考點(diǎn)16圓周運(yùn)動(dòng)（核心考點(diǎn)）-2024年高考物理一輪復(fù)習(xí)（新高考專用）

考點(diǎn)17圓周運(yùn)動(dòng)1.3年真題考點(diǎn)分布題型選擇題高考考點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析；圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析；圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析新高考2023全國(guó)甲卷17題、上海卷14題、2022福建卷12題、遼寧卷13題、河北卷12題、上海卷6題2021廣東4題、全國(guó)甲卷15題、河北卷9題、北京10題2.命題規(guī)律及備考策略【命題規(guī)律】近3年新高考卷對(duì)于運(yùn)動(dòng)的描述考查共計(jì)10次，主要考查：圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析；2.圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析；3.圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析；【備考策略】理解勻速圓周運(yùn)動(dòng)的概念，向心力的來(lái)源，掌握勻速圓周運(yùn)動(dòng)的八個(gè)物理量；掌握從運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的角度分析圓周運(yùn)動(dòng)，并利用所學(xué)知識(shí)去解釋與實(shí)際生產(chǎn)相關(guān)的圓周運(yùn)動(dòng)；注重理解圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的綜合性題型的訓(xùn)練，注重圓周運(yùn)動(dòng)與電場(chǎng)和磁場(chǎng)相結(jié)合的綜合性題型的訓(xùn)練?！久}預(yù)測(cè)】本節(jié)內(nèi)容在2021——2023年的各省高考卷中出現(xiàn)頻率適中，預(yù)測(cè)在2024年大概有46套高考會(huì)出現(xiàn)本節(jié)內(nèi)容。2024年考生需要引起重視，注重基礎(chǔ)概念、規(guī)律的理解、注重與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合的題型練習(xí)，多關(guān)系時(shí)政熱點(diǎn)，本節(jié)內(nèi)容常常還會(huì)與天體運(yùn)動(dòng)結(jié)合在一起考察，屬于每套高考卷的必考內(nèi)容。

考法1圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題1．勻速圓周運(yùn)動(dòng)（1）定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，若在相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的圓弧長(zhǎng)相等，就是勻速圓周運(yùn)動(dòng)．（2）特點(diǎn)：加速度大小不變，方向始終指向圓心，是變加速運(yùn)動(dòng)．（3）條件：合外力大小不變、方向始終與速度方向垂直且指向圓心．2．描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量定義、意義公式、單位線速度定義：通過(guò)的弧長(zhǎng)與所用時(shí)間的比值意義：描述做圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量(v)(1)v＝eq\f(Δs,Δt)＝eq\f(2πr,T)(2)單位：m/s角速度定義：轉(zhuǎn)過(guò)角度與所用時(shí)間的比值意義：描述物體繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量(ω)(1)ω＝eq\f(Δθ,Δt)＝eq\f(2π,T)(2)單位：rad/s周期物體沿圓周運(yùn)動(dòng)一圈的時(shí)間(T)(1)T＝eq\f(2πr,v)＝eq\f(2π,ω)，單位：s(2)f＝eq\f(1,T)，單位：Hz轉(zhuǎn)數(shù)定義：轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)與所用時(shí)間的比值n=f，單位：r/s向心加速度(1)描述速度方向變化快慢的物理量(an)(2)方向指向圓心(1)an＝eq\f(v2,r)＝rω2(2)單位：m/s2常見(jiàn)三種傳動(dòng)方式及特點(diǎn)傳動(dòng)類型圖示結(jié)論共軸傳動(dòng)A、B兩點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的周期、角速度相同，線速度與其半徑成正比皮帶傳動(dòng)A、B兩點(diǎn)的線速度大小相同，角速度與其半徑成反比，周期與其半徑成正比齒輪傳動(dòng)(摩擦傳動(dòng))vA=vB(線速度),分別表示兩齒輪的齒數(shù))【典例1】（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）“轉(zhuǎn)碟”是傳統(tǒng)的雜技項(xiàng)目，如圖所示，質(zhì)量為m的發(fā)光物體放在半徑為r的碟子邊緣，雜技演員用桿頂住碟子中心，使發(fā)光物體隨碟子一起在水平面內(nèi)繞A點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)角速度為時(shí)，碟子邊緣看似一個(gè)光環(huán)。求此時(shí)發(fā)光物體的速度大小和受到的靜摩擦力大小f。

【答案】；【詳解】發(fā)光體的速度發(fā)光體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則靜摩擦力充當(dāng)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則靜摩擦力大小為【典例2】（2023·全國(guó)·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示為某同學(xué)拼裝的樂(lè)高齒輪傳動(dòng)裝置，圖中五個(gè)齒輪自左向右編號(hào)分別為1、2、3、4、5.它們的半徑之比為，其中齒輪1是主動(dòng)輪，正在逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）

