2025年高考物理復(fù)習(xí)分類訓(xùn)練：圓周運動（一）（解析卷）

專題14圓周運動（一）

一、多選題

1.（2023?湖南）如圖，固定在豎直面內(nèi)的光滑軌道ABC由直線段AB和圓弧段BC組成，兩段相切于B點，

段與水平面夾角為aBC段圓心為。，最高點為C、A與C的高度差等于圓弧軌道的直徑2尺小球從A

點以初速度v。沖上軌道，能沿軌道運動恰好到達C點，下列說法正確的是（）

A.小球從B到C的過程中，對軌道的壓力逐漸增大

B.小球從A到C的過程中，重力的功率始終保持不變

C.小球的初速度為

D.若小球初速度加增大，小球有可能從8點脫離軌道

【答案】AD

【解析】A.由題知，小球能沿軌道運動恰好到達C點，則小球在C點的速度為

vc=0

則小球從。到5的過程中，有

12

mgR（l—cosa）=-mv

「v2

rN=mgcosa-m-

聯(lián)立有

FN=3mgcosa—2mg

則從。到6的過程中。由0增大到仇則COSQ逐漸減小，故網(wǎng)逐漸減小，而小球從3到。的過程中，對軌

道的壓力逐漸增大，A正確；

B.由于A到3的過程中小球的速度逐漸減小，則A到5的過程中重力的功率為

P=—mgvsind

則A到B的過程中小球重力的功率始終減小，則B錯誤;

C.從A到。的過程中有

1212

-mg2R=—mvc--mv0

解得

v0=y/4gR

C錯誤；

D.小球在2點恰好脫離軌道有

?Vg

mgcos0

則

vB=-JgRcos0

則若小球初速度V。增大，小球在2點的速度有可能為JgRcose,故小球有可能從B點脫離軌道，D正確。

故選AD?

2.（2023?湖南）某同學(xué)自制了一個手搖交流發(fā)電機，如圖所示。大輪與小輪通過皮帶傳動（皮帶不打滑）,

半徑之比為4:1,小輪與線圈固定在同一轉(zhuǎn)軸上。線圈是由漆包線繞制而成的邊長為L的正方形，共九匝,

總阻值為R。磁體間磁場可視為磁感應(yīng)強度大小為8的勻強磁場。大輪以角速度。勻速轉(zhuǎn)動，帶動小輪及

線圈繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直。線圈通過導(dǎo)線、滑環(huán)和電刷連接一個阻值恒為R的燈泡。假設(shè)發(fā)

電時燈泡能發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是（）

A,線圈轉(zhuǎn)動的角速度為4。

B.燈泡兩端電壓有效值為30〃出?0

C.若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為L的多匝正方形線圈，則燈泡兩端電壓有效值為

4及"Bl3CD

3

D.若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則燈泡變得更亮

【答案】AC

【解析】A.大輪和小輪通過皮帶傳動，線速度相等，小輪和線圈同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，根據(jù)

v=cor

根據(jù)題意可知大輪與小輪半徑之比為4:1,則小輪轉(zhuǎn)動的角速度為4。，線圈轉(zhuǎn)動的角速度為4。，A正確;

B.線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值

Emax

S=l3

聯(lián)立可得

Emax=4nBL2(o

則線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的有效值

E=『=26nBl3co

y/2

根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知燈泡兩端電壓有效值為

U=四二=叵近（0

R+R

B錯誤；

C.若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為L的多匝正方形線圈，則線圈的匝數(shù)變?yōu)樵瓉淼?/p>

2倍，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值

此時線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的有效值

E=2瞥=4"血%

V2

根據(jù)電阻定律

R=p—r

S

可知線圈電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，即為2R,根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可得燈泡兩端電壓有效值

.RE4拒nBI3ct）

U=---------=---------------

R+2,R3

C正確；

D.若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀叮鶕?jù)丫=。廠可知小輪和線圈的角速度變小，根據(jù)

可知線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢有效值變小，則燈泡變暗，D錯誤。

故選AC?

