課練 12 圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用—2021屆高中物理（新高考）一輪考評(píng)特訓(xùn)檢測(cè)

1、課練12圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用狂刷小題夯基礎(chǔ)練基礎(chǔ)小題1A、B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在相同的時(shí)間內(nèi)，它們通過的路程之比是6:5，運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是5:4.則()A它們的軌道半徑之比是6:5B它們的向心加速度大小之比是24:25C它們的向心力大小之比是3:2D它們的周期大小之比是4:52.極限滑板運(yùn)動(dòng)深受青少年喜愛，如圖所示，某滑板運(yùn)動(dòng)員(可視為質(zhì)點(diǎn))由坡道進(jìn)入豎直面內(nèi)的圓弧性形滑道AB，從滑道的A點(diǎn)滑行到最低點(diǎn)B的過程中，由于摩擦力的存在，運(yùn)動(dòng)員的速率不變，則運(yùn)動(dòng)員沿AB下滑過程中()A所受支持力始終恒定 B所受合外力大小不變C所受摩擦力大小不變 D所受合外力始終為零3我國(guó)高鐵

2、技術(shù)發(fā)展迅猛，目前處于世界領(lǐng)先水平已知某路段為一半徑為5 600 m的彎道，設(shè)計(jì)速度為216 km/h(此時(shí)車輪輪緣與軌道間無擠壓)已知我國(guó)的高鐵軌距約為1400 mm，且角度較小時(shí)可近似認(rèn)為tan sin ，重力加速度g10 m/s2，則此彎道內(nèi)、外軌高度差應(yīng)為()A8 cmB9 cmC10 cmD11 cm4.雜技演員表演“水流星”，在長(zhǎng)為1.6 m的細(xì)繩的一端，系一個(gè)與水的總質(zhì)量為M0.5 kg的盛水容器，以繩的另一端為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，若“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)的速率為4 m/s，(g10 m/s2)則下列說法正確的是()A“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，有水從容器中流出B

3、“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，繩的張力及容器底部受到的壓力均為零C“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，處于完全失重狀態(tài)，不受力的作用D“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力大小為5 N5.共享單車是一種新型、便捷的公共交通方式如圖是某共享單車采用的無鏈傳動(dòng)系統(tǒng)，杜絕了傳統(tǒng)自行車“掉鏈子”問題利用圓錐齒輪90°軸交，將動(dòng)力傳至后軸，驅(qū)動(dòng)后輪轉(zhuǎn)動(dòng)在圓錐齒輪90°軸交的示意圖中，A是圓錐齒輪轉(zhuǎn)軸上的點(diǎn)，B、C分別是圓錐齒輪邊緣上的點(diǎn)，A、B、C三點(diǎn)到各自圓錐齒輪中心軸的距離分別記為rA、rB和rC(rArBrC)下列說法正確的是()AB與C點(diǎn)的角速度關(guān)系BCBC與A點(diǎn)的線速度關(guān)系vCvACB與A點(diǎn)的角

4、速度關(guān)系BADA與C點(diǎn)的向心加速度關(guān)系aAaC6.(多選)2013年，我國(guó)航天員在“天宮一號(hào)”為青少年進(jìn)行太空授課，運(yùn)行中的“天宮一號(hào)”處于完全失重狀態(tài)在“天宮一號(hào)”中，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線一端固定，另一端系一個(gè)小球，拉直細(xì)線，讓小球在B點(diǎn)以垂直于細(xì)線的速度v0開始做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示設(shè)“天宮一號(hào)”衛(wèi)星軌道處的重力加速度為g，在小球運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是()A小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B細(xì)線拉力的大小不斷變化C只要v0>0，小球就能通過A點(diǎn)D只有v0，小球才能通過A點(diǎn)練高考小題72016·上海卷風(fēng)速儀結(jié)構(gòu)如圖(a)所示光源發(fā)出的光經(jīng)光纖傳輸，被探測(cè)器接收，當(dāng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過齒輪帶動(dòng)凸輪

