2025年高一物理寒假銜接講練 (人教版)第06講 水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)（教師版）

第06講水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)模塊一思維導(dǎo)圖串知識(shí)模塊二基礎(chǔ)知識(shí)全梳理（吃透教材）模塊三核心考點(diǎn)精準(zhǔn)練（2大考點(diǎn)）模塊四小試牛刀過(guò)關(guān)測(cè)1.能用牛頓第二定律分析水平面內(nèi)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力.2.了解生產(chǎn)生活中的離心現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因.知識(shí)點(diǎn)1運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)（1）運(yùn)動(dòng)軌跡是水平面內(nèi)的圓.（2）合力沿水平方向指向圓心，提供向心力，豎直方向合力為零，物體在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).知識(shí)點(diǎn)2臨界問(wèn)題分析（1）與摩擦力有關(guān)的臨界極值問(wèn)題物體間恰好不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件是物體間的靜摩擦力恰好達(dá)到最大靜摩擦力.（2）與彈力有關(guān)的臨界極值問(wèn)題壓力、支持力的臨界條件是物體間的彈力恰好為零；繩上拉力的臨界條件是繩恰好拉直且其上無(wú)彈力或繩上拉力恰好為最大承受力等.考點(diǎn)一水平轉(zhuǎn)盤上的物體1．（23-24高一下·四川涼山·期末）如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩一端固定在水平圓盤的豎直中心轉(zhuǎn)軸上，另一端連接一質(zhì)量為m的物塊，圓盤未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輕繩水平伸直但無(wú)彈力?，F(xiàn)使該物塊隨圓盤一起在水平面內(nèi)繞豎直轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，該物塊與圓盤間動(dòng)摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，輕繩伸長(zhǎng)可忽略。當(dāng)圓盤以不同角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．物塊受的摩擦力可以沿半徑向外B．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為時(shí)，輕繩的拉力為C．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為時(shí)，輕繩拉力為D．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度時(shí)，輕繩彈力大小為【答案】C【詳解】A．開始時(shí)靜摩擦力提供向心力，靜摩擦力方向沿半徑指向圓心，根據(jù)隨角速度的增加，靜摩擦力逐漸增加，當(dāng)達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)繩子上出現(xiàn)拉力，根據(jù)隨轉(zhuǎn)速的增加拉力逐漸變大，摩擦力方向仍指向圓心，可知物塊受的摩擦力一直沿半徑指向圓心，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為時(shí)，根據(jù)可得輕繩的拉力為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為時(shí)，根據(jù)輕繩拉力為選項(xiàng)C正確；D．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度時(shí)，根據(jù)輕繩彈力大小為選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。2．（23-24高一下·黑龍江佳木斯·期末）如圖所示，小物體A與圓盤保持相對(duì)靜止，跟著圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則A受力情況是受（）A．重力、支持力B．重力、向心力C．重力、支持力、向心力和指向圓心的摩擦力D．重力、支持力和指向圓心的摩擦力【答案】D【詳解】物體A受重力、圓盤的支持力和指向圓心的摩擦力，其中的摩擦力充當(dāng)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。故選D。3．（23-24高一下·北京西城·期末）如圖所示，質(zhì)量相等的小物塊P和Q在水平圓盤上與軸距離不同，都隨圓盤一起在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小物塊與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。下列說(shuō)法中正確的是（）A．小物塊P和Q所受摩擦力一樣大B．