3.（2022?河北）如圖，廣場水平地面上同種盆栽緊密排列在以。為圓心、凡和凡為半徑的同心圓上，圓心

處裝有豎直細水管，其上端水平噴水嘴的高度、出水速度及轉(zhuǎn)動的角速度均可調(diào)節(jié)，以保障噴出的水全部

落入相應(yīng)的花盆中。依次給內(nèi)圈和外圈上的盆栽澆水時，噴水嘴的高度、出水速度及轉(zhuǎn)動的角速度分別用用、

匕、電和外、匕、表示。花盆大小相同，半徑遠小于同心圓半徑，出水口截面積保持不變，忽略噴水嘴

水平長度和空氣阻力。下列說法正確的是（）

A.右%=%,則V]:v?=旦.K

B.若匕=彩，則％:為=:R；

C.若例=處，v1=v2,噴水嘴各轉(zhuǎn)動一周，則落入每個花盆的水量相同

D,若％=%,噴水嘴各轉(zhuǎn)動一周且落入每個花盆的水量相同，則例=牡

【答案】BD

【解析】AB.根據(jù)平拋運動的規(guī)律

h.gr

R=vt

解得

可知若如=而2,則

V1W2=R1：R2

若V1=N2,貝!]

4：%=尺；：后

選項A錯誤，B正確；

C.若用=牡，則噴水嘴各轉(zhuǎn)動一周的時間相同，因V7=V2,出水口的截面積相同，可知單位時間噴出水的質(zhì)

量相同，噴水嘴轉(zhuǎn)動一周噴出的水量相同，但因內(nèi)圈上的花盆總數(shù)量較小，可知得到的水量較多，選項c

錯誤；

D.設(shè)出水口橫截面積為So,噴水速度為v,若例=牡，則噴水管轉(zhuǎn)動一周的時間相等，因相等，則水落

地的時間相等，則

R

t=—

v

相等；在圓周上單位時間內(nèi)單位長度的水量為

_必5_RS。_SQ__S。

coRMa）Rtcot[2h

小

相等，即一周中每個花盆中的水量相同，選項D正確。

故選BD。

4.（2022?全國）一種可用于衛(wèi)星上的帶電粒子探測裝置，由兩個同軸的半圓柱形帶電導(dǎo)體極板（半徑分別

為R和R+d）和探測器組成，其橫截面如圖（a）所示，點。為圓心。在截面內(nèi)，極板間各點的電場強度

大小與其到。點的距離成反比，方向指向。點。4個帶正電的同種粒子從極板間通過，到達探測器。不計

重力。粒子1、2做圓周運動，圓的圓心為。、半徑分別為石、^R<f[<ri<R+d）.粒子3從距。點4的

位置入射并從距0點4的位置出射；粒子4從距O點石的位置入射并從距。點4的位置出射，軌跡如圖（b）

中虛線所示。則（）

粒子

圖(b)

A.粒子3入射時的動能比它出射時的大

B.粒子4入射時的動能比它出射時的大

C.粒子1入射時的動能小于粒子2入射時的動能

D.粒子1入射時的動能大于粒子3入射時的動能

【答案】BD

【解析】C.在截面內(nèi)，極板間各點的電場強度大小與其到。點的距離成反比，可設(shè)為

Er=k

帶正電的同種粒子1、2在均勻輻向電場中做勻速圓周運動，則有

qE〔=”1幺,qE,=m^-

ri一ri

可得

。2=匈=/遺

2122

即粒子1入射時的動能等于粒子2入射時的動能，故C錯誤;

A.粒子3從距。點4的位置入射并從距。點4的位置出射，做向心運動，電場力做正功，則動能增大，粒

子3入射時的動能比它出射時的小，故A錯誤；

B.粒子4從距。點石的位置入射并從距。點4的位置出射，做離心運動，電場力做負功，則動能減小，粒

子4入射時的動能比它出射時的大，故B正確；

D.粒子3做向心運動，有

qE、＞m—

ri

可得

!*＜莊」*

23221

粒子1入射時的動能大于粒子3入射時的動能，故D正確；

故選BD。

5.（2021?河北）如圖，矩形金屬框MNQP豎直放置，其中MN、PQ足夠長，且PQ桿光滑，一根輕彈簧一

端固定在M點，另一端連接一個質(zhì)量為機的小球，小球穿過尸。桿，金屬框繞軸分別以角速度。和。'勻

速轉(zhuǎn)動時，小球均相對尸。桿靜止，若力＞。，則與以。勻速轉(zhuǎn)動時相比，以方勻速轉(zhuǎn)動時（）

A.小球的高度一定降低B.彈簧彈力的大小一定不變

C.小球?qū)U壓力的大小一定變大D.小球所受合外力的大小一定變大

【答案】BD

【解析】對小球受力分析，設(shè)彈力為T,彈簧與水平方向的夾角為仇則對小球豎直方向

Tsin8=mg

而

T=k(^~

_/o)

