2022學(xué)年高一物理下學(xué)期期末高分突破訓(xùn)練02 圓周運(yùn)動(dòng)

2022學(xué)年高一物理下學(xué)期期末高效復(fù)習(xí)專題

專題02:圓周運(yùn)動(dòng)

一、單選題

I.（2021.青銅峽市高級(jí)中學(xué)高一學(xué)業(yè)考試）物體在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(shí)刻保持不變

C.大小、方向均保持不變D.大小、方向均時(shí)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(gè)輪P和Q靠摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，兩輪的半徑之比為

R:r=2:l,當(dāng)主動(dòng)輪Q勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在P、Q輪邊緣上分別放置一個(gè)相同的小木塊（視為質(zhì)點(diǎn)），兩個(gè)小

木塊均能相對(duì)P、Q輪靜止，則下列說法正確的是（）

PQ

A.兩個(gè)小木塊線速度大小之比外：彩=1：1

B.兩個(gè)小木塊線速度大小之比巧：匕=2：1

C.兩個(gè)小木塊角速度大小之比q：例=2：1

D.兩個(gè)小木塊角速度大小之比例：g=1：1

3.（2021?賓縣第二中學(xué)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(gè)變力

B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，除了受到別的作用力外，還受到一個(gè)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(gè)力來提供，也可以由某幾個(gè)力的合力來提供，或者由某一個(gè)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(shí)改變線速度的大小與方向

C.在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度是恒定的

D.在勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(duì)火車輪緣均不會(huì)產(chǎn)生作用力

B.圖乙中汽車通過拱形橋最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)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(shí)，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(shí)，由地面對(duì)汽車的滑動(dòng)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(jìn)行小半徑轉(zhuǎn)彎訓(xùn)練時(shí)，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(yùn)動(dòng)，“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(duì)“山東艦'’的作用力方向豎直向上

B.海水對(duì)“山東艦”的作用力與重力的合力不一定指向圓心

C.海水對(duì)“山東艦”的作用力大小為「Jg2—,

D.海水對(duì)“山東艦”的作用力大小為孫［2+二

7.（2021?江蘇省高郵中學(xué)高一期末）如圖所示，內(nèi)壁光滑的大圓管，用一細(xì)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(diǎn)）做圓周運(yùn)動(dòng)。下列說法中不正確的是（）

A.小球通過最低點(diǎn)時(shí)，小球?qū)A管的壓力向下

B.小球通過最高點(diǎn)時(shí)，小球?qū)A管可能無壓力

C.細(xì)桿對(duì)圓管的作用力一定大于圓管的重力大小

D.細(xì)桿對(duì)圓管的作用力可能會(huì)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(yùn)動(dòng)，關(guān)于A、B

球的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(shí)針

方向沿abed做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(diǎn)速度至少為J還

B.蘋果在點(diǎn)。不受摩擦力作用

C.整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，手對(duì)蘋果的作用力不可能為零

D.在點(diǎn)6蘋果對(duì)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(xué)高一月考）如圖所示，轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直于光滑水平面，交點(diǎn)。的上方人高處（A

點(diǎn)）固定細(xì)繩的一端，細(xì)繩的另一端拴接一質(zhì)量為團(tuán)的小球B,繩長/>/?,重力加速度為g,轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)小

球在光滑水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度3逐漸增大時(shí)，下列說法正確的是（）

A.小球始終受三個(gè)力的作用

B.細(xì)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(xué)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(gè)輪的邊緣各取一點(diǎn)A、B、C,已知三個(gè)輪的半徑之比n：m：n=2：1：1。

當(dāng)轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是（）

B.A、B、C三點(diǎn)的角速度之比為1：2：1

C.A、B、C三點(diǎn)的轉(zhuǎn)速之比為2：4：1

D.A、B、C三點(diǎn)的周期之比為1：2：1

12.（2021?鎮(zhèn)雄縣第四中學(xué)高一月考）在一個(gè)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(dòng)馬達(dá)使其繞軸高速旋轉(zhuǎn)，在這個(gè)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(yùn)動(dòng)的向心力是筒壁對(duì)球的彈力

13.（2021?跳南市第一中學(xué)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(tái)上隨圓盤一