5、圓盤旋轉(zhuǎn)，當(dāng)圓盤上的凸輪經(jīng)過透鏡系統(tǒng)時(shí)光被遮擋已知風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為r，每轉(zhuǎn)動(dòng)n圈帶動(dòng)凸輪圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)一圈若某段時(shí)間t內(nèi)探測(cè)器接收到的光強(qiáng)隨時(shí)間變化關(guān)系如圖(b)所示，則該時(shí)間段內(nèi)風(fēng)輪葉片()A轉(zhuǎn)速逐漸減小，平均速率為B轉(zhuǎn)速逐漸減小，平均速率為C轉(zhuǎn)速逐漸增大，平均速率為D轉(zhuǎn)速逐漸增大，平均速率為82015·天津卷未來的星際航行中，宇航員長(zhǎng)期處于零重力狀態(tài)，為緩解這種狀態(tài)帶來的不適，有人設(shè)想在未來的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉(zhuǎn)艙”，如圖所示當(dāng)旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上，可以受到與他站在地球表面時(shí)相同大小的支持力為達(dá)到上述目的，下列說法正確的是()A旋轉(zhuǎn)艙的半徑

6、越大，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越大B旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越小C宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越大D宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越小92019·江蘇卷(多選)如圖所示，摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)座艙的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)半徑為R，角速度大小為，重力加速度為g，則座艙()A運(yùn)動(dòng)周期為B線速度的大小為RC受摩天輪作用力的大小始終為mgD所受合力的大小始終為m2R10.2016·浙江卷(多選)如圖所示為賽車場(chǎng)的一個(gè)水平“梨形”賽道，兩個(gè)彎道分別為半徑R90 m的大圓弧和r40 m的小圓弧，直道與彎道相切大、小圓弧圓心O、O距離L100 m賽車沿彎道路線行駛

7、時(shí)，路面對(duì)輪胎的最大徑向靜摩擦力是賽車重力的2.25倍假設(shè)賽車在直道上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在彎道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)要使賽車不打滑，繞賽道一圈時(shí)間最短(發(fā)動(dòng)機(jī)功率足夠大，重力加速度g10 m/s2，3.14)，則賽車()A在繞過小圓弧彎道后加速B在大圓弧彎道上的速率為45 m/sC在直道上的加速度大小為5.63 m/s2D通過小圓弧彎道的時(shí)間為5.58 s11.2015·浙江卷(多選)如圖所示為賽車場(chǎng)的一個(gè)水平“U”形彎道，轉(zhuǎn)彎處為圓心在O點(diǎn)的半圓，內(nèi)外半徑分別為r和2r.一輛質(zhì)量為m的賽車通過AB線經(jīng)彎道到達(dá)AB線，有如圖所示的、三條路線，其中路線是以O(shè)為圓心的半圓，OOr.賽車沿圓弧路

8、線行駛時(shí)，路面對(duì)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(nèi)賽車速率不變，發(fā)動(dòng)機(jī)功率足夠大)，則()A選擇路線，賽車經(jīng)過的路程最短B選擇路線，賽車的速率最小C選擇路線，賽車所用時(shí)間最短D、三條路線的圓弧上，賽車的向心加速度大小相等練模擬小題122020·福建省三明一中摸底半徑為1 m的水平圓盤繞過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A為圓盤邊緣上一點(diǎn)，在O點(diǎn)的正上方將一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以4 m/s的速度水平拋出時(shí)，半徑OA方向恰好與該初速度的方向相同，如圖所示，若小球與圓盤只碰一次，且落在A點(diǎn)，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小可能是()A2 rad/s B4 r

9、ad/sC6 rad/s D8 rad/s13.2020·云南民族大學(xué)附中模擬如圖所示，一根細(xì)線下端拴一個(gè)金屬小球P，細(xì)線的上端固定在金屬塊Q上，Q放在帶小孔的水平桌面上小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(圓錐擺)現(xiàn)使小球改到一個(gè)更高的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(圖上未畫出)，金屬塊Q兩次都保持在桌面上靜止則后一種情況與原來相比較，下列說法錯(cuò)誤的是()AQ受到桌面的支持力不變BQ受到桌面的靜摩擦力變大C小球P運(yùn)動(dòng)的周期變大D小球P運(yùn)動(dòng)的角速度變大14.2020·廣東省惠州調(diào)研(多選)如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上，沿半徑方向放著用細(xì)繩相連的質(zhì)量均為m的兩個(gè)物體A和B，它們分居圓

