎn)彎過程中，運(yùn)動(dòng)軌跡是一圓弧，由于火車轉(zhuǎn)彎過程中重心高度不變，故火車軌跡所在的平面是水平面，而不是斜面．火車的向心加速度和向心力均沿水平面指向圓心．2．向心力分析如圖5-7-3所示，火車速度合適時(shí)，火車受重力和支持力作用，火車轉(zhuǎn)彎所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供，合力沿水平方向，大小F＝mgtanθ.3．規(guī)定速度分析若火車轉(zhuǎn)彎時(shí)只受重力和支持力作用，不受軌道壓力，則mgtanθ＝meq\f(v\o\al(2,0),R)，可得v0＝eq\r(gRtanθ)(R為彎道半徑，θ為軌道所在平面與水平面的夾角，v0為轉(zhuǎn)彎處的規(guī)定速度)．4．軌道壓力分析(1)當(dāng)火車行駛速度v等于規(guī)定速度v0時(shí)，所需向心力僅由重力和彈力的合力提供，此時(shí)火車對(duì)內(nèi)外軌道無擠壓作用．(2)當(dāng)火車行駛速度v與規(guī)定速度v0不相等時(shí)，火車所需向心力不再僅由重力和彈力的合力提供，此時(shí)內(nèi)外軌道對(duì)火車輪緣有擠壓作用，具體情況如下：①當(dāng)火車行駛速度v>v0時(shí)，外軌道對(duì)輪緣有側(cè)壓力．②當(dāng)火車行駛速度v<v0時(shí)，內(nèi)軌道對(duì)輪緣有側(cè)壓力．考點(diǎn)二：拱形橋汽車過凸形橋(最高點(diǎn))汽車過凹形橋(最低點(diǎn))受力分析牛頓第二定律求向心力Fn＝mg－FN＝meq\f(v2,r)Fn＝FN－mg＝meq\f(v2,r)牛頓第三定律求壓力F壓＝FN＝mg－meq\f(v2,r)F壓＝FN＝mg＋meq\f(v2,r)討論v增大，F(xiàn)壓減??；當(dāng)v增大到eq\r(rg)時(shí)，F(xiàn)壓＝0v增大，F(xiàn)壓增大超、失重汽車對(duì)橋面壓力小于自身重力，汽車處于失重狀態(tài)汽車對(duì)橋面壓力大于自身重力，汽車處于超重狀態(tài)考點(diǎn)三：離心運(yùn)動(dòng)1．離心運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)離心現(xiàn)象的本質(zhì)是物體慣性的表現(xiàn)．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，由于慣性，總是有沿著圓周切線飛出去的趨向，之所以沒有飛出去，是因?yàn)槭艿较蛐牧Φ淖饔茫畯哪撤N意義上說，向心力的作用是不斷地把物體從圓周運(yùn)動(dòng)的切向方向拉回到圓周上來．2．離心運(yùn)動(dòng)的條件做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，提供向心力的外力突然消失或者合外力不能提供足夠大的向心力．3．離心運(yùn)動(dòng)、近心運(yùn)動(dòng)的判斷如圖所示，物體做圓周運(yùn)動(dòng)是離心運(yùn)動(dòng)還是近心運(yùn)動(dòng)，由實(shí)際提供的向心力Fn與所需向心力eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(m\f(v2,r)或mrω2))的大小關(guān)系決定．(1)若Fn＝mrω2(或meq\f(v2,r))即“提供”滿足“需要”，物體做圓周運(yùn)動(dòng)．(2)若Fn＞mrω2(或meq\f(v2,r))即“提供”大于“需要”，物體做半徑變小的近心運(yùn)動(dòng)．(3)若Fn＜mrω2(或meq\f(v2,r))即“提供”不足，物體做離心運(yùn)動(dòng)．由以上關(guān)系進(jìn)一步分析可知：原來做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，若速率不變，所受向心力減少(或向心力不變，速率變大)物體將做離心運(yùn)動(dòng)；若速度大小不變，所受向心力增大(或向心力不變，速率減小)物體將做近心運(yùn)動(dòng)．二：考點(diǎn)題型歸納題型一：火車轉(zhuǎn)彎問題1．（2023秋·江蘇淮安·高一淮陰中學(xué)校考期末）鐵路彎道處，外軌比內(nèi)軌高。當(dāng)火車以規(guī)定速度通過彎道時(shí)，所需的向心力完全由火車重力和軌道支持力的合力提供。若列車通過彎道的速度大于，則下列關(guān)于軌道與輪緣間側(cè)壓力和軌道支持力的說法正確的是（）A．外軌與輪緣間產(chǎn)生側(cè)壓力，支持力比速度為時(shí)小B．外軌與輪緣間產(chǎn)生側(cè)壓力，支持力比速度為時(shí)大C．外軌與輪緣間產(chǎn)生側(cè)壓力，支持力與速度為時(shí)相等D．內(nèi)軌與輪緣間產(chǎn)生側(cè)壓力，支持力與速度為時(shí)相等2．（2021·高一課時(shí)練習(xí)）汽車正在圓環(huán)形賽道上水平轉(zhuǎn)彎，圖示為賽道的剖面圖。賽道路面傾角為，汽車質(zhì)量為m，轉(zhuǎn)彎時(shí)恰好沒有受到側(cè)向摩擦力。若汽車再次通過該位置時(shí)速度變?yōu)樵瓉淼亩叮瑒t以下說法正確的是（）A．汽車受到沿路面向下的側(cè)向摩擦力，大小為B．汽車受到沿路面向上的側(cè)向摩擦力，大小為C．無側(cè)向摩擦力時(shí)，路面對(duì)汽車的支持力大小為D．速度變?yōu)樵瓉淼亩逗?，路面?duì)汽車的支持力大小為3．（2022春·黑龍江黑河·高一期末）一段鐵路轉(zhuǎn)彎處，內(nèi)、外軌高度差為h，彎道半徑為r，兩軌間寬度為L，重力加速度的大小為g，該彎道的設(shè)計(jì)速度最為適宜的是（）A． B． C． D．題型二：水平面的轉(zhuǎn)彎問題4．（2022春·浙江杭州·高一浙江大學(xué)附屬中學(xué)期中）山崖邊的公路常被稱為最險(xiǎn)公路，如圖，公路路面水平，一輛汽車欲安全通過此彎道，下列說法正確的是（）A．若汽車以恒定的角速度轉(zhuǎn)彎，選擇外圈較為安全B．若汽車以恒定的線速度大小轉(zhuǎn)彎，選擇內(nèi)圈較為安全C．汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)受到重力、支持力和摩擦力作用D．汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用5．（2022春·廣東汕尾·高一期末）總長約55公里的港珠澳大橋是全球規(guī)模最大的跨海工程。如圖所示的路段是其中一段半徑約為120m的圓弧形彎道，路面水平，若汽車通過該圓弧形彎道時(shí)視為做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，路面對(duì)輪胎的徑向最大靜摩擦力約為正壓力的0.8倍，取重力加速度，下列說法正確的是（）A．汽車轉(zhuǎn)彎過程受重力、支持力、摩擦力和向心力B．汽車以108km/h的速率可以安全通過此彎道C．汽車速度太大時(shí)做離心運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槭艿搅穗x心力作用D．下雨天時(shí)，汽車應(yīng)以較小速度轉(zhuǎn)彎，保證其受到的合外力大于需要的向心力6．（2022春·廣西桂林·高一期中）冰面對(duì)溜冰運(yùn)動(dòng)員的最大摩擦力為運(yùn)動(dòng)員重力的k倍，在水平冰面上沿半徑為R的圓周滑行的運(yùn)動(dòng)員，若依靠摩擦力充當(dāng)向心力，其安全速度為（）A． B．

C． D．題型三：拱形橋7．（2022·全國·高一專題練習(xí)）城市中為了解決交通問題，修建了許多立交橋。如圖所示，橋面是半徑為R的圓弧形的立交橋AB橫跨在水平路面上，一輛質(zhì)量為m的小汽車，從A端以不變的速率駛過該立交橋，小汽車速度大小為，則（）A．小汽車通過橋頂時(shí)處于超重狀態(tài)B．小汽車通過橋頂時(shí)處于平衡狀態(tài)C．小汽車在橋上最高點(diǎn)受到橋面的支持力大小為D．小汽車到達(dá)橋頂時(shí)的速度必須大于8．（2022春·安徽池州·高一期中）如圖所示，質(zhì)量的汽車以不變的速率先后駛過凹形橋面和凸形橋面，兩橋面的圓弧半徑均為40m，如果橋面承受的壓力不超過，g取。則（）A．汽車駛至凹形橋面的底部時(shí)處于失重狀態(tài)B．汽車駛至凸形橋面的頂部時(shí)處于超重狀態(tài)C．汽車允許的最大速率為D．汽車對(duì)橋面的最小壓力為9．（2022春·四川廣元·高一期中）如圖所示，質(zhì)量為m的物塊，沿著半徑為R的半球形金屬殼內(nèi)壁滑下，半球形金屬殼豎直固定放置，開口向上，滑到最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v，若物體與球殼之間的摩擦因數(shù)為μ，則物體在最低點(diǎn)時(shí)，下列說法正確的是（）A．受到向心力為mg+mB．受到的摩擦力為μm(g+)C．受到的摩擦力為μmgD．受到的合力方向豎直向上題型四：離心和向心運(yùn)動(dòng)10．（2022春·陜西延安·高一階段練習(xí)）下列關(guān)于離心現(xiàn)象的說法中，正確的是（）A．物體做離心運(yùn)動(dòng)的原因是物體受的離心力大于向心力B．做勻圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的合外力突然減小時(shí)，它將沿半徑方向背離圓心運(yùn)動(dòng)C．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的合外力突然變?yōu)榱銜r(shí)，它將沿圓周的切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的合外力突然變?yōu)榱銜r(shí)，它可能做曲線運(yùn)動(dòng)11．