COS。

可知。為定值，T不變，則當轉(zhuǎn)速增大后，小球的高度不變，彈簧的彈力不變。則A錯誤，B正確;

水平方向當轉(zhuǎn)速較小時，桿對小球的彈力網(wǎng)背離轉(zhuǎn)軸，則

2

Tcos0-FN=ma>r

即

FN=Tcos6—marr

當轉(zhuǎn)速較大時，尸N指向轉(zhuǎn)軸

2

Tcos0+FN=ma>r

即

FN=mm'r—Tcos0

則因，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)U的壓力不一定變大。則C錯誤;

根據(jù)

F^=ma)2r

可知，因角速度變大，則小球受合外力變大。則D正確。

故選BD。

6.（2019?江蘇）如圖所示，摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動.座艙的質(zhì)量為“3運動半徑

為R,角速度大小為。，重力加速度為g,則座艙

A.運動周期為衛(wèi)

CO

B.線速度的大小為。R

C.受摩天輪作用力的大小始終為mg

D.所受合力的大小始終為加。2尺

【答案】BD

27r9jr

【解析】由于座艙做勻速圓周運動，由公式解得：T=—,故A錯誤；由圓周運動的線速度與角

Tco

速度的關(guān)系可知，v=（oR,故B正確；由于座艙做勻速圓周運動，所以座艙受到摩天輪的作用力是變力,

不可能始終為，咫，故c錯誤；由勻速圓周運動的合力提供向心力可得：琮=mo2R,故D正確.

7.（2014.全國）如圖，兩個質(zhì)量均為根的小木塊。和b（可視為質(zhì)點）放在水平圓盤上，。與轉(zhuǎn)軸的距

離為/,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2/。木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的左倍，重力加速度大小為g。若

圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用。表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法正確的是（）

O.

ab

01\

A.b一定比。先開始滑動

B.a、6所受的摩擦力始終相等

C.。、陛是b開始滑動的臨界角速度

V21

D.當。=時，。所受摩擦力的大小為加1g

【答案】AC

【解析】A.依題意，根據(jù)

/max=尿瑤=燧囁

可得木塊發(fā)生滑動的臨界角速度為

%=后

由于木塊6的半徑較大，則臨界角速度較小，所以b一定比。先開始滑動，故A正確。

B.木塊a,6都未滑動前，它們的角速度相同，受到的靜摩擦力提供所需向心力，根據(jù)

f^^mRa2

可知，由于木塊b的半徑較大，則受到的靜摩擦力較大，故B錯誤。

C.當匕受到的摩擦力達到最大靜摩擦力時，有

kmg=m說?21

可得b開始滑動的臨界角速度為

故C正確；

D.當a受到的摩擦力達到最大靜摩擦力時，有

kmg=mco^l

可得a開始滑動的臨界角速度為

當木塊a的角速度為

則此時木塊a受到的靜摩擦力提供所需向心力，大小為

f=marl=；kmg

故D錯誤。

故選AC?

8.（2018?江蘇）火車以60m/s的速率轉(zhuǎn)過一段彎道，某乘客發(fā)現(xiàn)放在桌面上的指南針在10s內(nèi)勻速轉(zhuǎn)過了

約10。。在此10s時間內(nèi)，火車（）

A.運動路程為600mB.加速度為零

C.角速度約為lrad/sD.轉(zhuǎn)彎半徑約為3.4km

【答案】AD

【解析】A.本題考查勻速圓周的概念，意在考查考生的理解能力，圓周運動的弧長

s=vt=60x10m=600m

故選項A正確;

B.火車轉(zhuǎn)彎是圓周運動，圓周運動是變速運動，所以合力不為零，加速度不為零，故選項B錯誤;

CD.由于角度與弧度的換算關(guān)系

=總城

所以由題意得圓周運動的角速度

10314

a>=----x3.14rac?/s=-----rad/s?0.017rat//s

AZ180x10180

又

v=a)r

所以

r=—=-^-xl80m=3439m?3Akm

①3.14

故選項C錯誤，D正確o

故選AD?

9.（2016?浙江）如圖所示為賽車場的一個水平“梨形”賽道，兩個彎道分別為半徑R=90m的大圓弧和片40m

的小圓弧，直道與彎道相切.大、小圓弧圓心O、。距離L=100m.賽車沿彎道路線行駛時，路面對輪胎的

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動，在彎道上做勻速圓周運動，

要使賽車不打滑，繞賽道一圈時間最短（發(fā)動機功率足夠大，重力加速度8=10向$2,兀=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45m/s

C.在直道上的加速度大小為5.63m/s?