起勻速運(yùn)動(dòng)，它們和圓盤保持相對(duì)靜止，以下說法正確的是（)

A.圓盤對(duì)B的摩擦力大于B對(duì)A的摩擦力

B.B所需的向心力比A大

C.圖中A對(duì)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(gè)質(zhì)量均為優(yōu)的滑塊A

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

滑動(dòng)摩擦力，兩滑塊與圓盤之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃，重力加速度為g,圓盤靜止時(shí)細(xì)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(duì)圓盤滑動(dòng)，在此過程中（）

o\

I

O'\I

A.當(dāng)圓盤的角速度增大到J絲時(shí)，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(dāng)圓盤的角速度增大到時(shí)，A、8開始相對(duì)圓盤發(fā)生滑動(dòng)

15.（2021?安徽省六安中學(xué)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(xiàng)運(yùn)動(dòng)時(shí),

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(dòng)球拍時(shí)，球卻不會(huì)掉落地上。現(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(yùn)動(dòng)，且在

運(yùn)動(dòng)到任何位置球與板間均無相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢。A為圓周的最高點(diǎn)，B為最低點(diǎn)。設(shè)球的質(zhì)量為〃?，圓周的半

徑為R，重力加速度為g。若運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)平板與小球間的作用力大小恰為加g,則（）

A.圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小為J麗

B.

C.在B處時(shí)平板對(duì)球的作用力大小為2mg

D.在B處時(shí)平板對(duì)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(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為心以下說法正確的是（）

A.小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿一定會(huì)受到球的作用力

B.小球過最高點(diǎn)時(shí)，速度至少為旅

C.小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力可以與球受重力方向相反，此時(shí)重力一定大于桿對(duì)球的作用

D.當(dāng)U=J荻時(shí)，則球?qū)U的作用力豎直向上，大小為機(jī)g

17（2021?浙江高一月考）如圖所示，下列有關(guān)生活的圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)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(diǎn)時(shí)，汽車處于失重狀態(tài)

B.圖乙中“水流星”勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，在最高點(diǎn)處水對(duì)碗底的壓力小于其在最低處水對(duì)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(shí)，外軌對(duì)輪緣有沿斜面向下的彈力

18.（2019?四川省蒲江縣蒲江中學(xué)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(gè)裝置能繞過中點(diǎn)的軸。0'轉(zhuǎn)動(dòng)，已知兩物塊質(zhì)量均為〃3桿CQ對(duì)物塊A、B的

動(dòng)摩擦因素均為〃，且最大靜摩擦力大小近似等于滑動(dòng)摩擦力，開始時(shí)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(dòng)，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(dòng)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(shí)，繩子拉力不為

C.當(dāng)角速度①〉

2r

D.當(dāng)角速度?！禃r(shí)，AB兩物塊仍然相對(duì)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(diǎn)，力為最高點(diǎn)，一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）以一定的速度沿水平軌道向右

運(yùn)動(dòng)剛好能通過半圓軌道的最高點(diǎn)Q,小球脫離半圓軌道BCD后落在了水平軌道上的A點(diǎn)。已知重力加速

度大小為g,不計(jì)空氣阻力。求：

（1）小球通過最高點(diǎn)O的瞬時(shí)速度的大?。?/p>

（2）A、8兩點(diǎn)間的距離。

20.（2021?江蘇省高郵中學(xué)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(yùn)動(dòng)。（^=10m/s2）

（1）當(dāng)小球在最高點(diǎn)時(shí)剛好對(duì)桿無作用力，求此時(shí)的速度大小

（2）當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速率為4m/s,求小球?qū)U的作用力；

（3）當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，球受桿的拉力為41N,求小球運(yùn)動(dòng)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。可以認(rèn)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(dá)橋頂時(shí)的速度為J畫m/s。試計(jì)算：（g取10m/s2）

（1）汽車在橋頂處對(duì)橋面的壓力的大小。

（2）若汽車到達(dá)橋頂時(shí)對(duì)橋面的壓力為0,此時(shí)汽車的速度為多大？

22.（2021?安徽省泗縣第一中學(xué)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(diǎn)，軌道上的C點(diǎn)位置處于圈心。的正下方。距離地面高度也為L的水平平臺(tái)邊緣上的4點(diǎn)，質(zhì)量為，〃的