A．齒輪5順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)B．齒輪1與齒輪3的轉(zhuǎn)速之比為C．齒輪2邊緣的向心加速度與齒輪5邊緣的向心加速度之比為D．齒輪2的周期與齒輪4的周期之比為【答案】D【詳解】A．當(dāng)齒輪1逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒輪2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪3逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪4順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪5也逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．所有齒輪邊緣的線速度相同，齒輪1與齒輪3邊緣具有相同的線速度，因?yàn)辇X輪1與齒輪3半徑相等，所以轉(zhuǎn)速之比為，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)，所以，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．同理可得，所以，選項(xiàng)D正確。故選D。解決圖象問(wèn)題的方法和關(guān)鍵解決圖象問(wèn)題的方法和關(guān)鍵在分析傳動(dòng)裝置的各物理量時(shí),要抓住不等量與等量之間的關(guān)系.分析此類問(wèn)題有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):是同一輪軸上的各點(diǎn)角速度相同;二是皮帶不打滑時(shí),與皮帶接觸的各點(diǎn)線速度大小相同.抓住這兩點(diǎn)，然后根據(jù)描述圓周運(yùn)動(dòng)的各物理量之間的關(guān)系就不難得出正確的結(jié)論.1．（多選）（2023·全國(guó)·三模）如圖是家里走時(shí)精確的時(shí)鐘，設(shè)時(shí)針與分針的長(zhǎng)度之比為，則下列說(shuō)法正確的是（）A．時(shí)針、分針針尖的角速度之比為B．時(shí)針、分針針尖的線速度之比為C．時(shí)針、分針針尖的向心加速度之比為D．從3:00開(kāi)始計(jì)時(shí)，時(shí)針、分針經(jīng)過(guò)將第一次重合【答案】BD【詳解】A．時(shí)針運(yùn)動(dòng)的周期為分針運(yùn)動(dòng)的周期為而角速度，所以，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)，可知，故B正確；C．根據(jù)，可知，故C錯(cuò)誤；D．3:00時(shí)，時(shí)針與分針的夾角為，時(shí)針和分針第一次重合時(shí)，分針比時(shí)針多轉(zhuǎn)，所以，解得，故D正確。故選BD。3．（多選）（2023·福建漳州·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖，中國(guó)古代的一種斜面引重車前輪半徑為r、后輪半徑為3r，在前后輪之間裝上木板構(gòu)成斜面。細(xì)繩的一端系緊在后輪軸上，另一端繞過(guò)斜面頂端的滑輪與斜面上的重物連接。推動(dòng)車子使其水平前進(jìn)，車輪與地面不打滑，后輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)重物沿木板上滑過(guò)程中，細(xì)繩始終與斜面平行，則（）A．后輪繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與前輪繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度之比為1∶3B．后輪邊緣點(diǎn)的線速度與前輪邊緣點(diǎn)的線速度之比為3∶1C．若引重車加速運(yùn)動(dòng)，則重物將相對(duì)于地面做直線運(yùn)動(dòng)D．若引重車加速運(yùn)動(dòng)，則重物將相對(duì)于地面做曲線運(yùn)動(dòng)【答案】AC【詳解】AB．后輪邊緣點(diǎn)的線速度與前輪邊緣點(diǎn)的線速度相等，由得角速度之比為1∶3。故A正確，B錯(cuò)誤；CD．引重車水平前進(jìn)的過(guò)程中，重物同時(shí)參與了在水平方向的加速運(yùn)動(dòng)和沿斜面方向的加速運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)的速度與加速度同向，所以重物做加速直線運(yùn)動(dòng)。故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC?？挤?圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析向心力的來(lái)源：某一個(gè)力，如重力、彈力、摩擦力等；幾個(gè)力的合力；某個(gè)力的分力。向心力的確定（1）確定圓周運(yùn)動(dòng)的軌道所在的平面，確定圓心的位置（2）分析物體的受力情況，找出所有的力沿半徑方向指向圓心的合力就是白心力。3.常見(jiàn)圓周運(yùn)動(dòng)情景中向心力來(lái)源圖示運(yùn)動(dòng)模型飛機(jī)水平轉(zhuǎn)彎火車轉(zhuǎn)彎圓錐擺向心力的來(lái)源運(yùn)動(dòng)模型飛車走壁汽車在水平路面轉(zhuǎn)彎水平轉(zhuǎn)臺(tái)向心力的來(lái)源【典例3】（多選）（2023·山東泰安·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，水平圓盤可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，沿直徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量均為m的物體A和B，它們分居圓心兩側(cè)，與圓心距離分別為RA=r，RB=2r，A和B與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ和，圓盤靜止時(shí)細(xì)線剛好伸直且無(wú)張力。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，現(xiàn)讓圓盤從靜止開(kāi)始緩慢加速，則（）A．當(dāng)時(shí)，細(xì)線中沒(méi)有張力B．當(dāng)ω=時(shí)，物體A受到的摩擦力指向圓心C．當(dāng)ω=時(shí)，兩物體剛好不滑動(dòng)D．當(dāng)兩物體剛好不滑動(dòng)時(shí)燒斷繩子，A仍相對(duì)圓盤靜止，B將做離心運(yùn)動(dòng)【答案】AC【詳解】A．當(dāng)最大靜摩擦力提供向心力時(shí)，對(duì)B則有，解得對(duì)A則有，解得可知當(dāng)時(shí)，細(xì)線中沒(méi)有張力，A正確；B．當(dāng)ω=時(shí)，對(duì)A所需向心力，則有

對(duì)B所需向心力，則有由以上計(jì)算可知，B對(duì)A的拉力恰好提供A做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，因此A受到的摩擦力是零，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)兩物體剛好不滑動(dòng)時(shí)，對(duì)B則有對(duì)A則有，聯(lián)立兩式解得ω=C正確；D．當(dāng)兩物體剛好不滑動(dòng)時(shí)，在燒斷繩子的瞬間，A所需向心力為

B所需向心力為可知兩物體的最大靜摩擦力都不足以提供向心力，因此A和B都將做離心運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。故選AC?！镜淅?】（2023·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）一質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若其所受合力的大小與軌道半徑的n次方成正比，運(yùn)動(dòng)周期與軌道半徑成反比，則n等于（

）A．1 B．2 C．3 D．4【答案】C【詳解】質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題意設(shè)周期合外力等于向心力，根據(jù)聯(lián)立可得其中為常數(shù)，的指數(shù)為3，故題中故選C。解決圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的主要步驟解決圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的主要步驟1．（2023·河北·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）拉球轉(zhuǎn)身動(dòng)作是籃球運(yùn)動(dòng)中的難點(diǎn)，如圖甲所示為籃球愛(ài)好者拉球轉(zhuǎn)身的一瞬間，由于籃球規(guī)則規(guī)定手掌不能上翻，我們將此過(guò)程理想化為如圖乙所示的模型：薄長(zhǎng)方體代表手掌，轉(zhuǎn)身時(shí)球緊貼豎立的手掌，繞著轉(zhuǎn)軸（中樞腳所在直線）做圓周運(yùn)動(dòng)。假設(shè)手掌和球之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，籃球質(zhì)量為m，直徑為D，手掌到轉(zhuǎn)軸的距離為d，重力加速度為g，則要順利完成此轉(zhuǎn)身動(dòng)作，下列說(shuō)法正確的是（