D.通過小圓弧彎道的時間為5.85s

【答案】AB

2

【解析】試題分析：設(shè)經(jīng)過大圓弧的速度為V,經(jīng)過大圓弧時由最大靜摩擦力提供向心力，由2.25'"g=機會

可知，代入數(shù)據(jù)解得：v=45%/s,故B正確；設(shè)經(jīng)過小圓弧的速度為vo,經(jīng)過小圓弧時由最大靜摩擦力提

供向心力，由2.25根g=m咒可知，代入數(shù)據(jù)解得：v0=30m/s,由幾何關(guān)系可得直道的長度為：

r

x=JlOO?-（90-40）2=50屆?再由廿一%=2公代入數(shù)據(jù)解得:a=6.50m/s,故C錯誤；設(shè)R與OO'的夾角

為a,由幾何關(guān)系可得：cos?=^=1,a=60。，小圓弧的圓心角為：120。，經(jīng)過小圓弧彎道的時間為

c1201C”

t=^rx-x-=2J9s,故D錯誤?在彎道上做勻速圓周運動，賽車不打滑，繞賽道一圈時間最短，則在

360%

彎道上都由最大靜摩擦力提供向心力，速度最大，由BC分析可知，在繞過小圓弧彎道后加速，故A正確；

考點：考查了圓周運動，牛頓第二定律，運動學(xué)公式

【名師點睛】解答此題的關(guān)鍵是由題目獲得條件：①繞賽道一圈時間最短，則在彎道上都由最大靜摩擦力

提供向心力；②由數(shù)學(xué)知識求得直道長度；③由數(shù)學(xué)知識求得圓心角.另外還要求熟練掌握勻速圓周運動

的知識.

10.（2016?全國）如圖，一固定容器的內(nèi)壁是半徑為R的半球面；在半球面水平直徑的一端有一質(zhì)量為

的質(zhì)點尸。它在容器內(nèi)壁由靜止下滑到最低點的過程中，克服摩擦力做的功為卬。重力加速度大小為g。設(shè)

質(zhì)點尸在最低點時，向心加速度的大小為a,容器對它的支持力大小為M則（）

p

AW)

/A.?Cl—B,a=2,煙…

mRmR

「AJ3,領(lǐng)一2W

RR

【答案】AC

【解析】AB.質(zhì)點尸下滑過程中，重力和摩擦力做功，根據(jù)動能定理可得

12

mgR-W=—mv

2

根據(jù)公式〃=匕，聯(lián)立可得

R

2（mgR-W）

a=----------

mR

故A正確，B錯誤；

CD.在最低點重力和支持力的合力充當向心力，故根據(jù)牛頓第二定律可得

N—mg=ma

代入可得

N_3mgR-2W

一R

故C正確，D錯誤。

故選ACo

11.（2015?浙江）如圖所示為賽車場的一個水平“U”形彎道，轉(zhuǎn)彎處為圓心在。點的半圓，內(nèi)外半徑分別為

r和2r.一輛質(zhì)量為機的賽車通過48線經(jīng)彎道到達線，有如圖所示的①、②、③三條路線，其中路線③

是以0'為圓心的半圓,OO'=廠，賽車沿圓弧路線行駛時,路面對輪胎的最大徑向靜摩擦力為「曲.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)動機功率足夠大），則（）

A.選擇路線①,賽車經(jīng)過的路程最短

B.選擇路線②，賽車的速率最小

C.選擇路線③，賽車所用時間最短

D.①、②、③三條路線的圓弧上，賽車的向心加速度大小相等

【答案】ACD

【解析】試題分析：選擇路線①，經(jīng)歷的路程si=2r+7ir,選擇路線②，經(jīng)歷的路程S2=2?ir+2r,選擇路線③，

經(jīng)歷的路程S3=2%r,可知選擇路線①，賽車經(jīng)過的路程最短，故A正確.根據(jù)打.=%匕得，v=KZ,

rNm

選擇路線①，軌道半徑最小，則速率最小，故B錯誤.根據(jù)y彳陌Z知，通過①、②、③三條路線的最大

e2

速率之比為1："血,根據(jù):士，由三段路程可知，選擇路線③，賽車所用時間最短，故C正確.根據(jù)v

vr

知，因為最大速率之比為1：萬：夜，半徑之比為1：2：2,則三條路線上，賽車的向心加速度大小相等.故

D正確.故選ACD.

