2022學年高一物理下學期期末高分突破訓練02 圓周運動

2022學年高一物理下學期期末高效復習專題

專題02:圓周運動

一、單選題

I.（2021.青銅峽市高級中學高一學業(yè)考試）物體在做勻速圓周運動的過程中，關(guān)于其線速度的說法正確的

是（）

A.大小保持不變B.方向時刻保持不變

C.大小、方向均保持不變D.大小、方向均時刻改變

2.（2020?河南平頂山市?高一月考）如圖所示，水平放置的兩個輪P和Q靠摩擦轉(zhuǎn)動，兩輪的半徑之比為

R:r=2:l,當主動輪Q勻速轉(zhuǎn)動時，在P、Q輪邊緣上分別放置一個相同的小木塊（視為質(zhì)點），兩個小

木塊均能相對P、Q輪靜止，則下列說法正確的是（）

PQ

A.兩個小木塊線速度大小之比外：彩=1：1

B.兩個小木塊線速度大小之比巧：匕=2：1

C.兩個小木塊角速度大小之比q：例=2：1

D.兩個小木塊角速度大小之比例：g=1：1

3.（2021?賓縣第二中學高一月考）下列關(guān)于向心力的敘述中，不正確的是（）

A.向心力的方向始終沿著半徑指向圓心，所以是一個變力

B.做勻速圓周運動的物體，除了受到別的作用力外，還受到一個向心力的作用

C.向心力只改變物體線速度的方向，不改變物體線速度的大小

D.向心力可以由某個力來提供，也可以由某幾個力的合力來提供，或者由某一個力的分力來提供

4.（2021?浙江高一月考）關(guān)于向心加速度的說法中正確的是（）

A.向心加速度的方向始終指向圓心

B.向心加速度同時改變線速度的大小與方向

C.在勻速圓周運動中，向心加速度是恒定的

D.在勻速圓周運動中，向心加速度的大小不斷變化

5.（2020?陜西寶雞市?高一期末）關(guān)于下列四幅圖中物體做圓周運動的描述正確的是（

A.圖甲中只要鐵軌外側(cè)高于內(nèi)側(cè)，火車以任意速度轉(zhuǎn)彎，鐵軌對火車輪緣均不會產(chǎn)生作用力

B.圖乙中汽車通過拱形橋最高點時，對橋的壓力大于汽車自身重力

C.圖丙中汽車以一定的速度通過凹形橋底端時，凹形橋半徑越小，汽車越容易爆胎

D.圖丁中汽車在水平路面安全轉(zhuǎn)彎時，由地面對汽車的滑動摩擦力提供向心力

6.（2020?陜西寶雞市?高一期末）“山東艦”是我國首艘完全自主建造的航空母艦，現(xiàn)已正式入編。如圖所示

是某次進行小半徑轉(zhuǎn)彎訓練時，在海平面上畫出的圓形航跡。若將此過程看成半徑為R、速率為v的勻速圓

周運動，“山東艦”質(zhì)量為"?，重力加速度為g。則下列說法正確的是（）

A.海水對“山東艦'’的作用力方向豎直向上

B.海水對“山東艦”的作用力與重力的合力不一定指向圓心

C.海水對“山東艦”的作用力大小為「Jg2—,

D.海水對“山東艦”的作用力大小為孫［2+二

7.（2021?江蘇省高郵中學高一期末）如圖所示，內(nèi)壁光滑的大圓管，用一細輕桿固定在豎直平面內(nèi)；在管