）

A．籃球線速度至少為B．手掌和籃球之間的作用力至少為C．若籃球的速度為，則籃球會(huì)和手掌分離D．籃球的速度越大，手掌和球之間的摩擦力越大【答案】A【詳解】B．設(shè)手掌和籃球之間彈力的最小值為，豎直方向上摩擦力解得，由于手掌和籃球之間的作用力為彈力和摩擦力，B錯(cuò)誤；A．水平方向上，解得，A正確；C．由于，則籃球和手掌之間的彈力籃球和手掌之間的最大靜摩擦力增大，籃球不會(huì)和手掌分離，C錯(cuò)誤；D．籃球豎直方向上處于平衡狀態(tài)，所以，D錯(cuò)誤。故選A。2．（2023·廣東·模擬預(yù)測(cè)）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)，每面上有一質(zhì)量為的小物體與圓盤始終保持相對(duì)靜止，盤面與水平面的夾角為30°，重力加速度大小為，已知物體在最高點(diǎn)受到的摩擦力的大小為，則物體在最低點(diǎn)受到的摩擦力的大小為（）A． B． C． D．【答案】D【詳解】當(dāng)物體在最高點(diǎn)時(shí)，物體受到的摩擦力方向沿半徑方向背離圓心時(shí)，對(duì)物體有此種情況下，當(dāng)物體在最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)物體，解得當(dāng)物體在最高點(diǎn)時(shí)，物體受到的摩擦力方向沿半徑方向指向圓心時(shí)，對(duì)物體有此種情況下，當(dāng)物體在最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)物體，解得故選D。3．（2023·海南·統(tǒng)考二模）如圖所示，正方形框ABCD豎直放置，兩個(gè)完全相同的小球P、Q分別穿在方框的BC、CD邊上，當(dāng)方框繞AD軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩球均恰與方框保持相對(duì)靜止且位于BC、CD邊的中點(diǎn)，已知兩球與方框之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則兩球與方框間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】對(duì)P球，根據(jù)牛頓第二定律可得對(duì)Q球，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得故選B?？挤?圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析火車轉(zhuǎn)彎問(wèn)題在轉(zhuǎn)彎處，若向心力完全由重力G和支持力的合力來(lái)提供，則鐵軌不受輪緣的擠壓，此時(shí)行車最安全。R為轉(zhuǎn)彎半徑，為斜面的傾角，，所以。當(dāng)時(shí)，即，重力與支持力的合力不足以提供向心力，則外軌對(duì)輪緣有側(cè)向壓力。當(dāng)時(shí)，即，重力與支持力的合力大于所需向心力，則內(nèi)軌對(duì)輪緣有側(cè)向壓力。當(dāng)時(shí)，，火車轉(zhuǎn)彎時(shí)不受內(nèi)、外軌對(duì)輪緣的側(cè)向壓力，火車行駛最安全。汽車過(guò)拱橋如汽車過(guò)拱橋橋頂時(shí)向心力完全由重力提供（支持力為零），則據(jù)向心力公式得：（R為圓周半徑），故汽車是否受拱橋橋頂作用力的臨界條件為：，此時(shí)汽車與拱橋橋頂無(wú)作用力。航天器中的失重現(xiàn)象航天員在航天器中繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，航天員只受地球引力，座艙對(duì)航天員的支持力為零，航天員處于完全失重狀態(tài)。引力提供了繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力。離心運(yùn)動(dòng)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)提供的向心力等于做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力時(shí)，沿圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)提供的向心力小于做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力時(shí)，物體沿切線與圓周之間的一條曲線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)產(chǎn)生向心力的合外力消失，F(xiàn)=0，物體便沿所在位置的切線方向飛出去?！镜淅?】（2023·河北滄州·河北省吳橋中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）2021年3月27日，我國(guó)花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員陳虹伊，在2021世界花樣滑冰錦標(biāo)賽上以162.79分的總成績(jī)排在女子單人滑第二十一名。如圖甲是我國(guó)奧運(yùn)冠軍花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員陳虹伊在賽場(chǎng)上的情形，假設(shè)在比賽的某段時(shí)間她單腳著地，以速度v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖乙冰鞋與冰面間的夾角為37°，陳虹伊的質(zhì)量為m，重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不計(jì)冰鞋對(duì)陳虹伊的摩擦，下列說(shuō)法正確的是（）A．陳虹伊受重力、冰鞋的支持力、向心力的作用B．冰鞋對(duì)陳虹伊的支持力大小為C．陳虹伊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為D．陳虹伊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為【答案】C【詳解】A．陳虹伊此時(shí)只受到重力和冰鞋的支持力的作用，A錯(cuò)誤；BCD．陳虹伊受到的力如圖所示x軸方向有y軸方向有聯(lián)立解得，，，故B、D錯(cuò)誤，C正確。故選C?！镜淅?】（2023·新疆·校考模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，QB段為一半徑為R＝1m的光滑圓弧軌道，AQ段為一長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝1m的粗糙水平軌道，兩軌道相切于Q點(diǎn)，Q在圓心O的正下方，整個(gè)軌道位于同一豎直平面內(nèi)．物塊P的質(zhì)量為m＝1kg(可視為質(zhì)點(diǎn))，P與AQ間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，若物塊P以速度v0從A點(diǎn)滑上水平軌道，到C點(diǎn)后又返回A點(diǎn)時(shí)恰好靜止．(取g＝10m/s2)求：(1)v0的大??；(2)物塊P第一次剛通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力．【答案】（1）（2）12N【詳解】試題分析：⑴物塊P從A到C又返回到A的過(guò)程中，由動(dòng)能定理有，代入數(shù)值解得=2m/s；⑵設(shè)物塊P通過(guò)Q點(diǎn)的速度為v，在Q點(diǎn)軌道對(duì)P的支持力為F，由動(dòng)能定理和向心力表達(dá)式有，，聯(lián)立兩式代入數(shù)值得F=12N．物塊P第一次剛通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力，與圓弧軌道對(duì)P的支持力是一對(duì)相互作用力，所以物塊P對(duì)軌道壓力大小為12N，方向豎直向下．解決圖象問(wèn)題的方法和關(guān)鍵解決圖象問(wèn)題的方法和關(guān)鍵1.（2023·浙江金華·統(tǒng)考三模）汽車的車廂地面上水平放著一個(gè)內(nèi)裝圓柱形工件的木箱，工件截面和車的行駛方向垂直如圖乙所示，當(dāng)汽車勻速通過(guò)三個(gè)半徑依次變小的圓形彎道時(shí)木箱及箱內(nèi)工件均保持相對(duì)靜止。從汽車行駛方向上看下列分析判斷正確的是（）