小球以質(zhì)的初速度水平拋出，小球在空中運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)?，恰好沿圓弧軌道在該點(diǎn)的切線方向滑入軌道。

小球運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g,求：

（1）B點(diǎn)與拋出點(diǎn)A正下方的水平距離x；

（2）圓弧8c段所對(duì)的圓心角

（3）小球經(jīng)8點(diǎn)時(shí)，對(duì)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(dòng)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(dòng)，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(diǎn)，小球靜止時(shí)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(dòng)，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(dāng)輕彈簧恰為原長時(shí)，圓筒穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度例）；

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

O

參考答案

1.A

【詳解】

勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變，方向時(shí)刻發(fā)生改變，故A正確，BCD錯(cuò)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(dòng)，兩個(gè)小木塊線速度大小之比

Vi：v2=1:1

B錯(cuò)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(gè)小木塊角速度大小之比

:%=1:2

CD錯(cuò)誤。

故選Ao

3.B

【詳解】

A.向心力時(shí)刻指向圓心，與速度垂直，所以是一個(gè)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(gè)力的分力，因此,

在進(jìn)行受力分析時(shí)，不能再分析向心力，故B錯(cuò)誤，符合題意，D正確，不符合題意；

C.向心力時(shí)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(dòng)，其方向時(shí)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(cuò)誤；

_V

FA=m—

口R

根據(jù)平行四邊定測，如圖，海水對(duì)“山東艦”的作用力

F=｛（—>+度=mjg2+案

故D正確，C錯(cuò)誤.

故選Do

7.C

【詳解】

A.小球通過最低點(diǎn)時(shí)，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(xiàng)A正確；

B.當(dāng)小球通過最高點(diǎn)時(shí)，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(duì)小球的彈力為零，小球?qū)A管無壓力，選項(xiàng)B正確；

CD.對(duì)圓管和球組成的整體為研究對(duì)象，當(dāng)小球的向心加速度向上（或分量向上）時(shí)，細(xì)桿對(duì)圓管的作用

力會(huì)大于圓管和小球的總重力大??；當(dāng)小球的向心加速度向下（或分量向下）時(shí)，細(xì)桿對(duì)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(xiàng)D正確，C錯(cuò)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(shí)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(yùn)動(dòng)所需向心力，故A錯(cuò)誤；

B.擺球在同一水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)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(cuò)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(yùn)動(dòng)的周期相等，根據(jù)

271rhtan0

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

TT

由于

%>%

所以

VA>VB

故C錯(cuò)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(diǎn)速度可以小于病，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;

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

C.在最高點(diǎn)時(shí)，蘋果可以只受重力作用完成圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)手對(duì)蘋果的作用力為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.在點(diǎn)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(duì)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(duì)手的作用力為J(mg)2+(硬y2"2,方向向左下方，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選B。

10.C

【詳解】

A.當(dāng)小球角速度較小時(shí)，小球受重力、支持力和拉力三個(gè)力作用，當(dāng)小球角速度較大時(shí)，小球會(huì)脫離水

平面，小球只受重力和拉力兩個(gè)力作用，故A錯(cuò)誤；

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

小等于小球的重力大小，細(xì)繩的拉力在水平方向上的分力提供小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)角速

度逐漸增大時(shí)，所需向心力逐漸增大，細(xì)繩的拉力逐漸變大，而當(dāng)小球離開水平面后，角速度增大時(shí)，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(cuò)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(cuò)誤。

\hVz\h

故選c。

11.AB

【詳解】

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

v—ra)

則

=4W=2：l

所以A、B、C三點(diǎn)的線速度大小之比

*%：%=2：2:1

故A正確；

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

v=rco

孫：Q=弓：4=1：2

所以4、B、。三點(diǎn)的角速度之比

/：％a=1：2：1

由

co

可知，A、B、C三點(diǎn)的周期之比為2:1:2,故B正確，D錯(cuò)誤；

C.根據(jù)

Ct)

n=——

2萬

可知A、B、C三點(diǎn)的轉(zhuǎn)速之比為1：2：1,故C錯(cuò)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(dāng)高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼球向遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的方向運(yùn)動(dòng)，A正確，B錯(cuò)誤；