10、心兩側(cè)，與圓心距離分別為RAr，RB2r，與盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速緩慢加快到兩物體剛好要發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則下列說法正確的是()A此時(shí)繩子張力為3mgB此時(shí)A所受摩擦力方向沿半徑指向圓內(nèi)C此時(shí)圓盤的角速度為 D此時(shí)燒斷繩子，A仍相對(duì)盤靜止，B將做離心運(yùn)動(dòng)15.2020·重慶一中模擬如圖，半徑為R的半球形陶罐固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過容器球心O的豎直線重合，轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度勻速旋轉(zhuǎn)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時(shí)間后，兩小物塊都隨陶罐一起繞過球心，O的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)罐壁靜止，兩物塊和球心O的連線相互垂直，且A物塊和球

11、心O的連線與豎直方向的夾角60°，已知重力加速度大小為g，若A物塊受到的摩擦力恰好為零，則B物塊受到的摩擦力大小為()A.mg B.mgC.mg D.mg16.新情景題(多選)質(zhì)量為m的小球通過輕繩a和b與兩相互垂直的輕質(zhì)木架上的A點(diǎn)和C點(diǎn)相連，如圖所示，當(dāng)木架AB繞木架BC以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)輕繩a豎直伸直，輕繩b水平伸直，輕繩a的長(zhǎng)度為L(zhǎng)a，輕繩b的長(zhǎng)度為L(zhǎng)b，小球運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，輕繩b被燒斷，同時(shí)木架停止轉(zhuǎn)動(dòng)，已知重力加速度大小為g，則()A小球仍在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B在輕繩b被燒斷瞬間，輕繩a中張力突然增大C若，則木架停止轉(zhuǎn)動(dòng)后小球不可

12、能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)D若，則木架停止轉(zhuǎn)動(dòng)后小球可能做完整的圓周運(yùn)動(dòng) 綜合測(cè)評(píng)提能力一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題，每小題3分，共24分)1如圖，廣州塔摩天輪位于塔頂450米高空處，摩天輪由16個(gè)“水晶”觀光球艙組成，沿著傾斜的軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則在觀光球艙中的某游客()A動(dòng)量不變 B線速度不變C所受的合外力不變 D機(jī)械能不守恒2如圖甲所示，一輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿與小球間的彈力大小為F，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，F(xiàn)v2圖象如圖乙所示下列說法正確的是()A當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮锽小球的質(zhì)量為C當(dāng)v2c時(shí)，桿對(duì)小球彈力方向向上D

13、若v22b，則桿對(duì)小球彈力大小為2a32020·湖南六校聯(lián)考一根細(xì)線一端系一小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，另一端固定在光滑圓錐頂上，如圖所示，設(shè)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為，細(xì)線的張力為FT，則FT隨2變化的圖象是()4.如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對(duì)稱軸以恒定角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離2.5 m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30°，g取10 m/s2.則的最大值是()A. rad/s B. rad/sC1.0 rad/s D0.5 rad/s5新情境題如圖所示，ABC為豎

14、直平面內(nèi)的金屬半圓環(huán)，AC連線水平，AB為固定在A、B兩點(diǎn)間的直金屬棒，在直金屬棒上和圓環(huán)的BC部分分別套著兩個(gè)相同的小環(huán)M、N，現(xiàn)讓半圓環(huán)繞對(duì)稱軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，半圓環(huán)的半徑為R，小環(huán)M、N的質(zhì)量均為m，棒和半圓環(huán)均光滑，已知重力加速度的大小為g，小環(huán)可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，則M、N兩環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小的比值為()A. B.C. D.62020·安徽六安一中模擬如圖所示，兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的相同的木塊A和B放在水平轉(zhuǎn)盤上，兩者用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩連接，木塊與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力均為各自重力的k倍，A放在距離轉(zhuǎn)軸L處，整個(gè)裝置能繞通過轉(zhuǎn)盤中心的轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)開始時(shí)，繩恰好伸直但無彈