內(nèi)有一小球（可視為質(zhì)點）做圓周運動。下列說法中不正確的是（）

A.小球通過最低點時，小球?qū)A管的壓力向下

B.小球通過最高點時，小球?qū)A管可能無壓力

C.細桿對圓管的作用力一定大于圓管的重力大小

D.細桿對圓管的作用力可能會大于圓管和小球的總重力大小

8.（2021?浙江高一月考）如圖所示的圓錐擺中，擺球A、B在同一水平面上做勻速圓周運動，關(guān)于A、B

球的運動情況和受力情況，下列說法中正確的是（）

A.擺球A受重力、拉力和向心力的作用

B.擺球A所受的拉力小于擺球B所受的拉力

C.擺球A的速度小于擺球B的速度

D.A、B做勻速圓周運動的周期相等

9.（2021?浙江高一月考）用手掌平托質(zhì)量為〃，的蘋果，保持這樣的姿勢在豎直平面內(nèi)以角速度。按順時針

方向沿abed做勻速圓周運動，圓周的半徑為廣，重力加速度為g,下列說法中正確的是（）

A.蘋果過c點速度至少為J還

B.蘋果在點。不受摩擦力作用

C.整個運動過程，手對蘋果的作用力不可能為零

D.在點6蘋果對手的作用力為而嬴彳嬴亍，方向向右上方

10.（2021?云南省楚雄天人中學高一月考）如圖所示，轉(zhuǎn)動軸垂直于光滑水平面，交點。的上方人高處（A

點）固定細繩的一端，細繩的另一端拴接一質(zhì)量為團的小球B,繩長/>/?,重力加速度為g,轉(zhuǎn)動軸帶動小

球在光滑水平面內(nèi)做圓周運動。當轉(zhuǎn)動的角速度3逐漸增大時，下列說法正確的是（）

A.小球始終受三個力的作用

B.細繩上的拉力始終保持不變

C.要使小球不離開水平面，角速度的最大值為/

D.小球離開水平面后，角速度為甘

二、多選題

11.（2021?云南省華寧縣第一中學高一期中）如圖所示，輪。|、。3固定在同一轉(zhuǎn)軸上，輪。卜。2用皮帶連

接且不打滑，在。、。2、。3三個輪的邊緣各取一點A、B、C,已知三個輪的半徑之比n：m：n=2：1：1。

當轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法中正確的是（）

B.A、B、C三點的角速度之比為1：2：1

C.A、B、C三點的轉(zhuǎn)速之比為2：4：1

D.A、B、C三點的周期之比為1：2：1

12.（2021?鎮(zhèn)雄縣第四中學高一月考）在一個盛有清水的圓筒形容器（轉(zhuǎn)鼓）中，倒入一組同樣大小的鋼球

和木球，然后啟動馬達使其繞軸高速旋轉(zhuǎn)，在這個小小的離心筒里，出現(xiàn)了如圖所示的有趣現(xiàn)象，下列說

法正確的是（）

A.圖中A指的是木球，B指的是鋼球

B.圖中B指的是木球，A指的是鋼球

C.圖中A指的球不受向心力作用

D.圖中B指的球做圓周運動的向心力是筒壁對球的彈力

13.（2021?跳南市第一中學高一月考）如圖所示，相同的木塊A、B疊放在一起，放在水平轉(zhuǎn)臺上隨圓盤一

起勻速運動，它們和圓盤保持相對靜止，以下說法正確的是（)