C.圖中A指的球做圓周運(yùn)動(dòng)，由于向心力是效果力，不能說物體是否受向心力，C錯(cuò)誤；

D.鋼球貼到筒壁后，筒壁對(duì)球產(chǎn)生彈力提供向心力，D正確。

故選AD。

13.AD

【詳解】

AB.因?yàn)锳、B兩物塊的角速度大小相等，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑、質(zhì)量相等，由居=機(jī)32r可知，所需向心力相等，

對(duì)整體有

對(duì)物塊A有

fx=m(D2r

由此可知，圓盤對(duì)B的摩擦力大于B對(duì)A的摩擦力，A正確，B錯(cuò)誤；

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

B的摩擦力向右，C錯(cuò)誤；

D.A、B兩物塊都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所需的向心力相等，由牛頓第二定律可知，每個(gè)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(yùn)動(dòng)所需的向心力為B做圓周運(yùn)動(dòng)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(dá)到最大，圓盤從靜止開始加速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)繩子沒有

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

ma\2r-/ding

即

例

2r

時(shí)，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(shí)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(dāng)A不受摩擦力時(shí)，設(shè)繩子拉力為

F,對(duì)B由牛頓第二定律

F+Ring=ma)l2r

對(duì)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(shí)A受到的摩擦力開始背離轉(zhuǎn)軸方向，當(dāng)A受到背離轉(zhuǎn)軸方向的靜摩擦力最大時(shí)，設(shè)

繩子拉力為片，則對(duì)A由牛頓第二定律

耳一/jmg=tna^r

對(duì)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(shí)，A會(huì)靠近圓心，繩子上的力和摩擦力不足以維持8錯(cuò)圓周運(yùn)動(dòng)，故要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng):

A.當(dāng)圓盤的角速度增大到J絲時(shí)，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(cuò)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(shí)，A、8開始相對(duì)圓盤發(fā)生滑動(dòng)，故D錯(cuò)誤。

D.當(dāng)圓盤的角速度增大到1

故選ACo

15.BD

【詳解】

AB.太極球運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，根據(jù)題意，有

mg+mg=marR

解得角速度大小

故A錯(cuò)誤，B正確；

CD.球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在B處時(shí)有

F—mg=marR-2mg

解得

F=3mg

故C錯(cuò)誤，D正確；

故選BDo

16.CD

【詳解】

A.當(dāng)小球在最高點(diǎn)恰好只有重力作為它的向心力時(shí)，此時(shí)球?qū)U沒有作用力，A錯(cuò)誤；

B.輕桿固定的小球做圓周運(yùn)動(dòng)，因?yàn)闂U能支撐小球，只要小球能夠到達(dá)最高點(diǎn)就可以了，所以在最高點(diǎn)

的速度可以為零，B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)小球過最高點(diǎn)的速度小于肩時(shí)，桿對(duì)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(dāng)小球過最高點(diǎn)的速度丫=^荻時(shí)，桿對(duì)球的作用力與球受重力方向相同，有

2gR

m2+FN=m-----

R

經(jīng)過計(jì)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(jī)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(diǎn)時(shí)，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(cuò)誤；

B.圖乙中“水流星'’勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，在最高點(diǎn)處滿足

V2

+mg-m~

在最低點(diǎn)時(shí)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(diǎn)處水對(duì)碗底的壓力小于其在最低處水對(duì)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(cuò)誤；

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

緣有沿斜面向下的彈力，補(bǔ)充不夠的向心力，D正確。

故選BDo

18.BC

【詳解】

繩上無拉力時(shí)，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(dá)到最大值，此時(shí)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(dá)到最大值時(shí)，此時(shí)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(duì)滑動(dòng)，AD錯(cuò)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(diǎn)C，由向心力公式有

解得

(2)小球通過半圓軌道的最高點(diǎn)。后做平拋運(yùn)動(dòng)，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(diǎn)時(shí)剛好對(duì)桿無作用力，此時(shí)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(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速率為4m/s,小球受重力和彈力(假設(shè)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(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，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(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)，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(shè)圓弧半徑為R