15、力，現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，使角速度緩慢增大，以下說法不正確的是()A當(dāng)> 時(shí)，A、B相對(duì)于轉(zhuǎn)盤會(huì)滑動(dòng)B當(dāng)> 時(shí)，繩子一定有彈力C當(dāng)在 << 范圍內(nèi)增大時(shí)，B所受摩擦力變大D當(dāng)在0<< 范圍內(nèi)增大時(shí)，A所受摩擦力一直變大7.如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定兩同心圓軌道，內(nèi)外軌道均光滑，ab是一條過直徑的水平線一質(zhì)量為m的小球從軌道的最低點(diǎn)以初速度v0開始運(yùn)動(dòng)，球的直徑略小于兩圓半徑之差，球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，不計(jì)空氣阻力下列說法正確的是()A若小球能通過圓軌道的最高點(diǎn)，則初速度v0一定大于B若v0>，則小球可做完整的圓周運(yùn)動(dòng)且對(duì)內(nèi)軌道無壓力C若v0<

16、，則內(nèi)圓軌道對(duì)小球有作用力D若<v0<，則內(nèi)圓軌道對(duì)小球一直沒有作用力8.如圖所示，豎直平面內(nèi)固定有一光滑的絕緣軌道ABCD，其中傾角的斜面AB與半徑為R的圓弧軌道平滑相切于B點(diǎn)，60°，CD為豎直方向的直徑，O為圓心，質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面上的A點(diǎn)由靜止釋放，小球能夠運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)已知A、B兩點(diǎn)高度差為h，則下列判斷正確的是()Ah一定大于B增大h，小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)對(duì)軌道的壓力F隨h的變化是非線性的C增大h，小球運(yùn)動(dòng)到C、D兩點(diǎn)的速度之差為一定值D小球運(yùn)動(dòng)到C、D兩點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力之差與h無關(guān)二、多項(xiàng)選擇題(本題共2小題，每小題4分，共8分)92020·

17、陜西渭南質(zhì)檢如圖所示，甲、乙圓盤的半徑之比為1：2，兩水平圓盤緊靠在一起，乙靠摩擦隨甲不打滑轉(zhuǎn)動(dòng)，兩圓盤上分別放置質(zhì)量為m1和m2的小物體a、b，m12m2，兩小物體與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同a距甲盤圓心r，b距乙盤圓心2r，此時(shí)它們正隨盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是()Aa和b的線速度之比為1:4Ba和b的向心加速度之比為2:1C隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，a先開始滑動(dòng)D隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，b先開始滑動(dòng)102020·陜西西安模擬如圖所示，一質(zhì)量為m的小球置于半徑為R的光滑豎直圓軌道最低點(diǎn)A處，B為軌道最高點(diǎn)，彈簧一端固定于圓心O點(diǎn)，另一端與小球拴接已知彈簧的勁度系數(shù)k，原長(zhǎng)L2R，彈簧始終處于彈

18、性限度內(nèi)，若給小球一水平初速度v0，已知重力加速度為g，則()A當(dāng)v0較小時(shí)，小球可能會(huì)離開圓軌道B若<v0<，則小球會(huì)在B、D間脫離圓軌道C只要v0>，小球就能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)D只要小球能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則小球與軌道間最大壓力與最小壓力之差與v0無關(guān)三、非選擇題(本題共3小題，共35分)11(10分)如圖所示，一小球從A點(diǎn)以某一水平向右的初速度出發(fā)，沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后，進(jìn)入半徑R10 cm的光滑豎直圓形軌道，圓形軌道間不相互重疊，即小球離開圓形軌道后可繼續(xù)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，C點(diǎn)右側(cè)有一壕溝，C、D兩點(diǎn)間的豎直高度h0.8 m，水平距離s1.2 m，水平軌道AB長(zhǎng)為L(zhǎng)11

19、 m，BC長(zhǎng)為L(zhǎng)23 m，小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，重力加速度g取10 m/s2.(1)若小球恰能通過圓形軌道的最高點(diǎn)，求小球在A點(diǎn)的初速度(2)若小球既能通過圓形軌道的最高點(diǎn)，又不掉進(jìn)壕溝，求小球在A點(diǎn)的初速度的范圍12(11分)2020·日照聯(lián)合檢測(cè)如圖所示，M是水平放置的半徑足夠大的圓盤，繞過其圓心的豎直軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，規(guī)定經(jīng)過圓心O且水平向右為x軸正方向在O點(diǎn)正上方距盤面高為h5 m處有一個(gè)可間斷滴水的容器，從t0時(shí)刻開始，容器沿水平軌道向x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)已知t0時(shí)刻滴下第一滴水，以后每當(dāng)前一滴水剛好落到盤面時(shí)再滴下一滴水(取g10 m/s2)