（2022·全國·高一專題練習(xí)）如圖所示，物塊P置于水平轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤一起運(yùn)動(dòng)，圖中c方向沿半徑指向圓心，a方向與c方向垂直。當(dāng)轉(zhuǎn)盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）A．當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊P所受摩擦力方向?yàn)閏方向B．當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊P不受轉(zhuǎn)盤的摩擦力C．當(dāng)轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊P所受摩擦力方向可能為a方向D．當(dāng)轉(zhuǎn)盤減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊P所受摩擦力方向可能為b方向12．（2022春·江蘇揚(yáng)州·高一期中）2022年北京冬奧會(huì)于2月4日開幕，中國代表團(tuán)以9金4銀2銅位列金牌榜第三，創(chuàng)造了冬奧參賽史上最好成績。在冬奧會(huì)短道速滑項(xiàng)目中，運(yùn)動(dòng)員繞周長僅111米的短道競賽。比賽過程中運(yùn)動(dòng)員在通過彎道時(shí)如果不能很好地控制速度，將發(fā)生側(cè)滑而甩離正常比賽路線。如圖所示，圓弧虛線代表彎道，即正常運(yùn)動(dòng)路線，為運(yùn)動(dòng)員在O點(diǎn)時(shí)的速度方向（研究時(shí)可將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn)）下列說法中正確的是（）A．若在O點(diǎn)發(fā)生側(cè)滑，則滑動(dòng)的方向在左側(cè)B．發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力大于所需要的向心力C．發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力方向背離圓心D．發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員的速度過大，受到的合力不夠提供向心力題型五：圓錐擺問題13．（2022春·重慶北碚·高一西南大學(xué)附中?？计谀┤鐖D所示，質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）用長為l的輕質(zhì)細(xì)線懸于B點(diǎn)，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡圓圓心為O，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．細(xì)線與豎直方向夾角為時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)的角速度大小為B．保持軌跡圓的圓心O到懸點(diǎn)B的距離不變時(shí)，細(xì)線越長，小球運(yùn)動(dòng)的周期越長C．保持軌跡圓的圓心O到懸點(diǎn)B的距離不變時(shí)，細(xì)線越長，小球運(yùn)動(dòng)的周期越短D．保持細(xì)線與豎直方向夾角不變時(shí)，細(xì)線越長，小球運(yùn)動(dòng)的角速度越小14．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）如圖所示，質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質(zhì)細(xì)桿的A點(diǎn)和B點(diǎn)，當(dāng)輕桿繞軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，a繩與水平面成θ角，b繩平行于水平面且長為l，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．a(chǎn)繩與水平方向夾角θ隨角速度ω的增大而一直減小B．a(chǎn)繩所受拉力隨角速度的增大而增大C．當(dāng)角速度ω>時(shí)，b繩將出現(xiàn)彈力D．若b繩突然被剪斷，則a繩的彈力一定發(fā)生變化15．（2022·全國·高一專題練習(xí)）如圖所示，兩根長度不同的細(xì)線分別系有1、2兩個(gè)質(zhì)量相同的小球，細(xì)線的上端都系于O點(diǎn)，細(xì)線長L1大于L2現(xiàn)使兩個(gè)小球在同一水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的有（）A．球2運(yùn)動(dòng)的角速度大于球1的角速度B．球1運(yùn)動(dòng)的線速度比球2大C．球2所受的拉力比球1大D．球2運(yùn)動(dòng)的加速度比球1大題型六：水平轉(zhuǎn)盤上的物體16．（2022·高一課時(shí)練習(xí)）如圖所示，足夠大水平圓板可繞圓心處的豎直軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圓板上疊放有兩物塊，下面的大物塊質(zhì)量為M=km，上面的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）質(zhì)量為m，小物塊和轉(zhuǎn)軸間有一恰好伸直的水平輕繩，輕繩系在套住轉(zhuǎn)軸的光滑小環(huán)上，小環(huán)被卡在軸上固定高度h處，輕繩長度L=2h。已知小物塊與大物塊、大物塊與圓板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，則下列說法中不正確的是（）A．k越大，大物塊發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的ω越大B．當(dāng)k=1，時(shí)，大物塊未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)C．當(dāng)k=2，ω=時(shí)，大物塊未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)D．當(dāng)k=2，時(shí)，大物塊將會(huì)一直做離心運(yùn)動(dòng)17．（2023·高一）如圖所示，粗糙水平圓盤上，質(zhì)量相等的A、B兩物塊疊放在一起，隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是（）A．A、B都有沿切線方向且向后滑動(dòng)的趨勢B．B運(yùn)動(dòng)所需的向心力大于A運(yùn)動(dòng)所需的向心力C．盤對(duì)B的摩擦力是B對(duì)A的摩擦力的2倍D．若B相對(duì)圓盤先滑動(dòng)，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μA小于盤與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μB18．（2022·全國·高一專題練習(xí)）如圖所示，水平圓盤上有A、B兩個(gè)物塊，中間用一根不可伸長的輕繩連在一起，輕繩經(jīng)過圓盤圓心。它們一起隨圓盤繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度由零逐漸增大，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，質(zhì)量，A、B兩物塊與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．當(dāng)時(shí)，繩中恰好出現(xiàn)拉力B．A物塊受到的摩擦力一旦達(dá)最大值，再增大，兩個(gè)物塊將一起相對(duì)圓盤滑動(dòng)C．要使A、B兩物塊與圓盤保持相對(duì)靜止，的最大值為D．當(dāng)A、B兩物塊恰好要與圓盤發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，繩中的拉力為題型七：有摩擦的傾斜轉(zhuǎn)盤問題19．（2022秋·浙江·高一階段練習(xí)）如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤可繞通過圓心、垂直于盤面的固定軸以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離為處有一可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體始終相對(duì)靜止在圓盤上。已知物塊與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，盤面與水平面的夾角，重力加速度大小為，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，下列說法正確的是（??）A．小物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)所受靜摩擦力可能為零B．若要小物體與圓盤始終保持相對(duì)靜止，圓盤角速度的最大值為C．圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小物體運(yùn)動(dòng)到與圓盤圓心等高點(diǎn)時(shí)摩擦力方向指向圓盤中心D．