小物塊P所受摩擦力更大些C．小物塊P對(duì)圓盤的壓力更大些D．小物塊P受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用【答案】B【詳解】AB．小物塊水平方向受到的摩擦力提供勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由于質(zhì)量相等的小物塊P和Q在同一圓盤上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故P和Q的角速度相等，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑小物塊P大于小物塊Q，由公式可知可知，小物塊P受到的摩擦力大于小物塊Q，故A錯(cuò)誤，B正確；C．重力與支持力是平衡力，小物塊P和Q質(zhì)量相等，故兩物塊重力相等，所受圓盤的支持力相等，根據(jù)牛頓第三定律，兩物塊對(duì)圓盤的壓力相等，C錯(cuò)誤；D．小物塊P受到重力、支持力、摩擦力的作用，向心力為效果力，由摩擦力提供，D錯(cuò)誤；故選B。考點(diǎn)二圓錐擺問(wèn)題4．（23-24高一下·河北秦皇島·期末）如圖所示，半徑為的半球形容器固定在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)可繞過(guò)容器球心的豎直軸線勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）隨容器轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)器壁靜止。當(dāng)物塊與點(diǎn)的連線和豎直方向的夾角為60°，且轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度大小為時(shí)，物塊受到的摩擦力恰好為零。重力加速度大小為，物塊的質(zhì)量為，下列說(shuō)法正確的是（）A．若轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度由緩慢增大，則一定增大B．物塊對(duì)容器壁的壓力大小為C．D．若轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度由緩慢增大，則物塊的摩擦力方向沿容器壁向上【答案】C【詳解】BC．轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度大小為時(shí)，物塊受到的摩擦力恰好為零，此時(shí)豎直方向根據(jù)受力平衡可得解得可知此時(shí)物塊對(duì)容器壁的壓力大小為；水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得可得故B錯(cuò)誤，C正確；AD．若轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度由緩慢增大，則物塊所需的向心力增大，重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，物塊有沿容器壁向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以物塊受到的摩擦力方向沿容器壁向下，當(dāng)摩擦力未到達(dá)最大值時(shí)，物塊與器壁仍相對(duì)靜止，角不變，故AD錯(cuò)誤。故選C。5．（23-24高一下·貴州畢節(jié)·期末）一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形容器固定如圖，其軸線垂直于水平面，小球A、B緊貼著容器內(nèi)壁在不同水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若A、B質(zhì)量相等，且A球軌道較高，則（）A．A球的角速度小于B球的角速度B．A球的線速度等于B球的線速度C．A球的運(yùn)動(dòng)周期小于B球的運(yùn)動(dòng)周期D．A球?qū)ζ鞅诘膲毫Υ笥贐球?qū)ζ鞅诘膲毫Α敬鸢浮緼【詳解】ABC．小球在軌道上受力如圖所示根據(jù)牛頓第二定律可得可得，，由于A球的半徑大于B球的半徑，所以A球的角速度小于B球的角速度，A球的線速度大于B球的線速度，A球的運(yùn)動(dòng)周期大于B球的運(yùn)動(dòng)周期，故A正確，BC錯(cuò)誤；D．豎直方向根據(jù)受力平衡可得可得由于兩球質(zhì)量相等，所以器壁對(duì)球的支持力相等，即A球?qū)ζ鞅诘膲毫Φ扔贐球?qū)ζ鞅诘膲毫Γ蔇錯(cuò)誤。故選A。6．（23-24高一下·安徽銅陵·期末）如圖所示，細(xì)線上端系在天花板上，下端懸掛小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力，關(guān)于小球的受力，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球受重力和向心力的作用 B．小球受重力和輕繩拉力的作用C．小球受輕繩拉力和向心力的作用 D．小球受重力、輕繩拉力和向心力的作用【答案】B【詳解】由題意可知，小球受到重力和輕繩的拉力作用，因此小球重力與輕繩拉力的合力提供向心力，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。故選B?？键c(diǎn)三汽車和自行車在水平面的轉(zhuǎn)彎問(wèn)題7．