20、(1)每一滴水離開容器后經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間滴落到盤面上？(2)要使每一滴水在盤面上的落點(diǎn)都位于同一直線上，圓盤的角速度應(yīng)為多大？(3)當(dāng)圓盤的角速度為1.5時(shí)，第二滴水與第三滴水在盤面上落點(diǎn)間的距離為2 m，求容器的加速度a.13(14分)一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置如圖所示，四根輕桿OA、OC、AB和CB與兩小球及一小環(huán)通過鉸鏈連接，輕桿長(zhǎng)均為l，球和環(huán)的質(zhì)量均為m，O端固定在豎直的輕質(zhì)轉(zhuǎn)軸上套在轉(zhuǎn)軸上的輕質(zhì)彈簧連接在O與小環(huán)之間，原長(zhǎng)為L(zhǎng).裝置靜止時(shí)，彈簧長(zhǎng)為L(zhǎng).轉(zhuǎn)動(dòng)該裝置并緩慢增大轉(zhuǎn)速，小環(huán)緩慢上升彈簧始終在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦和空氣阻力，重力加速度為g.求：(1)彈簧的勁度系數(shù)k；(2)AB桿中彈力為零時(shí)

21、，裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度0；(3)彈簧長(zhǎng)度從L緩慢縮短為L(zhǎng)的過程中，外界對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置所做的功W.課練12圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用狂刷小題夯基礎(chǔ)1D快艇做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)線速度的定義可知兩者的線速度大小之比為，根據(jù)角速度定義可知兩者角速度之比為，根據(jù)公式anvv可得兩者的向心加速度大小之比為，B錯(cuò)誤；根據(jù)vr可得r，故兩者的軌道半徑之比為，A錯(cuò)誤；由于不知道兩者質(zhì)量關(guān)系，所以無法計(jì)算兩者向心力之比，C錯(cuò)誤；根據(jù)公式T可得周期和角速度成反比，故A、B的周期大小之比為4:5，D正確2B運(yùn)動(dòng)員從A到B的過程中，滑道與水平方向之間的夾角逐漸減小，可知運(yùn)動(dòng)員所受支持力mgcos 逐漸變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)F合m可

22、知，運(yùn)動(dòng)員所受合外力大小不變，且不為零，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員下滑過程中受到重力、滑道的支持力與摩擦力，重力沿滑道向下的分力逐漸減小，運(yùn)動(dòng)員的速率不變，則運(yùn)動(dòng)員沿滑道方向的合外力始終等于0，所以摩擦力也逐漸減小，故C錯(cuò)誤3B由題意得按照設(shè)計(jì)速度拐彎時(shí)，列車受到重力和軌道的支持力作用，這兩個(gè)力的合力指向圓心，提供向心力，mgtan m，由于角度較小，又有mgsin m，sin ，聯(lián)立兩式得h9 cm，所以選項(xiàng)B正確4B當(dāng)水對(duì)容器底壓力為零時(shí)有mgm，解得v4 m/s.“水流星”通過最高點(diǎn)的速度為4 m/s，知水對(duì)容器底壓力為零，不會(huì)從容器中流出，對(duì)水和容器分析，有TMgM，解得T0.知此時(shí)繩

23、子的拉力為零，故AD錯(cuò)誤，B正確；“水流星”通過最高點(diǎn)時(shí)，僅受重力，處于完全失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤5B根據(jù)題意，結(jié)合圓錐齒輪的特點(diǎn)，得vBvC，根據(jù)v·r，可知BC，選項(xiàng)A錯(cuò)誤A、B同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故角速度相同，vCvBvA，結(jié)合aC，得aAaC，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤6AC在“天宮一號(hào)”中，小球處于完全失重狀態(tài)，讓小球在B點(diǎn)以垂直于細(xì)線的速度v0開始做圓周運(yùn)動(dòng)，則小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，細(xì)線的拉力提供向心力，大小不變，方向時(shí)刻變化，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；只要v0>0，小球就能通過A點(diǎn)，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤7B本題考查圓周運(yùn)動(dòng)擋光時(shí)間間隔越來越長(zhǎng)，故風(fēng)速儀轉(zhuǎn)速逐漸減小；t時(shí)間內(nèi)，光強(qiáng)為4個(gè)周期