A．Q和M對(duì)P的支持力大小始終相等B．汽車過(guò)A、B、C三點(diǎn)時(shí)工件P受到的合外力大小相等C．汽車過(guò)A點(diǎn)時(shí)，汽車重心的角速度最大D．汽車過(guò)A、C兩點(diǎn)時(shí)，M對(duì)P的支持力大于Q對(duì)P的支持力【答案】D【詳解】A．汽車過(guò)A、B、C三點(diǎn)時(shí)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力指向圓弧的圓心，故對(duì)P分析，AC兩點(diǎn)合外力向左，B點(diǎn)合外力向右，Q和M對(duì)P的支持力大小不是始終相等，A錯(cuò)誤。B．汽車過(guò)A、B、C三點(diǎn)時(shí)的圓弧軌道半徑不同，根據(jù)合外力提供向心力得，當(dāng)汽車勻速通過(guò)三個(gè)半徑依次變小的圓形彎道時(shí)，工件P受到的合外力大小依次在增大，B錯(cuò)誤；C．汽車過(guò)A點(diǎn)時(shí)，由角速度與線速度關(guān)系得，在A點(diǎn)圓弧軌道半徑最大，汽車重心的角速度應(yīng)該最小，C錯(cuò)誤；D．汽車過(guò)A、C兩點(diǎn)時(shí)，所受的合外力向左，故M對(duì)P的支持力大于Q對(duì)P的支持力，D正確。故選D。2．（2023·河北·模擬預(yù)測(cè)）北京2022年冬奧會(huì)首鋼滑雪大跳臺(tái)局部示意圖如圖所示。運(yùn)動(dòng)員從a處由靜止自由滑下，到b處起跳，c點(diǎn)為a、b之間的最低點(diǎn)，a、c兩處的高度差為h。要求運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)對(duì)滑雪板的壓力不大于自身所受重力的k倍，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)并忽略所有阻力，則c點(diǎn)處這一段圓弧雪道的半徑不應(yīng)小于（

）A． B． C． D．【答案】D【詳解】運(yùn)動(dòng)員從a到c根據(jù)動(dòng)能定理有在c點(diǎn)有，F(xiàn)Nc≤kmg，聯(lián)立有故選D?！净A(chǔ)過(guò)關(guān)】1．（2023·湖南衡陽(yáng)·衡陽(yáng)縣第三中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）夏天人們常用蚊香來(lái)驅(qū)除蚊蟲(chóng)。如圖所示，蚊香點(diǎn)燃后緩慢燃燒，若某滑冰運(yùn)動(dòng)員（可視為質(zhì)點(diǎn)）的運(yùn)動(dòng)軌跡與該蚊香燃點(diǎn)的軌跡類似，運(yùn)動(dòng)的速率保持不變，則該運(yùn)動(dòng)員（）A．線速度不變B．角速度變大C．向心加速度變小D．運(yùn)動(dòng)一圈（）所用時(shí)間保持不變【答案】B【詳解】A．由題意可知線速度大小不變，方向時(shí)刻改變，故A錯(cuò)誤；B．動(dòng)員運(yùn)動(dòng)半徑在減小，由可知角速度變大，故B正確；C．由可知，運(yùn)動(dòng)半徑r減小，向心加速度a變大，故C錯(cuò)誤；D．一圈的長(zhǎng)度逐漸變小，故運(yùn)動(dòng)一圈所用的時(shí)間變短，故D錯(cuò)誤。故選B。2．（2023·河北滄州·河北省吳橋中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）如圖所示一個(gè)半徑為r質(zhì)量均勻的圓盤套在光滑固定的水平轉(zhuǎn)軸上，一根輕繩繞過(guò)圓盤，兩端分別連接著物塊A和B，A放在地面上，B用手托著，A、B均處于靜止，此時(shí)B離地面的高度為7r，圓盤兩邊的輕繩沿豎直方向伸直，A和圓盤的質(zhì)量均為m，B的質(zhì)量為2m，快速撤去手，在物塊B向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中。繩子始終與圓盤沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)，已知圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能為，其中ω為圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，則物塊A上升到最高點(diǎn)時(shí)離地面的高度為（