小物體運(yùn)動(dòng)過程中靜摩擦力方向始終都是通過圓盤中心，但不一定指向圓盤中心，也可能是背離圓盤中心20．（2022春·安徽滁州·高一校考期末）如圖1所示，金屬圓筒中心軸線為，圓筒高，半徑，一質(zhì)量的磁鐵（可視為質(zhì)點(diǎn)）從圓筒的頂端豎直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)到圓筒底端用時(shí)；現(xiàn)將圓筒傾斜放置，圓筒繞軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖2所示，該磁鐵在筒壁內(nèi)始終保持相對(duì)靜止。磁鐵與圓筒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，軸與水平方向的夾角為，磁鐵與圓筒的磁力恒定，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g取，，，則的最小值為（）A．rad/s B．rad/s C．rad/s D．rad/s21．（2020春·四川宜賓·高一?？计谥校┤鐖D所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對(duì)稱軸以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面上離轉(zhuǎn)軸2.5m處有一小物體與圓盤始終保持相對(duì)靜止，物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，盤面與水平面的夾角為，g取10m/s2，則以下說法中正確的是（）A．小物體隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定始終受到三個(gè)力的作用B．小物體隨圓盤以不同的角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，ω越大時(shí)，小物體在最高點(diǎn)處受到的摩擦力一定越大C．小物體受到的摩擦力始終指向圓心D．ω的最大值是1.0rad/s題型八：繩球模型22．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）長為L的細(xì)繩，一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定于某點(diǎn)。當(dāng)繩豎直時(shí)小球靜止，再給小球一水平初速度，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)下列說法正確的是（）A．小球過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為零B．小球過最高點(diǎn)時(shí)最小速度為2C．小球開始運(yùn)動(dòng)時(shí)繩對(duì)小球的拉力為D．小球運(yùn)動(dòng)到與圓心等高處時(shí)向心力由細(xì)繩的拉力提供23．（2022·全國·高一）如圖甲所示，一長為L的輕繩，一端穿在過O點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一質(zhì)量未知的小球，整個(gè)裝置繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。小球通過最高點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)小球的拉力F與其速度平方v2的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度為g，下列判斷正確的是（）A．圖像函數(shù)表達(dá)式為B．重力加速度C．繩長不變，用質(zhì)量較小的球做實(shí)驗(yàn)，得到的圖線斜率更大D．繩長不變，用質(zhì)量較大的球做實(shí)驗(yàn)，圖像上b點(diǎn)的位置向右移24．（2022春·黑龍江齊齊哈爾·高一期中）如圖所示，一質(zhì)量為的人站在臺(tái)秤上，臺(tái)秤的示數(shù)表示人對(duì)秤盤的壓力；一根長為的細(xì)線一端系一個(gè)質(zhì)量為的小球，手拿細(xì)線另一端，小球繞細(xì)線另一端點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，且小球恰好能通過圓軌道最高點(diǎn)，則下列說法正確的是（）A．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球的速度為零B．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，臺(tái)秤的示數(shù)最小，且為C．小球在、、三個(gè)位置時(shí)，臺(tái)秤的示數(shù)相同D．小球從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中臺(tái)秤的示數(shù)增大，人處于失重狀態(tài)題型九：桿球模型25．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的彎管處于豎直平面內(nèi)，其中管道半徑為R?，F(xiàn)有一個(gè)半徑略小于彎管橫截面半徑的光滑小球在彎管內(nèi)運(yùn)動(dòng)，小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速率為v0，重力加速度為g，則下列說法中正確的是（）A．若，則小球?qū)軆?nèi)上壁有壓力B．若，則小球?qū)軆?nèi)下壁有壓力C．若，則小球?qū)軆?nèi)下壁有壓力D．不論v0多大，小球?qū)軆?nèi)下壁都有壓力26．（2022·全國·高一專題練習(xí)）如圖所示，輕桿的一端固定在水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一個(gè)小球，小球隨輕桿一起在豎直平面內(nèi)在轉(zhuǎn)軸的帶動(dòng)下繞O點(diǎn)以角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知桿長為L，小球的質(zhì)量為m，重力加速度為g，A、B兩點(diǎn)與O點(diǎn)在同一水平直線上，C、D分別為圓周的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．小球在運(yùn)動(dòng)過程中向心加速度不變B．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C時(shí)，桿對(duì)小球的作用力為支持力C．小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)小球作用力為D．小球在D點(diǎn)與C點(diǎn)相比，桿對(duì)小球的作用力的大小差值一定為2mg27．（2022春·陜西延安·高一）如圖所示，小球m在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法中錯(cuò)誤的是（）A．小球通過最高點(diǎn)的最小速度為B．小球通過最高點(diǎn)的最小速度為0C．小球在水平線ab以下管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力D．小球在水平線ab以上管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球可能有作用力三：課堂過關(guān)精練一、單選題28．（2023秋·江蘇宿遷·高一泗陽致遠(yuǎn)中學(xué)?？计谀┤鐖D所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動(dòng)，小球A緊貼內(nèi)壁在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）A．小球受到重力、彈力和向心力B．小球受到的彈力大于小球的重力C．小球受到的合力等于零D．小球受到的彈力小于小球的向心力29．（2023春·重慶沙坪壩·高一重慶南開中學(xué)?？奸_學(xué)考試）如圖所示為滾筒洗衣機(jī)的豎直截面圖，洗衣機(jī)里的衣物隨滾筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)以達(dá)到脫水效果。下列說法正確的是（）A．衣物在最高點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)B．當(dāng)滾筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，衣物在最高點(diǎn)與最低點(diǎn)所受合力相同C．當(dāng)滾筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，衣物在最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的加速度大小相等D．衣物在最低點(diǎn)時(shí)受重力、滾筒對(duì)衣物的彈力以及指向圓心的向心力的作用30．（2023秋·江蘇南通·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，一個(gè)杯子放在水平餐桌轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度恒定，則（）A．杯子受重力、支持力、摩擦力和向心力作用B．杯子受到的摩擦力方向始終指向轉(zhuǎn)盤中心C．杯子離轉(zhuǎn)盤中心越近越容易做離心運(yùn)動(dòng)D．若給杯子中加水，杯子更容易做離心運(yùn)動(dòng)31．