A.圓盤對B的摩擦力大于B對A的摩擦力

B.B所需的向心力比A大

C.圖中A對B摩擦力是向左的

D.兩物塊所受的合力大小始終是相等的

14.（2021?河南鄭州市?高一期末）如圖所示，在過水平圓盤軸心的直徑上，放著兩個質(zhì)量均為優(yōu)的滑塊A

和8,A、B用不可伸長的細繩相連，A與圓心的距離為r,3與圓心的距離為2r。設最大靜摩擦力等于

滑動摩擦力，兩滑塊與圓盤之間的動摩擦因數(shù)均為〃，重力加速度為g,圓盤靜止時細繩伸直且拉力為零。

現(xiàn)在使圓盤轉(zhuǎn)速緩慢增加，直到兩物體剛好相對圓盤滑動，在此過程中（）

o\

I

O'\I

A.當圓盤的角速度增大到J絲時，繩子開始出現(xiàn)拉力

V2r

B.滑塊A所受的摩擦力始終指向圓心

C.滑塊8所受的摩擦力始終指向圓心

D.當圓盤的角速度增大到時，A、8開始相對圓盤發(fā)生滑動

15.（2021?安徽省六安中學高一期中）太極球是近年來在廣大市民中較流行的一種健身器材。做該項運動時,

健身者半馬步站立，手持太極球拍，拍上放一橡膠球，健身者舞動球拍時，球卻不會掉落地上?，F(xiàn)將太極

球簡化成如圖所示的平板和小球，熟練的健身者能讓球在豎直面內(nèi)始終不脫離板而做勻速圓周運動，且在

運動到任何位置球與板間均無相對運動趨勢。A為圓周的最高點，B為最低點。設球的質(zhì)量為〃?，圓周的半

徑為R，重力加速度為g。若運動到最高點時平板與小球間的作用力大小恰為加g,則（）

A.圓周運動的角速度大小為J麗

B.

C.在B處時平板對球的作用力大小為2mg

D.在B處時平板對球的作用力大小為3mg

16.（2021?福建三明市?三明一中高一期中）如圖所示，一輕桿一端固定質(zhì)量為〃?的小球，以另一端。為圓

心,使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，小球運動到最高點時速度為心以下說法正確的是（）

A.小球過最高點時，桿一定會受到球的作用力

B.小球過最高點時，速度至少為旅

C.小球過最高點時，桿對球的作用力可以與球受重力方向相反，此時重力一定大于桿對球的作用

D.當U=J荻時，則球?qū)U的作用力豎直向上，大小為機g

17（2021?浙江高一月考）如圖所示，下列有關(guān)生活的圓周運動實例分析，其中說法正確的是（）

丙

A.圖甲中汽車通過凹形路面的最低點時，汽車處于失重狀態(tài)

B.圖乙中“水流星”勻速轉(zhuǎn)動過程中，在最高點處水對碗底的壓力小于其在最低處水對碗底的壓力

C.圖丙中脫水桶的脫水原理是水滴受到的離心力大于它受到的向心力，從而沿切線方向甩出

D.圖丁中火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，外軌對輪緣有沿斜面向下的彈力

18.（2019?四川省蒲江縣蒲江中學高一期中）如圖所示，兩物塊4、B套在水平粗糙的桿上，并用不可

伸長的輕繩連接，整個裝置能繞過中點的軸。0'轉(zhuǎn)動，已知兩物塊質(zhì)量均為〃3桿CQ對物塊A、B的

動摩擦因素均為〃，且最大靜摩擦力大小近似等于滑動摩擦力，開始時繩子恰好伸直但無彈力，物塊A到

00'軸的距離為2r,物塊8到00,軸距離為r,現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)速逐漸增大，在從繩子處