24、，風(fēng)速儀轉(zhuǎn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為4n2r，故平均速率為，選項(xiàng)B正確8B本題考查圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律根據(jù)向心力的公式manm2r，要想使宇航員在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)受到側(cè)壁的彈力等于站在地球表面受到地面的支持力，旋轉(zhuǎn)艙的向心加速度an應(yīng)等于重力加速度，半徑越大，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度應(yīng)該越小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；向心加速度大小與宇航員的質(zhì)量無關(guān)，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤9BD本題考查勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度、周期、線速度、向心力等知識(shí)點(diǎn)，意在考查了考生的理解能力和推理能力由題意可知座艙運(yùn)動(dòng)周期為T、線速度為vR、受到的合力為Fm2R，選項(xiàng)BD正確，A錯(cuò)誤；座艙的重力為mg，座艙做勻速圓周運(yùn)動(dòng)受到的向心力(即合力)大小不變，方向時(shí)刻變化，故座艙受摩

25、天輪的作用力大小時(shí)刻在改變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤10AB本題考查圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律賽車在圓弧軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，徑向摩擦力提供向心力，由向心力公式Fm可知，由于徑向最大靜摩擦力一定，因此軌跡半徑越大，賽車可以做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度越大，因此賽車手可在繞過小圓弧彎道后加速，選項(xiàng)A正確；在大圓弧彎道上，有2.25mgm，解得v145 m/s，選項(xiàng)B正確；在小圓弧彎道上，有2.25mgm，解得v230 m/s，因此在直道上的加速度大小為a m/s26.50 m/s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；通過小圓弧彎道的時(shí)間ts2.79 s，選項(xiàng)D錯(cuò)誤11ACD本題考查圓周運(yùn)算路程是運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，由幾何關(guān)系和三條路線的路程分別為(2)r、2(1)

26、r、2r，故沿路徑運(yùn)動(dòng)時(shí)，賽車經(jīng)過的路程最短，選項(xiàng)A正確；賽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)，最大靜摩擦力提供向心力，由Fmax，得v，轉(zhuǎn)彎半徑最大時(shí)轉(zhuǎn)彎速度最大，故沿路線的速率最小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由t得賽車沿路線通過彎道的時(shí)間分別為(2)·、(1)、，故沿路線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短，選項(xiàng)C正確；由Fmaxma，故沿三個(gè)路徑轉(zhuǎn)彎的向心加速度大小相等，選項(xiàng)D正確12D小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t s0.25 s，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)n圈的時(shí)間相等，則有tnTn，解得，n1,2,3，.當(dāng)n1時(shí)，8 rad/s；當(dāng)n2時(shí)，16 rad/s，隨著n的增大，角速度在增大，故角速度最小為8 rad/s，故D正確13C設(shè)細(xì)線

27、與豎直方向的夾角為，細(xì)線的拉力大小為T，細(xì)線的長(zhǎng)度為L(zhǎng).P做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由重力和細(xì)線的拉力的合力提供向心力，則有：T；mgtan m2Lsin ；Q受到重力、細(xì)線的拉力和桌面的支持力、摩擦力的作用，在豎直方向上：MgTcos FN；聯(lián)立可得：FNMgmg，和小球的高度、細(xì)線與豎直方向之間的夾角都無關(guān)，保持不變故A正確；對(duì)Q，由平衡條件知，Q受到桌面的靜摩擦力fmgtan ，則變大時(shí)，Q受到桌面的靜摩擦力變大，故B正確；由mgtan m2Lsin ，得角速度，使小球改到一個(gè)更高的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，增大，cos 減小，角速度增大根據(jù)T可知，小球運(yùn)動(dòng)的周期將減小D正確，C錯(cuò)誤此題選擇錯(cuò)誤

28、的選項(xiàng)，故選C.14AC兩物體A和B隨著圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，合外力提供向心力，B的半徑比A的半徑大，所以B所需向心力大，繩子拉力相等，所以當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，B的最大靜摩擦力方向指向圓心，A的最大靜摩擦力方向指向圓外，根據(jù)牛頓第二定律得：Tmgm2r；Tmgm2·2r；解得：T3mg，故A、C正確，B錯(cuò)誤；燒斷繩子瞬間A物體所需的向心力為2mg，A的最大靜摩擦力不足以提供向心力，則A做離心運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤15A當(dāng)A所受摩擦力恰為零時(shí)，A和球心的連線與豎直方向的夾角為60°，根據(jù)牛頓第二定律得mgtan 60°mr2，rRsin 60°，此時(shí)B有