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）如圖所示，上表面光滑，半徑為的半圓柱體放在水平面上，小物塊位于半圓柱體頂端，若給小物塊一水平速度，重力加速度取，下列說法正確的是（）A．小物塊將沿半圓柱體表面滑下來B．小物塊落地時(shí)水平位移大小為C．小物塊落地速度大小為D．小物塊落地時(shí)速度方向與水平地面成角32．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）如題圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A、B用長度不等的細(xì)線拴在同一點(diǎn)，并在離地面某一高度的同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則小球A、B的（）A．細(xì)線對(duì)A球的拉力大于對(duì)B球的拉力B．A球的向心加速度等于B球的向心加速度C．A球的角速度小于B球的角速度D．A球的線速度小于B球的線速度33．（2023秋·河北唐山·高一唐山市第十中學(xué)統(tǒng)考期末）如圖甲所示，有一輛質(zhì)量為的小汽車駛上圓弧半徑為r＝40m的拱橋。g取，求：（1）汽車到達(dá)橋頂?shù)乃俣葹?0m/s時(shí)對(duì)橋的壓力是多大；（2）如果把地球看作一個(gè)巨大的拱形橋如圖乙所示，橋面的半徑就是地球的半徑R，汽車要在地面上騰空，速度最小值（地球半徑R＝6400km）。34．（2023秋·河北唐山·高一灤南縣第一中學(xué)?？计谀┤鐖D所示，半徑為的圓盤邊緣有質(zhì)點(diǎn)A隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到如圖位置a處時(shí)，在圓盤中心O點(diǎn)正上方處，有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平拋出，結(jié)果恰好在a點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)A相碰，則：（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）B球拋出時(shí)的水平初速度多大？（2）質(zhì)點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)的線速度最小值為多大？四：高分突破精練一、單選題35．（2022春·安徽黃山·高一屯溪一中校考期中）如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺(tái)上一個(gè)質(zhì)量為m的物塊用長為L的細(xì)繩連接到轉(zhuǎn)軸上，此時(shí)細(xì)繩剛好伸直但無拉力，與轉(zhuǎn)軸的夾角為。已知物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，且，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力?，F(xiàn)讓物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度從零逐漸增大到的過程中，下列說法不正確的是（）A．物塊在轉(zhuǎn)臺(tái)上所受的摩擦力先增大后減小B．當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)角速度為時(shí)物塊將脫離轉(zhuǎn)臺(tái)C．從轉(zhuǎn)臺(tái)開始轉(zhuǎn)動(dòng)到物塊將要脫離轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)物塊的速率為D．當(dāng)轉(zhuǎn)速增至?xí)r細(xì)繩與豎直方向的夾角滿足36．（2022春·重慶北碚·高一西南大學(xué)附中校考期中）市面上有一種自動(dòng)計(jì)數(shù)的智能呼拉圈深受女士們喜愛。如圖甲，腰帶外側(cè)帶有軌道，軌道內(nèi)有一滑輪，滑輪與細(xì)繩連接，細(xì)繩的另一端連接配重，其模型簡化如圖乙所示．已知配重質(zhì)量0.5kg，繩長為0.4m，懸掛點(diǎn)到腰帶中心的距離為0.2m，水平固定好腰帶，通過人體微小扭動(dòng)，使配重在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，計(jì)數(shù)器顯示在1min內(nèi)圈數(shù)為120，此時(shí)繩子與豎直方向夾角為θ，配重運(yùn)動(dòng)過程中腰帶可看做不動(dòng)，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列說法正確的是（）A．勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，配重受到的合力恒定不變B．配重的角速度是240πrad/sC．θ為37°D．若增大轉(zhuǎn)速，細(xì)繩拉力變大37．（2022秋·重慶九龍坡·高一重慶市育才中學(xué)校考期末）如圖所示，是用以說明向心力和質(zhì)量、半徑之間關(guān)系的儀器，球P和Q可以在光滑桿上無摩擦地滑動(dòng)，兩球之間用一條輕繩連接，mP=2mQ，當(dāng)整個(gè)裝置以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩球離轉(zhuǎn)軸的距離保持不變，則此時(shí)（）A．兩球受到的向心力大小相等B．P球受到的向心力大于Q球受到的向心力C．兩球均受到重力、支持力和向心力三個(gè)力的作用D．當(dāng)ω增大時(shí)，Q球?qū)⒀貤U向外運(yùn)動(dòng)38．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）如圖甲所示，用一輕質(zhì)繩拴著一質(zhì)量為m的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)（不計(jì)一切阻力），小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩對(duì)小球的拉力為FT，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，其FT-v2圖像如圖乙所示，則（）A．?dāng)?shù)據(jù)a與小球的質(zhì)量無關(guān)B．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹镃．當(dāng)v2＝c時(shí)，輕質(zhì)繩的拉力大小為D．當(dāng)v2＝2b時(shí)，小球受到的拉力與重力大小相等39．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）如圖所示，某電動(dòng)工具置于水平地面上。該電動(dòng)工具底座質(zhì)量為M，半徑為R的轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤質(zhì)量可不計(jì)，在圓盤邊緣固定有質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），重力加速度為g。要使該電動(dòng)工具底座不離開地面（不考慮底座翻轉(zhuǎn)的情況），允許圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的最大轉(zhuǎn)速為（）A． B． C． D．40．（2023秋·四川遂寧·高一射洪中學(xué)?？计谀┤鐖D甲所示，傾角為45°的斜面置于粗糙的水平地面上，有一滑塊通過輕繩繞過定滑輪與質(zhì)量為m的小球相連（繩與斜面平行），滑塊質(zhì)量為2m，靜止在粗糙斜面上，滑塊和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。在圖乙中，換成讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，輕繩與豎直方向的夾角為，且，兩幅圖中，滑塊、斜面都靜止，則以下說法中正確的是（）A．甲圖滑塊受到斜面的摩擦力大小為mgB．甲圖斜面受到地面的摩擦力為C．乙圖中時(shí)，滑塊恰好不受摩擦力D．隨小球轉(zhuǎn)動(dòng)角速度增大，滑塊受到的摩擦力一定變小二、多選題41．（2023秋·河北邯鄲·高一?？计谀┤鐖D所示，有一個(gè)很大的圓形餐桌，水平桌面中間嵌著一可繞中心軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤，圓盤上A處放一質(zhì)量為m的菜盤，B處放一質(zhì)量為0.5m的菜盤，OA＝2OB，圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩菜盤均視為質(zhì)點(diǎn)且不打滑。下列說法正確的是（）A．A、B兩處菜盤的周期之比為1：2B．A、B兩處菜盤的線速度大小之比為2：1C．A、B兩處菜盤的向心加速度大小之比為4：1D．A、B兩處菜盤受到的靜摩擦力大小之比為4：142．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）如圖所示，A、B、C三個(gè)材質(zhì)相同的小物體放在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓臺(tái)上，始終與平臺(tái)保持相對(duì)靜止。已知A的半徑是，B和C半徑均為，A、B、C三個(gè)小物體質(zhì)量之比為，則（）A．小物體A的線速度最大，加速度也最大B．小物體C的線速度最大，加速度也最大C．小物體A與B所受摩擦力大小相同，C所受摩擦力最大D．