于自然長度到兩物塊A、B即將滑動的過程中，下列說法正確的是（）

A.B受到的摩擦力增大到最大靜摩擦力后不變

B.A受到的摩擦力增大到最大靜摩擦力后不變

?絲時，繩子拉力不為

C.當角速度①〉

2r

D.當角速度?！禃r，AB兩物塊仍然相對桿靜止

三、解答題

19.（2021?遼寧葫蘆島市?高一月考）如圖所示，豎直平面內(nèi)半圓軌道BCD與光滑的水平軌道平滑連接，半

圓軌道的半徑為R,8為最低點，力為最高點，一小球（可視為質(zhì)點）以一定的速度沿水平軌道向右

運動剛好能通過半圓軌道的最高點Q,小球脫離半圓軌道BCD后落在了水平軌道上的A點。已知重力加速

度大小為g,不計空氣阻力。求：

（1）小球通過最高點O的瞬時速度的大??；

（2）A、8兩點間的距離。

20.（2021?江蘇省高郵中學高一期末）有一輕質(zhì)桿長乙為0.5m。一端固定一小球質(zhì)量，"為0.5kg,桿繞另一

端在豎直面內(nèi)做圓周運動。（^=10m/s2）

（1）當小球在最高點時剛好對桿無作用力，求此時的速度大小

（2）當小球運動到最高點時速率為4m/s,求小球?qū)U的作用力；

（3）當小球運動到最低點時，球受桿的拉力為41N,求小球運動的速率。

21.（2021?全國高一期末）城市中為了解決交通問題，修建了許多立交橋，如圖所示，橋面為圓弧形的立交

橋A8,橫跨在水平路面上，長為L=100m,橋高人=10m?？梢哉J為橋的兩端A、8與水平路面的連接處的

平滑的。一輛質(zhì)量%=1000kg的小汽車沖上立交橋，到達橋頂時的速度為J畫m/s。試計算：（g取10m/s2）

（1）汽車在橋頂處對橋面的壓力的大小。

（2）若汽車到達橋頂時對橋面的壓力為0,此時汽車的速度為多大？

22.（2021?安徽省泗縣第一中學高一月考）如圖所示，水平地面與一半徑為L的豎直光滑圓弧軌道相接于8

點，軌道上的C點位置處于圈心。的正下方。距離地面高度也為L的水平平臺邊緣上的4點，質(zhì)量為，〃的

小球以質(zhì)的初速度水平拋出，小球在空中運動至B點時?，恰好沿圓弧軌道在該點的切線方向滑入軌道。

小球運動過程中空氣阻力不計，重力加速度為g,求：

（1）B點與拋出點A正下方的水平距離x；

（2）圓弧8c段所對的圓心角

（3）小球經(jīng)8點時，對圓軌道的壓力大小。

c

23.（2021.浙江高一月考）一種可以測量轉(zhuǎn)動角速度的簡易裝置如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓管與水平面夾角。

為53，繞豎直軸轉(zhuǎn)動，其下端封閉且恰好位于轉(zhuǎn)軸上，圓筒內(nèi)部套有一根原長為L=0.5m的輕彈簧,

輕彈簧的下端固定于圓筒底端，彈簧上端上與一小球相連接，已知小球質(zhì)量為m=1kg,小球直徑略小于

圓筒直徑，可看作質(zhì)點，小球靜止時彈簧被壓縮了0.2m,重力加速度為g=10m/s2,現(xiàn)讓小球隨支架一起

繞中軸線0。勻速轉(zhuǎn)動，圓筒長度足夠，sin53°=0.8.cos53=0.6,求：

（1）輕彈簧的勁度系數(shù)我；

（2）當輕彈簧恰為原長時，圓筒穩(wěn)定轉(zhuǎn)動的角速度例）；

（3）圓筒穩(wěn)定轉(zhuǎn)動，當彈簧伸長0.25m時，求小球?qū)A筒的壓力及圓筒轉(zhuǎn)動的角速度切?

O

參考答案

1.A

【詳解】

勻速圓周運動的線速度大小不變，方向時刻發(fā)生改變，故A正確，BCD錯誤。

故選A?

2.A

【詳解】

AB.P、Q輪邊緣上分別放置小木塊，輪P和Q靠摩擦轉(zhuǎn)動，兩個小木塊線速度大小之比

Vi：v2=1:1

B錯誤A正確；

CD.根據(jù)

v=cor

兩輪的半徑之比為

R:r=2:l

則兩個小木塊角速度大小之比

:%=1:2

CD錯誤。

故選Ao

3.B

【詳解】

A.向心力時刻指向圓心，與速度垂直，所以是一個變力，故A正確，不符合題意；

BD.向心力是根據(jù)力的作用效果來命名的，它可以是物體受力的合力，也可以是某一個力的分力，因此,

在進行受力分析時，不能再分析向心力，故B錯誤，符合題意，D正確，不符合題意；

C.向心力時刻指向圓心，與速度垂直，所以向心力只改變速度方向，不改變速度大小，故C正確，不符

合題意。

故選Bo

4.A

【詳解】

A.向心加速度的方向始終指向圓心，繞著圓心轉(zhuǎn)動，其方向時刻在改變，故A正確；

B.向心加速度方向與線速度方向垂直，只改變線速度的方向，不改變線速度的大小，故B錯誤；

_V

FA=m—

口R

根據(jù)平行四邊定測，如圖，海水對“山東艦”的作用力

F=｛（—>+度=mjg2+案

故D正確，C錯誤.