（23-24高一下·陜西榆林·期末）賽車是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)和危險(xiǎn)的運(yùn)動(dòng)，比賽轉(zhuǎn)彎過(guò)程中若不能很好的控制速度很容易發(fā)生側(cè)滑。如圖為賽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的情景，此時(shí)賽車過(guò)O點(diǎn)，可看作沿OA圓弧做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，Oa方向?yàn)镺點(diǎn)的切線方向。以下說(shuō)法正確的是（）A．賽車過(guò)O點(diǎn)時(shí)速度方向與Oa垂直B．發(fā)生側(cè)滑時(shí)，賽車滑離原軌道，做向心運(yùn)動(dòng)C．賽車轉(zhuǎn)彎速率相同時(shí)，半徑越小，越容易發(fā)生側(cè)滑D．賽車受到重力、支持力、摩擦力及向心力的作用【答案】C【詳解】A．賽車過(guò)O點(diǎn)時(shí)速度方向與Oa平行，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．發(fā)生側(cè)滑時(shí)，賽車滑離原軌道，做離心運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知，賽車轉(zhuǎn)彎速率相同時(shí)，半徑越小，所需的向心力越大，即地面對(duì)賽車的摩擦力越大，則越容易發(fā)生側(cè)滑，選項(xiàng)C正確；D．賽車受到重力、支持力、摩擦力的作用，向心力是效果力，不是物體受的力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。8．（23-24高一下·河北邢臺(tái)·期末）某輛汽車頂部用細(xì)線懸掛一個(gè)小球P，現(xiàn)使該車在水平路面上做轉(zhuǎn)彎測(cè)試，測(cè)試時(shí)汽車可視為在做半徑為30m的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。從車正后方看，車內(nèi)小球的位置如圖所示，此時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為37°。已知車胎與路面間的徑向最大靜摩擦力為汽車所受重力的45，，取重力加速度大小g=10m/s2，汽車可視為質(zhì)點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（

）A．汽車此時(shí)的向心加速度大小為B．汽車此時(shí)的線速度大小為20m/sC．汽車此時(shí)的角速度大小為2rad/sD．汽車通過(guò)該彎道允許的最大速度為【答案】D【詳解】ABC．對(duì)小球受力分析，有解得，，故ABC錯(cuò)誤；D．對(duì)汽車受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有解得故D正確。故選D。9．（23-24高一下·遼寧大連·期末）關(guān)于下列四幅圖說(shuō)法正確的是（）A．如圖甲，汽車通過(guò)拱橋的最高點(diǎn)時(shí)速度越大，對(duì)橋面壓力越大B．如圖乙，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的合外力不變C．如圖丙，水平路面上轉(zhuǎn)彎的汽車，若超速行駛可能發(fā)生離心現(xiàn)象D．如圖丁，火車轉(zhuǎn)彎時(shí)小于規(guī)定速度行駛時(shí)，外軌會(huì)對(duì)輪緣有擠壓作用【答案】C【詳解】A．汽車通過(guò)拱橋的最高點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得根據(jù)牛頓第三定律可得可知汽車通過(guò)拱橋的最高點(diǎn)時(shí)速度越大，對(duì)橋面壓力越小，故A錯(cuò)誤；B．小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的合外力大小不變，方向時(shí)刻發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤；C．水平路面上轉(zhuǎn)彎的汽車，若超速行駛，可能汽車受到的摩擦力不足以提供所需的向心力，則汽車做離心運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．火車轉(zhuǎn)彎時(shí)小于規(guī)定速度行駛時(shí)，則重力和支持力的合力大于所需的向心力，汽車有做近心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，內(nèi)軌會(huì)對(duì)輪緣有擠壓作用，故D錯(cuò)誤。故選C?？键c(diǎn)四火車和飛機(jī)傾斜轉(zhuǎn)彎模型10．（23-24高二下·河南信陽(yáng)·期末）2024年春節(jié)，全國(guó)多地發(fā)生凍雨天氣，地面較光滑，交通事故頻發(fā)。如圖所示為某公路的一段圓形彎道。若天氣晴好時(shí)，路面干燥，汽車以某一速度v通過(guò)該彎道處沒有發(fā)生側(cè)滑，則在凍雨天氣時(shí)（）A．