若三個(gè)物體位置不變，則無論三個(gè)物體的質(zhì)量如何變化，當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速增大，總是小物體A先發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)43．（2023秋·河北唐山·高一灤南縣第一中學(xué)?？计谀┤鐖D所示，用細(xì)線懸吊著一個(gè)質(zhì)量為的小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，細(xì)線與豎直方向夾角為，線長為，下列說法中正確的是（）A．小球受重力、拉力、向心力 B．小球受重力、拉力C．小球的向心力大小為 D．小球的向心力大小為44．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）四個(gè)完全相同的小球A、B、C、D均在水平面內(nèi)做圓錐擺運(yùn)動(dòng)。如圖甲所示，其中小球A、B在同一水平面內(nèi)做圓錐擺運(yùn)動(dòng)（連接B球的繩較長）；如圖乙所示，小球C、D在不同水平面內(nèi)做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，但是連接小球C、D的繩與豎直方向之間的夾角相同（連接D球的繩較長），則下列說法正確的是（）A．小球A、B角速度相等B．小球A、B線速度大小相同C．小球C、D線速度大小相同D．小球D受到繩的拉力與小球C受到繩的拉力大小相等45．（2022秋·山東·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，一個(gè)被無彈性繩子牽引的小球，在光滑水平板上以速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A軌道運(yùn)動(dòng)半徑?，F(xiàn)迅速松手使繩子放長20cm后立即拽緊繩子，使小球在更大半徑的新軌道B上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．實(shí)現(xiàn)這一過渡所需時(shí)間為2.0sB．小球在A軌道和B軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為5：3C．小球在A軌道和B軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比為25：9D．小球在A軌道和B軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)繩子拉力之比為5：346．（2023春·重慶九龍坡·高一重慶市育才中學(xué)校考開學(xué)考試）如圖甲所示，一長為l的輕繩，一端穿在過O點(diǎn)的水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一質(zhì)量未知的小球，整個(gè)裝置繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。小球通過最高點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)小球的拉力F與其速度平方v2的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度為g，下列判斷正確的是（）A．圖象函數(shù)表達(dá)式為B．重力加速度C．繩長不變，用質(zhì)量較小的球做實(shí)驗(yàn)，得到的圖線斜率更大D．繩長不變，用質(zhì)量較小的球做實(shí)驗(yàn)，圖線b點(diǎn)的位置不變47．（2022·全國·高一專題練習(xí)）如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說法正確的是（）A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin=B．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin=0C．小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無作用力D．小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力48．（2022秋·湖北武漢·高一武漢市新洲區(qū)第一中學(xué)?？茧A段練習(xí)）如圖所示，底座和豎直桿連在一起，置于水平地面上，直桿頂端用長為細(xì)線拴著一個(gè)小球，給小球以一定的速度使小球做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)時(shí)底座始終不動(dòng)。在底座和水平面的接觸處以及桿和繩的接觸點(diǎn)安裝有力傳感器，可以顯示地面受到的壓力和桿頂受到的拉力大小。若小球在水平面內(nèi)以角速度5rad/s做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器顯示地面所受壓力為25N，對(duì)桿頂?shù)睦κ?2.5N，重力加速度g取10m/s2，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，下列選項(xiàng)正確的是（）A．桿與底座的總質(zhì)量是2kgB．小球質(zhì)量是1kgC．地面受到摩擦力的大小是7.5ND．底座和水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的最小值為0.375三、解答題49．（2023秋·河北邯鄲·高一?？计谀┤鐖D所示裝置可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A與兩細(xì)線連接后分別系于B、C兩點(diǎn)，當(dāng)細(xì)線AB沿水平方向繃直時(shí)，細(xì)線AC與豎直方向的夾角。已知小球的質(zhì)量m＝1kg，細(xì)線AC長L＝1m，（重力加速度取，sin37°＝0.6）（1）若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線AB剛好被拉直成水平狀態(tài)，求此時(shí)的角速度；（結(jié)果可用根號(hào)表示）（2）若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，求細(xì)線AB和AC上的張力大小、。50．（2023·高一單元測試）如圖所示，一質(zhì)量為的小球用長度均為兩輕繩、連接，繩的另一端固定在豎直細(xì)桿的點(diǎn)，繩的另一端固定在桿上距點(diǎn)為的點(diǎn)。當(dāng)桿繞其豎直中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將帶動(dòng)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為。（1）當(dāng)繩剛好拉直（無彈力）時(shí)，求小球的線速度大小；（2）若兩繩能承受的最大拉力均為，求小球繞桿做圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期。51．（2023·高一單元測試）如圖所示是離心試驗(yàn)器的原理圖，測試人的抗荷能力。被測者坐在椅子上隨平臺(tái)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知人的質(zhì)量為m，圖中的直線AB的長度為L，與豎直方向成30°角，AC的長度為r，求：（1）向心加速度和角速度；（2）人對(duì)椅子的壓力。52．（2022春·安徽黃山·高一屯溪一中?？计谥校┤鐖D所示，水平放置的薄圓盤可繞其中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，放置在圓盤上的小滑塊A用穿過圓盤中心光滑小孔的細(xì)線與小球B連接，當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為時(shí)，小滑塊A和小球B均相對(duì)圓盤保持靜止，此時(shí)OA段線長為0.5m，OB段線長為1m。已知滑塊A的質(zhì)量，小球B的質(zhì)量，取重力加速度，滑塊與小球均視為質(zhì)點(diǎn)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。求：（1）細(xì)線對(duì)小滑塊A的拉力大??；（2）OB段細(xì)線與豎直方向的夾角；（3）小滑塊A與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)。參考答案：1．B【詳解】當(dāng)火車以規(guī)定速度通過彎道時(shí)，所需的向心力完全由火車重力和軌道支持力的合力提供。受力如圖所示豎直方向有若列車通過彎道的速度大于，火車將做離心運(yùn)動(dòng)，外軌與輪緣間產(chǎn)生側(cè)壓力，方向與支持力方向垂直，如圖所示豎直方向有可知列車通過彎道的速度大于時(shí)，支持力比速度為時(shí)大，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。2．A【詳解】C．汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)恰好沒有受到側(cè)向摩擦力，由重力和支持力的合力提供向心力。設(shè)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)恰好沒有受到側(cè)向摩擦力時(shí)汽車速度為v，根據(jù)牛頓第二定律得豎直方向解得水平方向解得選項(xiàng)C錯(cuò)誤；ABD．