）（A上升過(guò)程中未與圓盤相碰）A．7r B．8r C．9r D．10r【答案】C【詳解】設(shè)B剛落地時(shí)速度為v，則根據(jù)機(jī)械能守恒有解得當(dāng)物塊B落地后，A還能上升的高度因此A上升到最高點(diǎn)離地面的高度為9r。故選C。3．（2023·北京東城·北京市廣渠門中學(xué)?？既＃┤鐖D所示，輕桿兩端分別固定著可以視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B，放置在光滑水平桌面上，桿上O點(diǎn)有一豎直方向的固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸，A、B的質(zhì)量之比，A、B到O點(diǎn)的距離之比。當(dāng)輕桿繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．A對(duì)桿的作用力大小等于B對(duì)桿的作用力大小B．A的向心加速度大小大于B的向心加速度大小C．A的動(dòng)能等于B的動(dòng)能D．A的周期小于B的周期【答案】C【詳解】A．水平面光滑，所以桿對(duì)A的力提供了A做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力桿對(duì)B的力提供了B做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力代入數(shù)據(jù)可求得有牛頓第三定律可知：A對(duì)桿的作用力大小不等于B對(duì)桿的作用力大小，A錯(cuò)誤；B．AB運(yùn)動(dòng)具有相同的角速度，則加速度為由得A的向心加速度大小小于B的向心加速度大小，B錯(cuò)誤；C．動(dòng)能的表達(dá)式為結(jié)合題意可知：A的動(dòng)能等于B的動(dòng)能，C正確；D．AB有相同的角速度，，所以A的周期等于B的周期，D錯(cuò)誤；故選C。4．（2023·上海靜安·統(tǒng)考二模）穩(wěn)定運(yùn)行的空間站中，有如圖所示的裝置：甲、乙兩個(gè)光滑圓形軌道安置在同一豎直平面內(nèi)，甲的半徑更小，軌道之間有一條粗糙的水平軌道CD相通。一小球以一定的速度先滑上甲軌道，通過(guò)CD段后滑上乙軌道，最后離開(kāi)圓軌道。不計(jì)空間站內(nèi)的空氣阻力，若小球經(jīng)過(guò)甲、乙最高點(diǎn)時(shí)的速度為v甲、v乙，與軌道間的彈力為FN甲、FN乙，則（）A．v甲>v乙，F(xiàn)N甲>FN乙 B．v甲>v乙，F(xiàn)N甲<FN乙C．v甲<v乙，F(xiàn)N甲<FN乙 D．v甲=v乙，F(xiàn)N甲>FN乙【答案】D【詳解】小球在空間站里面處于完全失重狀態(tài)，經(jīng)過(guò)水平軌道CD時(shí)對(duì)水平軌道的壓力為零，沒(méi)有能量損失，在圓軌道中運(yùn)動(dòng)，軌道的彈力提供向心力，可得v甲=v乙由牛頓第二定律，有由圖可知易知FN甲>FN乙故選D。5．（2023·廣西南寧·南寧二中?？寄M預(yù)測(cè)）如圖所示，火車軌道轉(zhuǎn)彎處外高內(nèi)低，當(dāng)火車行駛速度等于規(guī)定速度時(shí)，所需向心力僅由重力和軌道支持力的合力提供，此時(shí)火車對(duì)內(nèi)，外軌道無(wú)側(cè)向擠壓作用。已知火車內(nèi)，外軌之間的距離為1435mm，高度差為143.5mm，轉(zhuǎn)彎半徑為400m，由于內(nèi).外軌軌道平面的傾角θ很小，可近似認(rèn)為sinθ=tanθ，重力加速度g取10m/s2，則在這種情況下，火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的規(guī)定速度為（）A．36km/h B．54km/h C．72km/h D．98km/h【答案】C【詳解】在規(guī)定速度下，火車轉(zhuǎn)彎時(shí)只受重力和支持力作用，由牛頓第二定律有可得，ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。6．（2023·江西上饒·校聯(lián)考二模）如圖所示，質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）用長(zhǎng)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(shuō)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(zhǎng)，小球運(yùn)動(dòng)的周期越短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(zhǎng)，小球運(yùn)動(dòng)的周期越長(zhǎng)D．保持細(xì)線與豎直方向夾角不變時(shí)，細(xì)線越短，小球運(yùn)動(dòng)的角速度越大【答案】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)線越短，小球運(yùn)動(dòng)的角速度越大，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(zhǎng)，根據(jù)牛頓第二定律得解得，則周期，可知周期T與細(xì)線長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，故BC錯(cuò)誤。故選D。7．（2023·河北·統(tǒng)考一模）如圖所示，光滑水平板開(kāi)有小孔，頂角的光滑圓錐的頂點(diǎn)緊靠著小孔，圓錐的高位于豎直面。質(zhì)量相同的小球用穿過(guò)小孔的輕繩連接，兩球分別位于水平板和圓錐側(cè)面上。為了保證小球Q的高度不變且剛好不脫離圓錐面，讓兩小球分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g，則小球P、Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度的差值為（

）A． B． C．0 D．【答案】D【詳解】由圓周運(yùn)動(dòng)可知，對(duì)小球P有，對(duì)小球Q有，聯(lián)立解得故選D。8．（多選）（2023·吉林長(zhǎng)春·長(zhǎng)春市第二中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）2022年2月5日，由曲春雨、范可新、張雨婷、武大靖、任子威組成的短道速滑混合接力隊(duì)奪得中國(guó)在本次冬奧會(huì)的首枚金牌如圖所示，若將武大靖在彎道轉(zhuǎn)彎的過(guò)程看成在水平冰面上的一段勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)彎時(shí)冰刀嵌入冰內(nèi)從而使冰刀受與冰面夾角為（蹬冰角）的支持力，不計(jì)一切摩擦，彎道半徑為R，重力加速度為g。以下說(shuō)法正確的是（）A．武大靖轉(zhuǎn)彎時(shí)速度的大小為B．武大靖轉(zhuǎn)彎時(shí)速度的大小為C．若武大靖轉(zhuǎn)彎速度變大則需要增大蹬冰角D．若武大靖轉(zhuǎn)彎速度變大則需要減小蹬冰角【答案】AD【詳解】AB．依題意，武大靖轉(zhuǎn)彎時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有可得其轉(zhuǎn)彎時(shí)速度的大小為，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．依題意，根據(jù)武大靖轉(zhuǎn)彎時(shí)速度的大小可知，若減小蹬冰角，則減小，武大靖轉(zhuǎn)彎速度將變大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。9．（多選）（2023·湖南永州·湖南省道縣第一中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）滾筒洗衣機(jī)靜止于水平地面上，衣物隨著滾筒一起在豎直平面內(nèi)做高速勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到脫水的效果，滾筒截面如圖所示，A點(diǎn)為最高點(diǎn)，B點(diǎn)為最低點(diǎn)，CD為水平方向的直徑，下列說(shuō)法正確的有（）