汽車以速度v通過(guò)該彎道，一定會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)B．汽車以小于v的速度通過(guò)該彎道，一定不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)C．汽車以大于v的速度通過(guò)該彎道，不一定會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)D．為減少交通事故的發(fā)生，路面應(yīng)該修成外側(cè)低內(nèi)側(cè)高【答案】C【詳解】D．路面應(yīng)建成外高內(nèi)低，此時(shí)重力和支持力的合力指向內(nèi)側(cè)，可以提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，D錯(cuò)誤；A．天氣晴好時(shí)，路面干燥，汽車以某一速度v通過(guò)該彎道處沒有發(fā)生側(cè)滑，不能確定是否有摩擦力，若此時(shí)沒有摩擦力，則汽車由重力和支持力的合力提供向心力，則當(dāng)在凍雨天氣時(shí)，汽車以速度v通過(guò)該彎道，也一定沒有摩擦力，不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BC．當(dāng)車速低于v，由于在凍雨天氣摩擦力較小，有可能向外側(cè)滑動(dòng)；若車速若高于v，所需的向心力增大，此時(shí)摩擦力可以指向內(nèi)側(cè)，車輛不一定會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)，C正確；B錯(cuò)誤。故選C。11．（23-24高一下·安徽蚌埠·期末）2023年9月26日，在杭州亞運(yùn)會(huì)上中國(guó)男、女隊(duì)分別打破場(chǎng)地自行車比賽的亞運(yùn)會(huì)紀(jì)錄。場(chǎng)地自行車的賽道與水平面的夾角為θ，，。若運(yùn)動(dòng)員騎車以速度v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓軌道的半徑為R，賽道和自行車之間沒有垂直前進(jìn)方向的摩擦力。已知運(yùn)動(dòng)員與自行車的總質(zhì)量為m，重力加速度為g，則賽道對(duì)自行車的支持力大小為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】豎直方向根據(jù)平衡條件得解得故選B。12．（23-24高一下·廣東中山·期末）一滿載旅客的復(fù)興號(hào)列車以大小為的速度通過(guò)斜面內(nèi)的一段圓弧形鐵軌時(shí)，車輪對(duì)鐵軌恰好都沒有側(cè)向擠壓。圖為該段鐵軌內(nèi)、外軌道的截面圖，斜面傾角為。下列說(shuō)法正確的是（

）A．列車受到重力、軌道的支持力和向心力B．若列車以大于的速度通過(guò)該圓弧軌道，車輪將側(cè)向擠壓外軌C．若列車空載時(shí)仍以的速度通過(guò)該圓弧軌道，車輪將側(cè)向擠壓內(nèi)軌D．列車對(duì)軌道在與斜面垂直方向上的壓力大小滿足【答案】B【詳解】A．列車受到重力和軌道的支持力作用，向心力只是效果力，不是實(shí)際受到的力，故A錯(cuò)誤；B．若列車以大于的速度通過(guò)該圓弧軌道，則重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，車輪將側(cè)向擠壓外軌，故B正確；C．根據(jù)牛頓第二定律可得可得可知列車空載時(shí)仍以的速度通過(guò)該圓弧軌道，車輪對(duì)鐵軌沒有側(cè)向擠壓，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)列車以的速度通過(guò)該圓弧軌道時(shí)，豎直方向根據(jù)受力平衡可得解得故D錯(cuò)誤。故選B。一、單選題1．（23-24高一下·黑龍江哈爾濱·期末）物理來(lái)源于生活，也可以解釋生活。對(duì)于如圖所示生活中經(jīng)常出現(xiàn)的情況，分析正確的是（）A．圖甲中小球在水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌道半徑為L(zhǎng)，重力與拉力合力提供向心力B．圖乙中物體隨水平圓盤一起做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定受到指向圓盤圓心的摩擦力C．圖丙中汽車過(guò)拱橋最高點(diǎn)時(shí)，速度越大，對(duì)橋面的壓力越小D．圖丁中若轎車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過(guò)大發(fā)生側(cè)翻，是因?yàn)槭艿降碾x心力大于向心力【答案】C【詳解】A．圖甲中小球在水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，如圖所示其中紅色部分表示軌跡圓，紫色點(diǎn)為圓心，綠色線段為半徑，由幾何關(guān)系可知小球只在重力和拉力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故重力和拉力合力提供向心力，故A錯(cuò)誤；B．圖乙中物體隨水平圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定受到指向圓盤圓心的摩擦力。