若汽車再次通過該位置時(shí)速度變?yōu)樵瓉淼亩叮枰南蛐牧υ龃?，重力和支持力的合力不夠提供向心力，所以汽車受到沿路面向下的?cè)向摩擦力，如圖：根據(jù)牛頓第二定律得豎直方向水平方向聯(lián)立解得即汽車受到沿路面向下的側(cè)向摩擦力，大小為，路面對(duì)汽車的支持力大小為選項(xiàng)A正確，BD錯(cuò)誤。故選A。3．C【詳解】當(dāng)火車以設(shè)計(jì)速度v運(yùn)行時(shí)，其受力如圖所示此時(shí)火車輪與內(nèi)外軌道無擠壓，恰好由支持力與重力的合力作為向心力，根據(jù)牛頓第二定律可得斜面的傾角正切值滿足聯(lián)立解得故選C。4．C【詳解】CD．汽車做的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，是側(cè)向靜摩擦力提供向心力，重力和支持力平衡，所以汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)受到重力、支持力和摩擦力作用，向心力是效果力不是物體實(shí)際受到的力，故C正確，D錯(cuò)誤；A．如果汽車以恒定的角速度轉(zhuǎn)彎，根據(jù)Fn=mω2r可知在內(nèi)圈時(shí)轉(zhuǎn)彎半徑小，所以在內(nèi)圈時(shí)向心力小，則靜摩擦力小，不容易打滑，安全，故A錯(cuò)誤；B．若汽車以恒定的線速度大小轉(zhuǎn)彎，根據(jù)在外圈是轉(zhuǎn)彎半徑大，在外圈時(shí)向心力小，此時(shí)靜摩擦力小，不容易打滑，安全，故B錯(cuò)誤。故選C。5．B【詳解】A．汽車轉(zhuǎn)彎過程受重力、支持力、摩擦力和牽引力，合外力為徑向靜摩擦力，指向圓心，充當(dāng)向心力，故A錯(cuò)誤；B．汽車通過此圓弧形彎道時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑m徑向靜摩擦力提供向心力，根據(jù)最大安全速度故B正確；C．速度太大時(shí)做離心運(yùn)動(dòng)是因?yàn)閷?shí)際受到的力不足以提供所需向心力，故C錯(cuò)誤；D．雨天時(shí)汽車以較小速度轉(zhuǎn)彎做圓周運(yùn)動(dòng)，合力等于向心力，故D錯(cuò)誤。故選B。6．B【詳解】因運(yùn)動(dòng)員在冰面上做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由冰面的摩擦力提供，則可得則安全速度為故選B。7．C【詳解】ABC．由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)知，小汽車通過橋頂時(shí)，其加速度方向向下，由牛頓第二定律得解得小汽車在橋上最高點(diǎn)受到橋面的支持力大小為物體處于失重狀態(tài)，故AB錯(cuò)誤，C正確；D．由解得故D錯(cuò)誤。故選C。8．C【詳解】A．汽車駛至凹形橋面的底部時(shí)，由地面的支持力與重力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則，有豎直向上的加速度，即汽車處于超重狀態(tài)，A錯(cuò)誤；B．汽車駛至凸形橋面的頂部時(shí)，由地面的支持力與重力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則有豎直向下的加速度，即汽車處于失重狀態(tài)，B錯(cuò)誤；C．汽車駛至凹形橋面的底部時(shí)，為了避免橋梁損壞，則有解得汽車駛至凸形橋面的頂部時(shí)，為了避免飛車現(xiàn)象發(fā)生，則有解得可知為了行車安全與橋梁避免損壞，汽車允許的最大速率為，C正確；D．汽車駛至凸形橋面的頂部時(shí)，當(dāng)取最大速率，汽車對(duì)橋面的壓力最小，此時(shí)有解得D錯(cuò)誤。故選C。9．B【詳解】A．物體滑到半球形金屬球殼最低點(diǎn)時(shí)，速度大小為v，半徑為R，向心力大小為故A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)牛頓第二定律得得到金屬球殼對(duì)小球的支持力由牛頓第三定律可知，小球?qū)饘偾驓さ膲毫Υ笮∥矬w在最低點(diǎn)時(shí)，受到的摩擦力為故B正確，C錯(cuò)誤；D．物塊豎直方向的合力向上，還受到水平方向的摩擦力，所以在最低點(diǎn)總的合力不是豎直向上，而是斜向上，故D錯(cuò)誤。故選B。10．C【詳解】A．不存在離心力，物體做離心運(yùn)動(dòng)的原因是合力不足以提供向心力。A錯(cuò)誤；B．做勻圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的合外力突然減小時(shí)，它將沿圓周的切線方向做遠(yuǎn)離圓心運(yùn)動(dòng)。B錯(cuò)誤；CD．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的合外力突然變?yōu)榱銜r(shí)，它將沿圓周的切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。C正確；D錯(cuò)誤。故選C。11．A【詳解】AB．當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊P所受的重力和支持力平衡，摩擦力提供其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故摩擦力方向沿半徑指向圓心O點(diǎn)，故A正確，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊P做加速圓周運(yùn)動(dòng)，不僅有沿c方向指向圓心的向心力，還有指向a方向的切向力，使線速度大小增大，即物塊P所受摩擦力方向可能為b方向，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)轉(zhuǎn)盤減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊P做減速圓周運(yùn)動(dòng)，不僅有沿c方向指向圓心的向心力，還有沿與a方向相反的切向力，使線速度大小減小，即物塊P所受摩擦力方向可能為d方向，故D錯(cuò)誤。故選A。12．D【詳解】A．若在O點(diǎn)發(fā)生側(cè)滑，若向心力突然消失，則沿切線Oa運(yùn)動(dòng)，而現(xiàn)在是由于所提供的向心力小于所需要的向心力，因此Oa與Ob之間，故A錯(cuò)誤；BCD．運(yùn)動(dòng)員發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力指向圓心小于所需要的向心力，故BC錯(cuò)誤，D正確。故選D。13．D【詳解】AD．細(xì)線與豎直方向夾角為時(shí)，有解得保持細(xì)線與豎直方向夾角不變時(shí)，細(xì)線越長，小球運(yùn)動(dòng)的角速度越小，故A錯(cuò)誤，D正確；BC．保持軌跡圓的圓心到懸點(diǎn)B的距離不變，改變繩長，根據(jù)牛頓第二定律得解得可知角速度與無關(guān)，故BC錯(cuò)誤。故選D。14．C【詳解】A．當(dāng)b繩繃緊后，角速度ω增大，a繩與水平方向夾角不變，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)b繩繃緊后，對(duì)小球受力分析，豎直方向根據(jù)平衡條件可得解得a繩所受拉力不變，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)b繩剛要繃緊時(shí)，水平方向根據(jù)牛頓第二定律聯(lián)立解得ω=若角速度大于該值，則b繩將出現(xiàn)彈力，故C正確；D．由于b繩可能沒有彈力，故b繩突然被剪斷，a繩的彈力可能不變，故D錯(cuò)誤。故選C。15．B【詳解】CD．設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，小球的質(zhì)量為mg，加速度大小為a，細(xì)線的拉力大小為T，小球在豎直方向合力為零，則

①在水平方向根據(jù)牛頓第二定律有

②根據(jù)①②解得因?yàn)?，所以，故CD錯(cuò)誤；A．設(shè)小球的角速度大小為ω，在水平方向根據(jù)牛頓第二定律有