29、沿罐壁向上滑的趨勢(shì)，摩擦力沿罐壁切線向下，豎直方向上Ncos 30°fsin 30°mg0，水平方向上Nsin 30°fcos 30°mr2，rRsin 30°，聯(lián)立解得fmg，A正確16BD小球原來在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，輕繩b被燒斷后，小球?qū)⒃诖怪庇谄矫鍭BC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)或做圓周運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；輕繩b被燒斷前，小球在豎直方向沒有位移，加速度為零，輕繩a中張力等于小球的重力，在輕繩b被燒斷瞬間，輕繩a中張力與小球重力的合力提供小球的向心力，且向心力豎直向上，輕繩a的張力將大于小球重力，即輕繩a中張力突然增大，故B正確；輕繩b被燒斷，木架

30、停止轉(zhuǎn)動(dòng)前瞬間，設(shè)小球運(yùn)動(dòng)的線速度為v1，v1Lb，要使小球恰能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則小球在最高點(diǎn)的速度v2必須滿足mgm，根據(jù)機(jī)械能守恒定律知mvmg·2Lamv，聯(lián)立以上可求得，即時(shí)，小球可以在垂直于平面ABC的豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤，D正確綜合測(cè)評(píng)提能力1D本題考查考生對(duì)動(dòng)量、線速度、機(jī)械能、向心力等的理解隨摩天輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的游客，動(dòng)量、線速度方向不斷發(fā)生變化，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；游客所受合外力始終指向圓心，C項(xiàng)錯(cuò)誤；游客的動(dòng)能不變，但重力勢(shì)能不斷變化，所以機(jī)械能不守恒，D項(xiàng)正確2B由題圖乙知，當(dāng)v20時(shí)，F(xiàn)a，故有Fmga，當(dāng)v2b時(shí)，F(xiàn)0，桿對(duì)小球無彈力，此時(shí)重力提供

31、小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，有mgm，得g，故A錯(cuò)誤；小球的質(zhì)量m，故B正確；由題圖乙可知，當(dāng)v2c時(shí)，有0<F<amg，桿對(duì)小球彈力方向向下，故C錯(cuò)誤；由題圖乙可知，當(dāng)v22b時(shí)，由F合m，故有Fmg2a，得Fmg，故D錯(cuò)誤3C由題知小球未離開圓錐表面時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為，用L表示細(xì)線長(zhǎng)度，小球離開圓錐表面前，細(xì)線的張力為FT，圓錐對(duì)小球的支持力FN，根據(jù)牛頓第二定律有FTsin FNcos m2Lsin ，F(xiàn)Tcos FNsin mg，聯(lián)立解得FTmgcos 2mLsin2 .小球離開圓錐表面后，設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為，根據(jù)牛頓第二定律有FTsin m2Lsin ，解得FTm

32、L·2.對(duì)照四個(gè)選項(xiàng)的圖象可知C項(xiàng)正確4C物體隨圓盤做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)最容易滑動(dòng)，因此物體在最低點(diǎn)且剛好要滑動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為最大值，這時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可知，mgcos 30°mgsin 30°mr2，求得1.0 rad/s，C項(xiàng)正確，A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤5A小環(huán)M受到重力和棒的支持力，在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力的方向沿水平方向，所以Fnmgtan 45°mvM，vM，小環(huán)N受到重力和半圓環(huán)的支持力，在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力的方向沿水平方向，設(shè)ON與豎直方向之間的夾角為，則有Fnmgtan mvN，所以vN，又vNr，rRsin ，聯(lián)立