而當(dāng)物體隨水平圓盤做變速圓周時(shí)，物體的線速度大小是變化的，即在切線方向存在摩擦力的分力，即此時(shí)物體所受摩擦力不指向圓心，故B錯(cuò)誤；C．圖丙中汽車過(guò)拱橋最高點(diǎn)時(shí)，滿足因此當(dāng)汽車過(guò)拱橋最高點(diǎn)時(shí)，速度越大，對(duì)橋面的壓力越小，故C正確；D．圖丁中若轎車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過(guò)大發(fā)生側(cè)翻，是因?yàn)槠囎鲭x心運(yùn)動(dòng)，即需要的向心力大于提供的向心力，故D錯(cuò)誤。故選C。2．（23-24高一下·浙江嘉興·期末）如圖所示，一輛汽車正通過(guò)一段水平的彎道公路。若汽車的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（

）A．該汽車速度恒定不變B．汽車左右兩車燈的線速度大小相等C．跟公路內(nèi)道相比，汽車同速率在外道行駛時(shí)所受的摩擦力較小D．跟晴天相比，雨天汽車在同車道同速率行駛時(shí)所受的摩擦力較小【答案】C【詳解】AB．拐彎過(guò)程中汽車各部位周期相等，因此角速度相等，根據(jù)可知，汽車外側(cè)的車燈線速度大，且線速度方向不斷變化，該汽車速度發(fā)生了變化。故AB錯(cuò)誤；C．依題意，汽車所受沿半徑方向的靜摩擦力提供向心力，由向心力公式可知，若速率不變，則跟公路內(nèi)道相比，汽車在外道行駛時(shí)所需的向心力較小，即摩擦力較小。故C正確；D．若速率不變，汽車在同車道上行駛時(shí)所受的向心力大小不變，即摩擦力不變。故D錯(cuò)誤。故選C。3．（23-24高一下·江蘇南京·期末）如圖所示的四幅圖表示的是有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的基本模型，下列說(shuō)法正確的是（）A．圖a中汽車通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)處于失重狀態(tài)B．圖b中增大，但保持圓錐的高度不變，則圓錐擺的角速度不變C．圖c中脫水桶的脫水原理是水滴受到的離心力大于它所受到的向心力從而被甩出D．圖d中火車轉(zhuǎn)彎超過(guò)規(guī)定速度行駛時(shí)會(huì)擠壓內(nèi)軌【答案】B【詳解】A．當(dāng)汽車通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，需要向上的向心力處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，繩與豎直方向上的夾角為，小球豎直高度為h，由結(jié)合，得兩物體高度一致，則它們角速度大小相等，故B正確；C．物體所受合外力不足以提供向心力才會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．超速時(shí)重力與支持力的合力不足以提供向心力，會(huì)擠壓外軌產(chǎn)生向內(nèi)的力，故D錯(cuò)誤。故選B。4．（23-24高一下·河南安陽(yáng)·期末）如圖所示，平直公路AB段的長(zhǎng)度為x=20m，BC為圓弧形的水平彎道，其半徑R=25m，AB、BC相切于B點(diǎn)。一輛質(zhì)量為的汽車從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入BC段做速率不變的圓周運(yùn)動(dòng)。已知汽車在彎道上以允許最大安全速率行駛，汽車在AB段行駛受到的阻力為車重的k1=0.15倍，在BC段行駛時(shí)徑向最大靜摩擦力為車重的k2=0.4倍，取3，g=10m/s2。下列說(shuō)法正確的是（）A．汽車在彎道上行駛的最大速度為12m/sB．汽車從A到B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的最大加速度為3m/s2C．汽車從A到B的最大牽引力為D．汽車由A運(yùn)動(dòng)到C的最短時(shí)間為6.75s【答案】C【詳解】A．汽車在彎道上以最大速度行駛時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有解得故A錯(cuò)誤；B．汽車從A到B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程，根據(jù)速度與位移的關(guān)系有解得故B錯(cuò)誤；C．汽車從A到B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程，根據(jù)牛頓第二定律有結(jié)合上述解得故C正確；D．汽車從A到B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程，根據(jù)速度公式有在BC段行駛過(guò)程解得故D錯(cuò)誤。故選C。5．（23-24高一下·福建莆田·期末）如圖甲所示，將質(zhì)量均為m的物塊A、B沿同一徑向置于水平轉(zhuǎn)盤上，兩者用長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平輕繩連接，輕繩恰好伸直但無(wú)拉力。