A．衣物運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)B．衣物運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)脫水效果最好C．衣物運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)或D點(diǎn)時(shí)，洗衣機(jī)對(duì)地面的摩擦力不為零D．衣物在B點(diǎn)時(shí)，洗衣機(jī)對(duì)地面的壓力等于洗衣機(jī)的重力【答案】BC【詳解】A．衣物運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)A點(diǎn)時(shí)，加速度方向豎直向下，處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；BD．衣物及衣物上的水運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)，加速度方向豎直向上，處于超重狀態(tài)，衣物上的水根據(jù)牛頓第二定律，在最低點(diǎn)有，解得根據(jù)牛頓第三定律可知，衣服對(duì)洗衣機(jī)的作用力為，洗衣機(jī)對(duì)地面的壓力等于洗衣機(jī)的重力加上衣服對(duì)洗衣機(jī)的作用力，所以洗衣機(jī)對(duì)地面的壓力大于洗衣機(jī)的重力。在B點(diǎn)受到衣物的附著力需最大，而水的附著力相同，衣物運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)脫水效果，故B正確，D錯(cuò)誤；C．在衣物運(yùn)動(dòng)中，衣物運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)或D點(diǎn)時(shí)，洗衣機(jī)對(duì)衣物的水平作用力為衣物的向心力，可知此時(shí)衣物對(duì)洗衣機(jī)在水平方向作用力最大，而洗衣機(jī)是靜止的，可知地面對(duì)其的摩擦力最大，根據(jù)牛頓第三定律可知，衣物運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)或D點(diǎn)時(shí)洗衣機(jī)對(duì)地面的摩擦力最大，故C正確。故選BC。10．（多選）（2023·福建泉州·統(tǒng)考三模）國(guó)產(chǎn)科幻大片《流浪地球2》中的“太空電梯”給觀眾帶來(lái)了強(qiáng)烈的視覺(jué)震?。如圖所示，“太空電梯”由地面基站、纜繩、箱體、同步軌道上的空間站和配重組成，纜繩相對(duì)地面靜止，箱體可以沿纜繩將人和貨物從地面運(yùn)送到空間站。下列說(shuō)法正確的是（）A．地面基站可以建設(shè)在青藏高原上B．配重的線速度小于同步空間站的線速度C．箱體在上升過(guò)程中受到地球的引力越來(lái)越小D．若同步空間站和配重間的纜繩斷開(kāi)，配重將做離心運(yùn)動(dòng)【答案】CD【詳解】A．由題意可知纜繩相對(duì)地面靜止，則整個(gè)同步軌道一定在赤道正上方，所以地面基站不可能在青藏高原上。故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)“太空電梯”結(jié)構(gòu)可知，配重和同步空間站的角速度相同，空間站的環(huán)繞半徑小于配重的環(huán)繞半徑，所以配重的線速度大于同步空間站的線速度。故B錯(cuò)誤；C．箱體在上升過(guò)程中受到地球的引力萬(wàn)有引力隨著箱體與地球距離的增加而減小，故C正確；D．根據(jù)題意可知，空間站做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若纜繩斷開(kāi)，配重與地球之間的萬(wàn)有引力，即萬(wàn)有引力小于配重做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故配重會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)。故D正確。故選CD?！灸芰μ嵘?．如圖甲，轆轱是古代民間提水設(shè)施，由轆轱頭、支架、井繩、水斗等部分構(gòu)成，如圖乙為提水設(shè)施工作原理簡(jiǎn)化圖，某次從井中汲取m=2kg的水，轆轱繞繩輪軸半徑為r=0.1m，水斗的質(zhì)量為0.5kg，井足夠深且并繩的質(zhì)量忽略不計(jì)，t=0時(shí)刻，輪軸由靜止開(kāi)始繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)向上提水桶，其角速度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖丙所示，g取10m/s2，則（）

A．水斗速度隨時(shí)間變化規(guī)律為（所涉及物理量均用國(guó)際單位制）B．井繩拉力大小恒定，其值為25NC．0~10s內(nèi)水斗上升的高度為4mD．0~10s內(nèi)井繩拉力所做的功為255J【答案】D【詳解】A．由丙圖知水斗速度隨時(shí)間變化規(guī)律為（所涉及物理量均用國(guó)際單位制），A錯(cuò)誤；B．水斗勻加速上升時(shí)的加速度根據(jù)牛頓第二定律，解得井繩拉力大小，B錯(cuò)誤；C．0~10s內(nèi)水斗上升的高度為，C錯(cuò)誤；D．0~10s內(nèi)井繩拉力所做的功為，D正確。故選D。2．在東北嚴(yán)寒的冬天，有一項(xiàng)“潑水成冰”的游戲，具體操作是把一杯滾燙的開(kāi)水按一定的弧線均勻快速地潑向空中，潑灑出的小水珠和熱氣被瞬間凝結(jié)成冰而形成壯觀的場(chǎng)景。如圖甲所示是某人玩潑水成冰游戲的精彩瞬間，圖乙為其示意圖。假設(shè)潑水過(guò)程中杯子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（