故選Do

7.C

【詳解】

A.小球通過最低點時，小球受到重力、圓管向上的支持力，合力指向圓心，根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)?/p>

圓管的壓力向下，選項A正確；

B.當小球通過最高點時，若滿足重力剛好提供向心力

2

V

m2-m一

R

解得速度為廂，圓管對小球的彈力為零，小球?qū)A管無壓力，選項B正確；

CD.對圓管和球組成的整體為研究對象，當小球的向心加速度向上（或分量向上）時，細桿對圓管的作用

力會大于圓管和小球的總重力大小；當小球的向心加速度向下（或分量向下）時，細桿對圓管的作用力小

于圓管和小球的總重力大小，因此有可能小于圓管的重力，選項D正確，C錯誤。

本題選不正確的，故選C。

8.D

【詳解】

A.向心力是效果力，在受力分析時不能說物體受到了向心力，擺球A受重力、繩拉力的作用，它們的合

力提供擺球做勻速圓周運動所需向心力，故A錯誤；

B.擺球在同一水平面上做勻速圓周運動，設繩與豎直方向夾角為。，可得繩的拉力大小

滿足

F=9

cos3

由于不知道擺球A、B的質(zhì)量大小關(guān)系，故擺球A所受的拉力與擺球B所受的拉力大小關(guān)系不能確定，故

B錯誤；

CD.根據(jù)牛頓第二定律可知

Q121丫(21丫7Q

mgtan0=r=mlhtanff

可知搜球A、B做勻速圓周運動的周期相等，根據(jù)

271rhtan0

v=-----=------------

TT

由于

%>%

所以

VA>VB

故C錯誤，D正確。

故選D。

9.B

【詳解】

A.豎直方向上，手可以給蘋果有向上的支持力作用，因此蘋果過c點速度可以小于病，選項A錯誤;

B.手掌平托蘋果做勻速圓周運動，在點。只能受豎直方向的作用，因此不受摩擦力的作用，選項B正確;

C.在最高點時，蘋果可以只受重力作用完成圓周運動，此時手對蘋果的作用力為零，選項C錯誤；

D.在點人蘋果受手的支持力與重力平衡，指向圓心的摩擦力提供向心力，因此手對蘋果的作用力為

F=方向向右上方

根據(jù)牛頓第三定律可知蘋果對手的作用力為J(mg)2+(硬y2"2,方向向左下方，選項D錯誤。

故選B。

10.C

【詳解】

A.當小球角速度較小時，小球受重力、支持力和拉力三個力作用，當小球角速度較大時，小球會脫離水

平面，小球只受重力和拉力兩個力作用，故A錯誤；

B.小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，細繩的拉力在豎直方向上的分力與水平面對小球的支持力的合力大

小等于小球的重力大小，細繩的拉力在水平方向上的分力提供小球做勻速圓周運動的向心力，當轉(zhuǎn)動角速

度逐漸增大時，所需向心力逐漸增大，細繩的拉力逐漸變大，而當小球離開水平面后，角速度增大時，繩

子與豎直方向的夾角變大，根據(jù)受力分析可知

T=mgtan0

所以拉力變大，故B錯誤；

C.要使小球剛好不離開水平面，則有

mgtan0=mco2r

其中

t?an0A=-------

h

r=I2—h2

聯(lián)立可得

Y

故c正確；

D.若小球離開了水平面，則角速度大于即可，而」

，故D錯誤。

\hVz\h

故選c。

11.AB

【詳解】

A.A、8兩點靠傳送帶傳動，線速度大小相等，4、C共軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，根據(jù)

v—ra)