已知兩物塊與轉(zhuǎn)盤之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，物塊A與轉(zhuǎn)軸的距離等于L，整個(gè)裝置能繞通過(guò)轉(zhuǎn)盤中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)盤以不同角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩物塊所受摩擦力大小f與角速度二次方的關(guān)系圖像如圖乙所示，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A．乙圖中圖像a為物塊B所受f與的關(guān)系圖像B．當(dāng)角速度增大到時(shí)，輕繩開始出現(xiàn)拉力C．D．當(dāng)時(shí)，輕繩的拉力大小為【答案】D【詳解】AB．一開始角速度比較小時(shí)，兩物塊的靜摩擦力提供所需的向心力，由于物塊B的半徑較大，所需向心力較大，則物塊B的摩擦力先達(dá)到最大，之后物塊B的摩擦力不變，繩子開始產(chǎn)生拉力，則乙圖中圖像b為物塊B所受f與的關(guān)系圖像，對(duì)B由牛頓第二定律可得解得開始產(chǎn)生繩子拉力時(shí)的角速度為故AB錯(cuò)誤；CD．乙圖中圖像a為物塊A所受f與的關(guān)系圖像，當(dāng)時(shí)，物塊A的摩擦力達(dá)到最大，分別對(duì)A和B根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得則有故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。二、多選題6．（23-24高一下·廣東廣州·期末）如圖所示，為保證安全，鐵路拐彎處內(nèi)、外軌有一定的高度差，使質(zhì)量為的火車以設(shè)計(jì)的速率在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)彎時(shí)，內(nèi)、外軌對(duì)車輪均無(wú)側(cè)向壓力，測(cè)得此時(shí)軌道對(duì)車輪的支持力大小為。當(dāng)火車以實(shí)際速率在此彎道上轉(zhuǎn)彎時(shí)，軌道將施于車輪一個(gè)與枕木平行的側(cè)向壓力F，已知重力加速度g，下列說(shuō)法正確的是（

）A．若，側(cè)向壓力F方向由內(nèi)軌指向外軌B．若，軌道對(duì)車輪的支持力大于C．在春運(yùn)期間乘客較多，導(dǎo)致火車總質(zhì)量大于，為保證安全，此時(shí)的行駛速率應(yīng)該小于D．該彎道的半徑【答案】BD【詳解】AB．若，重力和支持力的合力不足以提供火車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，火車有做離心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則此時(shí)外軌對(duì)車輪輪緣施加壓力，即側(cè)向壓力F方向由外軌指向內(nèi)軌，此時(shí)軌道對(duì)車輪的支持力大于，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．火車以規(guī)定的速度轉(zhuǎn)彎時(shí)滿足可知v0與火車的質(zhì)量無(wú)關(guān)，該彎道的半徑選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。7．（23-24高一下·陜西西安·期末）如圖所示，下列有關(guān)生活中圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析，說(shuō)法正確的是（）A．甲圖中，汽車通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，處于超重狀態(tài)B．乙圖中，火車轉(zhuǎn)彎超過(guò)規(guī)定速度行駛時(shí)，內(nèi)軌對(duì)內(nèi)輪緣會(huì)有擠壓作用C．丙圖中，脫水筒的脫水原理是由于衣服受到離心力作用，把水從衣服甩出D．丁圖中，雜技演員表演“水流星”，當(dāng)“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)水對(duì)桶底的壓力可能為零【答案】AD【詳解】A．甲圖中，汽車通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，向心力加速度豎直向上，指向圓心，處于超重狀態(tài)，A正確；B．乙圖中，火車轉(zhuǎn)彎超過(guò)規(guī)定速度行駛時(shí)，重力與支持力的合力不足以提供向心力，所以外軌對(duì)外輪緣會(huì)有擠壓作用，B錯(cuò)誤；C．兩圖中，脫水筒的脫水原理是附著在衣服上的水做離心運(yùn)動(dòng)被甩出，不是受離心力作用，C錯(cuò)誤；D．丁圖中，雜技演員表演“水流星”，當(dāng)“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)自身重力提供向心力，即時(shí)，水對(duì)桶底的壓力為零，D正確。故選AD。8．（23-24高一下·山東威海·期末）游樂(lè)場(chǎng)中“旋轉(zhuǎn)飛椅”的簡(jiǎn)化模型如圖所示，座椅都用等長(zhǎng)的繩子懸掛在水平轉(zhuǎn)盤的不同位置。