）

A．P位置的小水珠速度方向沿a方向 B．P、Q兩位置，杯子的向心加速度相同C．從Q到P，杯子速度變化量為零 D．從Q到P，杯子所受合外力做功為零【答案】D【詳解】A．根據(jù)圖乙水珠做離心運(yùn)動(dòng)的方向可知杯子旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故可知P位置的小水珠速度方向沿b方向，故A錯(cuò)誤；B．向心加速度方向指向圓心，P、Q兩位置，杯子的向心加速度方向不同，故B錯(cuò)誤；C．從Q到P，杯子速度變化量為，故C錯(cuò)誤；D．杯子所受合外力提供向心力，方向始終指向圓心，與位移方向始終垂直，所以合外力始終不做功，故D正確。故選D。3．如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上，沿半徑方向放著質(zhì)量相等的兩個(gè)物體A和B，通過(guò)細(xì)線相連，B放在轉(zhuǎn)軸的圓心上，它們與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同（最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）?，F(xiàn)逐漸增大圓盤的轉(zhuǎn)速，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增加到兩物體剛要發(fā)生滑動(dòng)時(shí)燒斷細(xì)線，則（）

A．物體A沿半徑方向滑離圓盤 B．物體A沿切線方向滑離圓盤C．物體A仍隨圓盤一起做圓周運(yùn)動(dòng) D．物體A受到的摩擦力大小不變【答案】D【詳解】當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛要發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，A物體靠細(xì)線的拉力與圓盤的最大靜摩擦力的合力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，B靠指向圓心的靜摩擦力和拉力的合力提供向心力，所以燒斷細(xì)線后，A所受最大靜摩擦力不足以提供其做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力，A要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，離圓盤圓心越來(lái)越遠(yuǎn)，但是B所需要的向心力小于B的最大靜摩擦力，所以B仍保持相對(duì)圓盤靜止?fàn)顟B(tài)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且靜摩擦力比繩子燒斷前減小。故選D。4．應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象，可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入。例如你用手掌平托一蘋果，保持這樣的姿勢(shì)在豎直平面內(nèi)按順時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)。在蘋果從最低點(diǎn)a到最左側(cè)點(diǎn)b運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是（）A．手掌對(duì)蘋果的摩擦力越來(lái)越大 B．蘋果先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)C．手掌對(duì)蘋果的支持力越來(lái)越大 D．蘋果所受的合外力越來(lái)越大【答案】A【詳解】A．蘋果從最低點(diǎn)a到最左側(cè)點(diǎn)b運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，加速度大小不變，加速度在水平方向上的分加速度逐漸增大，由牛頓第二定律可知，手掌對(duì)蘋果的摩擦力越來(lái)越大，A正確；B．蘋果做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從a到b的運(yùn)動(dòng)中，加速度在豎直方向上有向上的分加速度，可知蘋果處于超重狀態(tài)，B錯(cuò)誤；C．蘋果做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從a到b的運(yùn)動(dòng)中，加速度大小不變，加速度在豎直方向上的分加速度逐漸減小，可知手掌對(duì)蘋果的支持力越來(lái)越小，C錯(cuò)誤；D．蘋果做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度大小不變，則有蘋果所受的合外力大小不變，方向始終指向圓心，D錯(cuò)誤。故選A。5．如圖甲所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平盤上，沿半徑方向放著用輕質(zhì)細(xì)線相連的質(zhì)量相等的兩個(gè)物體A和B，它們分居圓心兩側(cè)，與圓心距離分別為和，兩物體與盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。若初始時(shí)繩子恰好拉直但沒(méi)有拉力，現(xiàn)增大轉(zhuǎn)盤角速度讓轉(zhuǎn)盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但兩物體還未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，這一過(guò)程A與B所受摩擦力f的大小與的大小關(guān)系圖像如圖乙所示，下列關(guān)系式正確的是（）

A． B． C． D．【答案】D【詳解】由題意可知，因?yàn)槲矬wA和B分居圓心兩側(cè)，與圓心距離分別為和，兩個(gè)物體都沒(méi)滑動(dòng)之前，都受靜摩擦力的作用，與成正比，由于B物體到圓心的距離大，故B物體先達(dá)到滑動(dòng)摩擦力，摩擦力大小不變?yōu)榻撬俣冗_(dá)到后繩子出現(xiàn)拉力，在角速度為時(shí)，設(shè)繩子拉力為T，對(duì)B有對(duì)A有，解得故選D。6．（多選）《流浪地球2》中太空電梯非常吸引觀眾眼球。太空電梯通過(guò)超級(jí)纜繩連接地球赤道上的固定基地與配重空間站，它們隨地球以同步靜止?fàn)顟B(tài)一起旋轉(zhuǎn)，如圖所示。圖中配重空間站距地面距離為，為地球半徑，地球自轉(zhuǎn)周期為，重力加速度為，則（