③根據(jù)①③解得因?yàn)閮尚∏蛟谕凰矫嫔献鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，則相同，所以兩小球的角速度大小相同，故A錯(cuò)誤；B．球1的運(yùn)動(dòng)半徑比球2的運(yùn)動(dòng)半徑大，根據(jù)可知球1運(yùn)動(dòng)的線速度比球2大，故B正確。故選B。16．A【詳解】A．對(duì)于大物塊，當(dāng)所受的最大靜摩擦力提供向心力時(shí)μmg+μ(k+1)mg=kmω2L解得可知k越大，大物塊發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的ω就越小，A錯(cuò)誤；B．當(dāng)k=1時(shí)，大物塊所受的最大靜摩擦力Fmax=μ(k+2)mg=3μmg大物塊所需要的向心力Fn=kmω2L=2μmg<Fmax即大物塊不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，B正確；C．當(dāng)k=2時(shí)，大物塊所受的最大摩擦力Fmax=μ(k+2)mg=4μmg大物塊所需要的向心力Fn=kmω2L=2μmg<Fmax即大物塊不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，C正確；D．當(dāng)k=2時(shí)，大物塊所受的最大摩擦力Fmax=μ(k+2)mg=4μmg大物塊所需要的向心力Fn=kmω2L=8μmg>Fmax所以大物塊將會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，與小物塊脫離之后，摩擦力進(jìn)一步減小，運(yùn)動(dòng)半徑繼續(xù)增大，所以將一直做離心運(yùn)動(dòng)，D正確。故不正確的選A。17．C【詳解】A．把A、B當(dāng)成一個(gè)整體，在水平方向上只受摩擦力作用，所以，摩擦力即物塊所受合外力，提供向心力，摩擦力方向指向圓心，物塊有沿徑向向外滑動(dòng)的趨勢，故A錯(cuò)誤；B．物塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力F＝mA、B質(zhì)量相同，一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度、半徑也相等，所以，兩者運(yùn)動(dòng)所需的向心力相等，故B錯(cuò)誤；C．由受力分析可知B對(duì)A的摩擦力等于F，盤對(duì)B的摩擦力等于2F，故C正確；D．若B相對(duì)圓盤先滑動(dòng)，則即故D錯(cuò)誤。故選C。18．C【詳解】A．當(dāng)B恰好達(dá)到最大靜摩擦力的時(shí)候，對(duì)B解得當(dāng)A恰好達(dá)到最大靜摩擦力的時(shí)候，對(duì)A解得可知B先達(dá)到最大靜摩擦力，當(dāng)此時(shí)繩中無彈力，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)A的摩擦力達(dá)到最大時(shí)，B的摩擦力也達(dá)到最大值，再增大，繩中拉力繼續(xù)變大，因A所需的向心力更大，則A的摩擦力保持不變，B所需的向心力較小，所以B的摩擦力減小，直到為零后反向逐漸增大，當(dāng)反向達(dá)到最大值，A、B將一起相對(duì)圓盤向A的方向滑動(dòng)，所以當(dāng)A的摩擦力達(dá)到最大時(shí)，再增大，兩物體不是立即相對(duì)圓盤產(chǎn)生滑動(dòng)，故B錯(cuò)誤；CD．由上述分析可知當(dāng)A所受的摩擦力指向圓心達(dá)到最大且B所受的摩擦力達(dá)到最大背離圓心時(shí)，A、B將與圓盤發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，設(shè)此時(shí)繩中拉力為，則對(duì)A對(duì)B解得故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。19．B【詳解】B．小物塊在最低點(diǎn)即將滑動(dòng)時(shí)，此時(shí)圓盤角速度最大，由牛頓第二定律有解得圓盤角速度的最大值故B正確；A．小物塊在最高點(diǎn)恰好不受摩擦力時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有解得小物塊在最高點(diǎn)不受摩擦力時(shí)的角速度代入數(shù)據(jù)解得由于物體與圓盤相對(duì)靜止，故角速度不會(huì)超過，故到最高點(diǎn)摩擦力不能為零，故A錯(cuò)誤；CD．由于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力方向指向圓盤中心，除掉最高點(diǎn)和最低點(diǎn)外其他位置，重力的下滑分力方向均不通過圓心，則摩擦力方向均不通過圓盤中心，故CD錯(cuò)誤。故選B。20．B【詳解】豎直放置時(shí)，磁鐵的勻加速運(yùn)動(dòng)得根據(jù)牛頓第二定律可知磁鐵的磁力恰好能夠傾斜旋轉(zhuǎn)時(shí)，沿半徑方向筒壁方向聯(lián)立可得故選B。21．D【詳解】A．在最高點(diǎn)有可能不受摩擦力，重力的下滑分力提供做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，A錯(cuò)誤；BC．在最高點(diǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度較小時(shí)，摩擦力向上背離圓心，隨著角速度的增大，摩擦力先減小到零，然后再反向指向圓心逐漸增大；除了最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，其他位置摩擦力的方向也沒有指向圓心，故BC錯(cuò)誤；D．物塊在最低點(diǎn)時(shí)最容易發(fā)生滑動(dòng)，因此在最低點(diǎn)時(shí)，摩擦力達(dá)到最大時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最大，根據(jù)牛頓第二定律代入數(shù)據(jù)得D正確。故選D。22．D【詳解】AB．根據(jù)得小球通過最高點(diǎn)的最小速度故AB錯(cuò)誤；C．在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得解得繩子對(duì)小球的拉力故C錯(cuò)誤；D．在與圓心等高處，重力豎直向下，小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力指向圓心，由繩子拉力提供，故D正確。故選D。23．B【詳解】A．當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，有所以故A錯(cuò)誤；B．由圖可知，當(dāng)F=0時(shí)，v2=b，即所以故B正確；C．若繩長不變，小球質(zhì)量較小時(shí)，斜率較小，故C錯(cuò)誤；D．圖線上b點(diǎn)表示小球在最高點(diǎn)時(shí)只受重力的速度，即解得此速度的大小與小球質(zhì)量無關(guān)，所以繩長不變，小球質(zhì)量較大時(shí)，b點(diǎn)位置不移動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選B。24．C【詳解】A．小球恰好能通過圓軌道最高點(diǎn)，重力剛好提供向心力，則有解得A錯(cuò)誤；B．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，細(xì)線拉力為零，臺(tái)秤示數(shù)為，且此時(shí)臺(tái)秤示數(shù)并不是最小，B錯(cuò)誤；C．小球在最高點(diǎn)時(shí)，細(xì)線拉力為，以人為研究對(duì)象，根據(jù)受力平衡可得小球在或時(shí)，細(xì)線拉力提供向心力，但此時(shí)細(xì)線拉力處于水平方向，以人為研究對(duì)象，豎直方向根據(jù)受力平衡可得可知小球在、、三個(gè)位置時(shí)，人對(duì)秤盤的壓力相等，故臺(tái)秤的示數(shù)相同，C正確；D．小球從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中，細(xì)線對(duì)小球的拉力逐漸增大，且拉力與豎直方向的夾角逐漸減小，可知細(xì)線對(duì)人的拉力的豎直向下分力逐漸增大，臺(tái)秤的示數(shù)增大，但此過程人一直處于靜止平衡狀態(tài)，D錯(cuò)誤。故選C。25．C【詳解】A．在最高點(diǎn)，只有重力提供向心力時(shí)，有解得此時(shí)小球?qū)軆?nèi)壁無壓力，故A錯(cuò)誤；B．若則有此時(shí)小球受向下的壓力，這表明小球?qū)軆?nèi)上壁有壓力，故B錯(cuò)誤；CD．若則有此時(shí)小球受向上的支持力，表明小球?qū)軆?nèi)下壁有壓力，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。26．C【詳解】A．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心加速度大小不變，方向始終指向圓心，一直改變，A錯(cuò)誤；B．當(dāng)小球在最高點(diǎn)，以豎直向下為正，由牛頓第二定律當(dāng)小球恰好通過最高點(diǎn)解得所以當(dāng)小球通過最高點(diǎn)時(shí)線速度大于時(shí)，為正，即桿對(duì)小球作用力豎直向下為拉力；當(dāng)小球通過最高點(diǎn)時(shí)線速度等于時(shí)，為零，即桿對(duì)小球沒有作用力；當(dāng)小球通過最高點(diǎn)時(shí)線速度小于時(shí)，為負(fù)，即桿對(duì)小球作用力豎直向上為支持力，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)小球在A點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)小球作用力豎直方向的分力應(yīng)等于重力，水平方向分力提供向心力，故桿對(duì)小球的作用力C正確；D．若小球在最高點(diǎn)，桿對(duì)小球的作用力為支持力，則在C點(diǎn)在D點(diǎn)所以若小球在最高點(diǎn)，桿對(duì)小球的作用力為拉力，則在C點(diǎn)在D點(diǎn)所以D錯(cuò)誤。故選C。27．A【詳解】AB．小球在圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，因此在最高點(diǎn)時(shí)，內(nèi)壁可以給小球沿半徑向外的支持力，所以小球經(jīng)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度可以是零，A錯(cuò)誤，符合題意；B正確，不符合題意；C．小球在水平線ab以下管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，豎直向下的重力沿半徑方向的分力向外，小球的向心力是沿半徑指向圓心的，因此小球與外側(cè)壁一定會(huì)有相互擠壓，所以外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力，C正確，不符合題意；D．