M、N兩人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤一起在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，M的懸點(diǎn)離轉(zhuǎn)盤中心O點(diǎn)更遠(yuǎn)一些。不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A．M的加速度大于NB．M的加速度小于NC．M的繩子與豎直方向的夾角大于ND．M的繩子與豎直方向的夾角小于N【答案】AC【詳解】AB．人在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以由于M的半徑大于N的半徑，而二者角速度相同，所以故A正確，B錯(cuò)誤；CD．設(shè)繩子與豎直方向的夾角為θ，對(duì)人受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得所以由于所以M的繩子與豎直方向的夾角大于N的繩子與豎直方向的夾角，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。三、填空題9．（23-24高一下·福建莆田·期末）游樂(lè)園中的“空中飛椅”簡(jiǎn)化模型如圖所示。水平轉(zhuǎn)盤可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤的邊緣上，繩子的下端連接座椅，人坐在座椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋。當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繩子與豎直方向的夾角為。若轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速增大，夾角將，繩子的拉力將。（填“增大”“減小”“不變”）【答案】增大增大【詳解】[1]設(shè)轉(zhuǎn)盤半徑為，繩子長(zhǎng)度為，由牛頓第二定律可得可得可知轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速增大時(shí)，即角速度增大時(shí)，夾角將增大；[2]豎直方向根據(jù)受力平衡可得解得繩子拉力為由于夾角將增大，則繩子的拉力將增大。10．（23-24高一下·廣東廣州·期中）(1)長(zhǎng)、質(zhì)量可忽略的輕繩，其一端系于O點(diǎn)，一端連有質(zhì)量的小球，現(xiàn)使小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。如圖所示，求下列情況下輕繩受到的力，①若小球通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí)，輕繩受到的拉力為N；②若小球通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)，輕繩受到的拉力為N。(2)如圖所示，在以角速度ω=2rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上，放一質(zhì)量m=5kg的滑塊，滑塊離轉(zhuǎn)軸的距離r=0.2m，滑塊跟隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（二者未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)）?；瑝K運(yùn)動(dòng)的線速度大小為m/s，滑塊受到靜摩擦力的大小為N，方向（選填“沿半徑向內(nèi)”或“沿半徑向外”）。【答案】(1)80164(2)0.44沿半徑向內(nèi)【詳解】（1）①[1]若小球通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí)，設(shè)輕繩受到的拉力為T1，則解得T1=80N②[2]若小球通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí)，輕繩受到的拉力為T2，則解得T2=164N（2）[1]滑塊運(yùn)動(dòng)的線速度大小為[2]滑塊受到靜摩擦力的大小為[3]方向沿半徑向內(nèi)。11．（22-23高一下·上海浦東新·期末）高鐵剛開始啟動(dòng)的過(guò)程可以近似看作是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)某乘客背包上的一個(gè)掛件如圖所示，若掛件和輕繩與豎直方向的夾角為，則此時(shí)列車的加速度為。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，高鐵以速率v勻速進(jìn)入了一段水平彎道，若掛件和輕繩與豎直方向的夾角仍為，那么該彎道的半徑為。（重力加速度為g）

【答案】【詳解】[1]高鐵剛開始啟動(dòng)的過(guò)程對(duì)掛件進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得則列車的加速度為[2]高鐵進(jìn)入水平彎道后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力提供向心力，則該彎道的半徑為12．（23-24高一下·福建泉州·期末）如圖，質(zhì)量為的汽車在水平公路上行駛，當(dāng)汽車經(jīng)過(guò)半徑為的彎路時(shí)，車速為。此時(shí)汽車轉(zhuǎn)彎所需要的向心力大小為