33、解得vN，所以，A正確6C當(dāng)A所受的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，A、B相對(duì)于轉(zhuǎn)盤會(huì)滑動(dòng)，對(duì)A有kmgTmL，對(duì)B有Tkmgm·2L，解得1 ，當(dāng)> 時(shí)，A、B相對(duì)于轉(zhuǎn)盤會(huì)滑動(dòng)，故A正確；當(dāng)B所受摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，繩子將要產(chǎn)生彈力，kmgm·2L，解得2 ，知> 時(shí)，繩子一定有彈力，故B正確；當(dāng)在0<< 范圍內(nèi)增大時(shí)，B所受摩擦力變大，當(dāng)在 << 范圍內(nèi)增大時(shí)，B所受摩擦力不變，故C錯(cuò)誤；當(dāng)在0<< 范圍內(nèi)增大時(shí)，A所受摩擦力一直增大，故D正確7B本題考查考生的理解能力，需要考生掌握?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)小球在最高點(diǎn)時(shí)，內(nèi)圓軌

34、道給小球向上的支持力，向心力可以趨近于零，則速度的最小值為0，此時(shí)內(nèi)圓軌道對(duì)小球有向上的支持力N，Nmg，由mg·2Rmv得，v02，故v02時(shí)，小球能通過圓軌道的最高點(diǎn)，A錯(cuò)誤；若要使小球做完整的圓周運(yùn)動(dòng)且對(duì)內(nèi)軌道無壓力，小球應(yīng)沿外圓軌道運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為v，則有mgm，由機(jī)械能守恒定律得mg·2Rmvmv2，則小球在最低點(diǎn)時(shí)的最小速度v0，即v0時(shí)，小球可做完整的圓周運(yùn)動(dòng)且對(duì)內(nèi)軌道無壓力，B正確；當(dāng)v0時(shí)，由mvmgR可知，小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)速度減為0，則當(dāng)v0<時(shí)，小球會(huì)一直在ab水平線下方沿外圓軌道運(yùn)動(dòng)，內(nèi)圓軌道對(duì)小球沒

35、有作用力，C錯(cuò)誤；當(dāng)<v0<時(shí)，小球在ab水平線上方的某點(diǎn)會(huì)和內(nèi)圓軌道之間產(chǎn)生作用力，D錯(cuò)誤8D本題意在考查考生的分析綜合能力，需要考生利用牛頓第二定律和機(jī)械能守恒定律對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析小球剛好到達(dá)點(diǎn)D時(shí)，h有最小值，由圓周運(yùn)動(dòng)及機(jī)械能守恒定律得mg，mvmgR(1cos )mgh，解得h2R，故A錯(cuò)誤；小球從A運(yùn)動(dòng)到D的過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mghmgR(1cos )mv，根據(jù)牛頓第二定律有Fmgm， 聯(lián)立解得F·h(3mg2mgcos )，故在F>0的情況下，小球在D點(diǎn)對(duì)軌道的壓力F隨h的變化是線性的，B錯(cuò)誤；小球從A運(yùn)動(dòng)到C的過程，根據(jù)機(jī)械能守恒

36、定律有mghmgR(1cos )mv，解得vC，從C運(yùn)動(dòng)到D的過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mvmg·2Rmv，解得vD，故小球在C、D兩點(diǎn)的速度差與釋放高度h有關(guān)，C錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律，在C點(diǎn)有FCmgm，在D點(diǎn)有FDmgm，故FFCFD2mgm6mg，與釋放高度h無關(guān)，D正確9BC甲、乙兩圓盤邊緣上的各點(diǎn)線速度大小相等，有1·R2·2R，則得1:22:1，所以物體相對(duì)盤開始滑動(dòng)前，a與b的角速度之比為2:1，根據(jù)公式vr，有，A錯(cuò)誤；根據(jù)a2r得a與b的向心加速度之比為a1:a2(·r):(·2r)2:1，B正確；根據(jù)mgmr2ma知，a先達(dá)到臨界角速度，可知當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，a先開始滑動(dòng)，C正確，D錯(cuò)誤10CD因?yàn)閺椈傻膭哦认禂?shù)k，原長(zhǎng)L2R，所以小球始終會(huì)受到彈簧的彈力作用，大小為Fk(LR)kRmg，方向始終背離圓心，無論小球在CD以上的哪個(gè)位置速度為零，重力在沿半徑方向上的分量都小于或等于彈簧的彈力(在CD以下，軌道對(duì)小球一定有指向圓心的支持力)，所以無論v0多大，小球均不會(huì)離開圓軌道，故A、B錯(cuò)誤小球在運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功，彈簧的彈力