）

A．配重空間站速度大小為B．若纜繩斷裂，空間站做離心運(yùn)動(dòng)，被甩出去C．若太空電梯與貨物停留在如圖位置，則電梯內(nèi)的貨物處于完全失重狀態(tài)D．配重空間站的線速度大于同步衛(wèi)星的線速度【答案】BD【詳解】A．配重空間站繞地心轉(zhuǎn)動(dòng)的周期與地球自轉(zhuǎn)的周期相同，配重空間站速度大小為，故A錯(cuò)誤；B．若配重空間站沒(méi)有纜繩連接，由萬(wàn)有引力提供向心力得，地面的物體受到的萬(wàn)有引力等于重力，則，解得由于，若纜繩斷裂，空間站做離心運(yùn)動(dòng)，被甩出去，故B正確；C．以周期運(yùn)行時(shí)，同步衛(wèi)星軌道上物體萬(wàn)有引力提供向心力，處于完全失重狀態(tài)；有，，由題知貨物停留在位置運(yùn)行半徑小于同步衛(wèi)星運(yùn)行半徑，即半徑減小，則萬(wàn)有引力大于所需向心力，電梯內(nèi)的貨物不會(huì)處于完全失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D．由圖知配重空間站運(yùn)行半徑大于同步衛(wèi)星運(yùn)行半徑，由角速度與線速度關(guān)系可知，角速度相同，則配重空間站的線速度大于同步衛(wèi)星的線速度，故D正確。故選BD。7．（多選）智能呼啦圈輕便美觀，深受大眾喜愛(ài)。如圖甲，腰帶外側(cè)帶有軌道，將帶有滑輪的短桿穿入軌道，短桿的另一端懸掛一根帶有配重的輕繩，其簡(jiǎn)化模型如圖乙所示。可視為質(zhì)點(diǎn)的配重質(zhì)量為，繩長(zhǎng)為，懸掛點(diǎn)到腰帶中心點(diǎn)的距離為。水平固定好腰帶，通過(guò)人體微小扭動(dòng)，使配重隨短桿做水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩子與豎直方向夾角為，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中腰帶可看作不動(dòng)，重力加速度取，，下列說(shuō)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．若增大轉(zhuǎn)速，腰帶受到的合力不變C．當(dāng)穩(wěn)定在時(shí)，配重的角速度為D．當(dāng)由緩慢增加到的過(guò)程中，繩子對(duì)配重做正功【答案】CD【詳解】A．勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，配重做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力大小不變，但方向在變化，故A錯(cuò)誤；B．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中腰帶可看作不動(dòng)，所以腰帶合力始終為零，故B錯(cuò)誤；C．對(duì)配重，由牛頓第二定律即當(dāng)穩(wěn)定在37°時(shí)，解得，故C正確；D．由C中公式可知，當(dāng)穩(wěn)定在53°時(shí)，角速度大于穩(wěn)定在37°時(shí)的角速度，配重圓周半徑也增大，速度增大，動(dòng)能增大，同時(shí)高度上升，重力勢(shì)能增大，所以機(jī)械能增大；由功能關(guān)系，由37°緩慢增加到53°的過(guò)程中，繩子對(duì)配重做的功等于配重機(jī)械能的增加量，所以繩子對(duì)配重做正功，故D正確。故選CD。8．（多選）如圖所示，傾角的斜面固定在可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，斜面最低點(diǎn)A在轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)臺(tái)以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放置于斜面上，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后小物塊與斜面一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)斜面靜止在線上，此時(shí)小物塊到A點(diǎn)的距離為L(zhǎng)。已知小物塊與斜面之間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g，若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，，。則物塊相對(duì)斜面靜止時(shí)（

）

A．小物塊對(duì)斜面的壓力大小不小于B．小物塊對(duì)斜面的壓力大小不大于C．水平轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度應(yīng)不小于D．水平轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度應(yīng)不大于【答案】AC【詳解】當(dāng)角速度最小時(shí)，物塊恰好不下滑，受力分析如圖1所示

軸方向根據(jù)平衡條件得軸方向根據(jù)牛頓第二定律得又，聯(lián)立解得，當(dāng)角速度最大時(shí)，物塊恰好不上滑，受力分析如圖2所示

軸方向根據(jù)平衡條件得軸方向根據(jù)牛頓第二定律得又聯(lián)立解得，由上分析可知，角速度取值范圍為小物塊對(duì)斜面的壓力大小，取值范圍為。故選AC。9．（多選）如圖所示，傾斜圓盤圓心處固定有與盤面垂直的細(xì)軸，盤面上沿同一直徑放有質(zhì)量均為m的A、B兩物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），分別用兩根平行圓盤的不可伸長(zhǎng)的輕繩與軸相連。物塊A、B與軸的距離分別為2L和L，與盤面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，盤面與水平面的夾角為。圓盤靜止時(shí)，兩輕繩無(wú)張力處于自然伸直狀態(tài)。當(dāng)圓盤以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊A、B始終與圓盤保持相對(duì)靜止。當(dāng)物塊A轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)，A所受繩子的拉力剛好為零，B所受的摩擦力剛好為最大靜摩擦力。已知重力加速度為g。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。則下列說(shuō)法正確的是（）A．B．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中繩子對(duì)A拉力的最大值為C．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中B所受摩擦力的最小值為D．物塊B從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中摩擦力的沖量大小為【答案】AC【詳解】A．對(duì)A、B受力分析，A在最高點(diǎn)由牛頓第二定律有B在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律有，聯(lián)立解得，故A正確；B．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)A到最低點(diǎn)時(shí)，所需的拉力最大設(shè)為，由牛頓第二定律有，代入數(shù)據(jù)解得，故B錯(cuò)誤；C．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)B到最高點(diǎn)時(shí)，所需的摩擦力最小設(shè)為，由牛頓第二定律有，聯(lián)立解得，故C正確；D．由A中公式和結(jié)論可得，則B的線速度大小為B從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，合外力的沖量為由于B受的重力、支持力、繩的拉力合力不為零，故物塊B從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中摩擦力的沖量大小不等于，D錯(cuò)誤。故選AC。10．游戲是家長(zhǎng)和孩子之間進(jìn)行有效交流的方式之一，通過(guò)游戲的形式，能增進(jìn)家長(zhǎng)和孩子間的情感交流，同時(shí)家長(zhǎng)在游戲中的機(jī)智表現(xiàn)又能促使孩子的心智和情感得到進(jìn)一步的發(fā)展。如圖甲家長(zhǎng)抓住孩子的雙手，使孩子離開(kāi)地面做圓周運(yùn)動(dòng)，可以簡(jiǎn)化為長(zhǎng)為的細(xì)線，拴一質(zhì)量為的小球，一端固定于點(diǎn)，讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的模型，如圖乙所示。已知重力加速度為，當(dāng)細(xì)線與豎直方向的夾角為時(shí)。求：（1）小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑及細(xì)線產(chǎn)生的拉力的大?。唬?）當(dāng)小球的角速度變化時(shí)，推導(dǎo)角速度隨變化的關(guān)系式?！敬鸢浮浚?），；（2）【詳解】