小球在水平線ab以上管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)小球速度較小時(shí)，重力沿半徑方向的分力大于或等于小球做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力，此時(shí)小球與外側(cè)壁不存在相互擠壓，則外側(cè)管壁對(duì)小球沒有作用力；當(dāng)重力沿半徑方向的分力大于小球做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球可能有作用力，D正確，不符合題意。故選A。28．B【詳解】小球受重力、彈力兩力的作用，受力如圖所示兩力的合力提供小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由圖可知，小球受到的彈力大于小球的重力，由圖可知，小球受到的彈力大于小球的向心力。故選B。29．C【詳解】A．衣物在最高點(diǎn)時(shí)，加速度豎直向下指向圓心，此時(shí)衣物處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；BC．設(shè)衣服在最高點(diǎn)滾筒壁對(duì)其的壓力為，在最低點(diǎn)滾筒壁對(duì)其的壓力為，在最高點(diǎn)時(shí)在最低點(diǎn)時(shí)由于滾筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則兩個(gè)位置的向心力即合外力大小相同，方向相反，且加速度大小相同，故B錯(cuò)誤，C正確；D．衣物在最低點(diǎn)時(shí)受重力、滾筒對(duì)衣物的彈力作用，兩個(gè)力的合力提供衣物做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故D錯(cuò)誤。故選C。30．B【詳解】A．小物塊受到重力、支持力和摩擦力三個(gè)力，向心力不是物體的實(shí)際受力，故A錯(cuò)誤。B．圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力由摩擦力提供，始終指向轉(zhuǎn)盤中心，故B正確；C．圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)f=mω2r離轉(zhuǎn)盤中心越近，摩擦力越小，不會(huì)達(dá)到最大靜摩擦力，越不容易做離心運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)所以給杯子中加水，杯子不會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選B。31．C【詳解】A．設(shè)小物塊在半圓柱體頂端做圓周運(yùn)動(dòng)的臨界速度為，則重力剛好提供向心力時(shí)，由牛頓第二定律得解得因?yàn)樗孕∥飰K將離開半圓柱體做平拋運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．小物塊做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)豎直方向滿足水平位移為聯(lián)立解得故B錯(cuò)誤；C．小物塊落地時(shí)豎直方向分速度大小為落地時(shí)速度的大小為聯(lián)立解得故C正確；D．由于故落地時(shí)速度方向與水平地面成角，滿足解得故D錯(cuò)誤。故選C。32．D【詳解】A．令連接A、B球體的細(xì)線與豎直方向夾角為，，對(duì)球體分析有則有，由于小于，可知細(xì)線對(duì)A球的拉力小于對(duì)B球的拉力，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)受力分析有，解得，由于小于，可知A球的向心加速度小于B球的向心加速度，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)受力分析有，解得可知A球的角速等于B球的角速度，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)受力分析有，解得，由于小于，可知A球的線速度小于B球的線速度，D正確。故選D。33．（1）；（2）【詳解】（1）汽車到達(dá)橋頂?shù)乃俣葹?0m/s時(shí)，據(jù)牛頓第二定律可得待入數(shù)據(jù)解得據(jù)牛頓第三定律可知，此時(shí)對(duì)橋的壓力大小為。（2）汽車要在地面上騰空，需滿足待入數(shù)據(jù)解得34．（1）0.50m/s；（2）3.1m/s【詳解】（1）依題意，小球B做平拋運(yùn)動(dòng)，在a點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)A相遇，有聯(lián)立兩式，代入相關(guān)數(shù)據(jù)求得B小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及拋出時(shí)的水平初速度為（2）當(dāng)質(zhì)點(diǎn)A從a點(diǎn)開始剛好運(yùn)動(dòng)一周與小球B相遇時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A的線速度最小，此時(shí)有可得35．B【詳解】AB．設(shè)細(xì)繩剛要產(chǎn)生拉力，即物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)之間的摩擦力達(dá)到最大值時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度為，則在范圍內(nèi)逐漸增大時(shí)，根據(jù)可知，物塊所受摩擦力f逐漸增大至最大靜摩擦力。設(shè)物塊將要脫離轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度為，細(xì)繩拉力大小為，此時(shí)物塊所受摩擦力為零，則在豎直方向上，根據(jù)平衡條件有在水平方向，根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立以上各式解得由于則在范圍內(nèi)逐漸增大時(shí)，物塊所受摩擦力f逐漸減小至0，而在范圍內(nèi)，物塊已經(jīng)脫離轉(zhuǎn)臺(tái)，不再受摩擦力，故A正確，不符合題意，B錯(cuò)誤，符合題意；C．物塊將要脫離轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)的速率為解得故C正確，不符合題意；D．當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)速增至?xí)r，設(shè)細(xì)繩的拉力大小為，則在豎直方向上根據(jù)平衡條件有在水平方向上根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得故D正確，不符合題意。故選B。36．D【詳解】A．勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，配重受到的合力大小不變，方向時(shí)刻指向圓心而變化，因此是變力，故A錯(cuò)誤；B．計(jì)數(shù)器顯示在1min內(nèi)顯數(shù)圈數(shù)為120，可得周期為B錯(cuò)誤；C．配重構(gòu)成圓錐擺，受力分析，如圖可得而圓周的半徑為聯(lián)立解得θ不等于37°，故C錯(cuò)誤；D．若增大轉(zhuǎn)速，配重做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑變大，繩與豎直方向的夾角θ將增大，由可知配重在豎直方向平衡，拉力T變大，向心力Fn變大，對(duì)腰帶分析如圖可得故腰受到腰帶的摩擦力不變，腰受到腰帶的彈力增大，則D正確。故選D。37．A【詳解】ABC．兩球均受到重力、支持力和繩子的拉力作用，向心力是三個(gè)力的合力；兩球的重力均與支持力平衡，繩的拉力提供向心力，則P球受到的向心力大小等于Q球受到的向心力大小，故A正確，BC錯(cuò)誤；D．根據(jù)兩球向心力大小相等可得因?yàn)榻撬俣认嗤?，此方程與角速度無關(guān)，所以當(dāng)ω增大時(shí)，兩球半徑不變，P球不會(huì)向桿外運(yùn)動(dòng)，Q球也不會(huì)沿桿向外運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選A。38．D【詳解】AB．設(shè)繩長為R，由牛頓第二定律知小球在最高點(diǎn)滿足即由題圖乙知a＝mg，b＝gR所以故AB錯(cuò)誤；CD．當(dāng)v2＝c時(shí)，有將g和R的值代入得故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)v2＝2b時(shí)，由可得FT2＝a＝mg即拉力與重力大小相等，故D正確。故選D。39．C【詳解】當(dāng)物塊轉(zhuǎn)動(dòng)到最高點(diǎn)，物塊對(duì)圓盤拉力的大小剛好等于電動(dòng)工具底座的重力時(shí)，底座剛要離開地面，此時(shí)圓盤的轉(zhuǎn)速即為題求最大轉(zhuǎn)速，則有對(duì)物塊有解得則轉(zhuǎn)速為故選C。40．C【詳解】A．甲圖中，輕繩拉力等于小球重力，對(duì)滑塊分析得A錯(cuò)誤；B．定滑輪對(duì)輕繩的作用力為B錯(cuò)誤；C．乙圖中，輕繩拉力為當(dāng)時(shí)，對(duì)滑塊分析得C正確；D．小球轉(zhuǎn)動(dòng)角速度越大，越大