則

=4W=2：l

所以A、B、C三點的線速度大小之比

*%：%=2：2:1

故A正確；

BD.A、C共軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，A、B兩點靠傳送帶傳動，線速度大小相等，根據(jù)

v=rco

孫：Q=弓：4=1：2

所以4、B、。三點的角速度之比

/：％a=1：2：1

由

co

可知，A、B、C三點的周期之比為2:1:2,故B正確，D錯誤；

C.根據(jù)

Ct)

n=——

2萬

可知A、B、C三點的轉(zhuǎn)速之比為1：2：1,故C錯誤。

故選AB。

12.AD

【詳解】

AB.根據(jù)

F=mrar

質(zhì)量越大，需要的向心力越大。當高速轉(zhuǎn)動時，鋼球向遠離轉(zhuǎn)軸的方向運動，A正確，B錯誤；

C.圖中A指的球做圓周運動，由于向心力是效果力，不能說物體是否受向心力，C錯誤；

D.鋼球貼到筒壁后，筒壁對球產(chǎn)生彈力提供向心力，D正確。

故選AD。

13.AD

【詳解】

AB.因為A、B兩物塊的角速度大小相等，轉(zhuǎn)動半徑、質(zhì)量相等，由居=機32r可知，所需向心力相等，

對整體有

對物塊A有

fx=m(D2r

由此可知，圓盤對B的摩擦力大于B對A的摩擦力，A正確，B錯誤；

C.A物塊所需向心力由B物塊對A的摩擦力提供，則B對A的摩擦力向左，由牛頓第三定律可知A對

B的摩擦力向右，C錯誤；

D.A、B兩物塊都做勻速圓周運動，所需的向心力相等，由牛頓第二定律可知，每個的所受合外力提供,

所以兩物塊所受的合力大小始終是相等的，D正確。

故選AD。

14.AC

【詳解】

A做圓周運動所需的向心力為B做圓周運動所需的向心力為〃皿22r，A和8的最大靜摩擦力大小

相同，均為“咫，可見相同情況下，8的靜摩擦力先達到最大，圓盤從靜止開始加速轉(zhuǎn)動，當繩子沒有

拉力時，4和8都有靜摩擦力提供向心力，當8的靜摩擦力達到最大時，由牛頓第二定律

ma\2r-/ding

即

例

2r

時，繩子出現(xiàn)拉力，受力開始發(fā)生變化；角速度繼續(xù)增大，此時B單純依靠靜摩擦力不足以提供向心力,

需要繩子拉力，而A受到繩子拉力作用，A所受的靜摩擦力開始減小，當A不受摩擦力時，設繩子拉力為

F,對B由牛頓第二定律

F+Ring=ma)l2r

對A由牛頓第二定律

Z7*2

F-tnco2r

解得

F=fimg

co2

角速度繼續(xù)增大，此時A受到的摩擦力開始背離轉(zhuǎn)軸方向，當A受到背離轉(zhuǎn)軸方向的靜摩擦力最大時，設

繩子拉力為片，則對A由牛頓第二定律

耳一/jmg=tna^r

對B由牛頓第二定律

Fx+pimg=m欣2r

聯(lián)立解得

角速度再增大時，A會靠近圓心，繩子上的力和摩擦力不足以維持8錯圓周運動，故要發(fā)生相對滑動:

A.當圓盤的角速度增大到J絲時，繩子開始出現(xiàn)拉力，故A正確；

V2r

B.滑塊A所受的摩擦力，先指向圓心增大，然后指向圓心減小，然后再背離圓心增大，故B錯誤:

C.滑塊5所受的摩擦力始終指向圓心，故C正確；

J網(wǎng).時，A、8開始相對圓盤發(fā)生滑動，故D錯誤。

D.當圓盤的角速度增大到1

故選ACo

15.BD

【詳解】

AB.太極球運動至最高點時，根據(jù)題意，有

mg+mg=marR

解得角速度大小

故A錯誤，B正確；

CD.球做勻速圓周運動，在B處時有

F—mg=marR-2mg

解得

F=3mg

故C錯誤，D正確；

故選BDo

16.CD

【詳解】

A.當小球在最高點恰好只有重力作為它的向心力時，此時球?qū)U沒有作用力，A錯誤；

B.輕桿固定的小球做圓周運動，因為桿能支撐小球，只要小球能夠到達最高點就可以了，所以在最高點

的速度可以為零，B錯誤；

C.當小球過最高點的速度小于肩時，桿對球的作用力與球受重力方向相反，并有

mg-FN=m-

R

由上式可看出

LV"

mg=FN+tn—

R

C正確；

D.當小球過最高點的速度丫=^荻時，桿對球的作用力與球受重力方向相同，有

2gR

m2+FN=m-----

R

經(jīng)過計算有

FN=mg（方向向下）

由牛頓第三定律可知，球?qū)U的作用力豎直向上，大小為機g,D正確。

故選CDo

17.BD

【詳解】

A.圖甲中汽車通過凹形路面的最低點時，由牛頓第二定律可得

V2

r-me=m——

R

可知

F>mg

故汽車處于超重狀態(tài)，A錯誤；

B.圖乙中“水流星'’勻速轉(zhuǎn)動過程中，在最高點處滿足

V2

+mg-m~

在最低點時滿足

v2

F2-mg^m—

可得

結(jié)合牛頓第三定律可知，“水流星”在最高點處水對碗底的壓力小于其在最低處水對碗底的壓力，B正確；

C.圖丙中脫水桶的脫水原理是水滴受到的粘附力小于所需的向心力，從而沿切線方向被甩出，c錯誤；

D.圖丁中火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，所需的向心力較大，而重力和支持力的合力不變，故外軌對輪

緣有沿斜面向下的彈力，補充不夠的向心力，D正確。

故選BDo

18.BC

【詳解】

繩上無拉力時，A、B均由靜摩擦力提供向心力，有

f=mRar

由于A的半徑較大，隨著角速度的增大，A、B受到的靜摩擦力指向圓心，均增大，但A受到的靜摩擦力

先達到最大值，此時有

fxmg

可得A的臨界角速度為

之后繩上有拉力，隨著角速度的繼續(xù)增大，繩上拉力增大，B受到的靜摩擦力先減小為零后反向增大，直

到8受到的靜摩擦力達到最大值時，此時A、8分別滿足

jumg+T=m-2r-a)l

T-/^mg=mr-a)2

聯(lián)立解得臨界角速度為

A、B均發(fā)生相對滑動，AD錯誤，BC正確。

故選BC。

19.（1）（2）2R

【詳解】

（1）小球恰好通過半圓軌道的最高點C，由向心力公式有

解得

(2)小球通過半圓軌道的最高點。后做平拋運動，有

2R4戶

XAB=VDt

解得

XAB=2R

20.(1)石m/s；(2)11N,方向向上；(3)6m/s

【詳解】

(1)小球在最高點時剛好對桿無作用力，此時重力提供向心力有

2

mg=m^-

代入數(shù)據(jù)解得

M=y[gL=V5m/s

(2)當小球運動到最高點時速率為4m/s,小球受重力和彈力(假設向下)，合力提供向心力，根據(jù)牛頓第

二定律

?說

r+mg=

代入數(shù)據(jù)解得

F=11N

根據(jù)牛頓第三定律可得小球?qū)U的力為HN,方向沿著桿向上；

(3)當小球運動到最低點時，球受桿的拉力為41N,由牛頓第二定律有

2

F口-mg=m7匕

代入數(shù)據(jù)解得

匕=6m/s

3

21.(1)9xl0N:(2)10V13m/s

【詳解】

(1)小汽車通過橋頂時做圓周運動，豎直方向受重力，"g,支持力F的作用，根據(jù)牛頓第二定律

v2

mg-F=m—

設圓弧半徑為R