考點：圓周運動；牛頓第二定律

12.（2015?上海）小球用輕繩懸掛在。點，在水平恒力尸=mgtand作用下，小球從靜止開始由A經(jīng)8向C運

動.則小球（）

A.先加速后減速

B.在8點加速度為零

C.在C點速度為零

D.在C點加速度為gtan。

【答案】ACD

【解析】AC.設(shè)小球擺到的最大角度為a,根據(jù)動能定理得:

FLsina-mgL(1-cosa)=0

F=mgtan0

解得cr=20,即在C點的速度為零?？芍∏蛳燃铀俸鬁p速，AC正確；

B.小球在2點的速度不為零，所以小球在2點有向心加速度，所以加速度不為零，B錯誤；

D.在C點時，速度為零，小球受重力和拉力，垂直繩子方向的合力為零，則小球所受的合力為

mgsin20—mgtan6cos2。=mgtan0

根據(jù)牛頓第二定律可知，在c點的加速度為gtan仇D正確。

故選ACD?

二、單選題

13.（2023?全國）一質(zhì)點做勻速圓周運動，若其所受合力的大小與軌道半徑的”次方成正比，運動周期與軌

道半徑成反比，則”等于（）

A.1B.2C.3D.4

【答案】C

【解析】質(zhì)點做勻速圓周運動，根據(jù)題意設(shè)周期

合外力等于向心力，根據(jù)

4/

聯(lián)立可得

L4機"23

卜=-----r

nk2

其中出寫為常數(shù)，「的指數(shù)為3,故題中

n=3

故選C。

14.（2022.北京）我國航天員在“天宮課堂”中演示了多種有趣的實驗，提高了青少年科學(xué)探索的興趣。某同

學(xué)設(shè)計了如下實驗：細繩一端固定，另一端系一小球，給小球一初速度使其在豎直平面內(nèi)做圓周運動。無

論在“天宮”還是在地面做此實驗（）

6

?%<--------

A.小球的速度大小均發(fā)生變化B.小球的向心加速度大小均發(fā)生變化

C.細繩的拉力對小球均不做功D.細繩的拉力大小均發(fā)生變化

【答案】C

【解析】AC.在地面上做此實驗，忽略空氣阻力，小球受到重力和繩子拉力的作用，拉力始終和小球的速

度垂直，不做功，重力會改變小球速度的大??；在“天宮”上，小球處于完全失重的狀態(tài)，小球僅在繩子拉力

作用下做勻速圓周運動，繩子拉力仍然不做功，A錯誤，C正確；

22

BD.在地面上小球運動的速度大小改變，根據(jù)。=匕和尸=加上（重力不變）可知小球的向心加速度和拉力

rr

的大小發(fā)生改變，在“天宮”上小球的向心加速度和拉力的大小不發(fā)生改變，BD錯誤。

故選C。

15.（2022?浙江）下列說法正確的是（）

A,鏈球做勻速圓周運動過程中加速度不變

B.足球下落過程中慣性不隨速度增大而增大

C.乒乓球被擊打過程中受到的作用力大小不變

D.籃球飛行過程中受到空氣阻力的方向與速度方向無關(guān)

【答案】B

【解析】A.鏈球做勻速圓周運動過程中加速度方向在改變，A錯誤；

B.慣性只與質(zhì)量有關(guān)，則足球下落過程中慣性不隨速度增大而增大，B正確；

C.乒乓球被擊打過程中受到的作用力隨著形變量的減小而減小，C錯誤；

D.籃球飛行過程中受到空氣阻力的方向與速度方向有關(guān)，D錯誤。

故選B。

16.（2022?山東）無人配送小車某次性能測試路徑如圖所示，半徑為3m的半圓弧3C與長8m的直線路徑A3

相切于8點，與半徑為4m的半圓弧。相切于C點。小車以最大速度從A點駛?cè)肼窂剑竭m當位置調(diào)整速

率運動到2點，然后保持速率不變依次經(jīng)過和8。為保證安全，小車速率最大為4m/s。在43c段的

加速度最大為Zm/s2,段的加速度最大為Im/s?。小車視為質(zhì)點，小車從A到。所需最短時間t及在AB段

做勻速直線運動的最長距離/為（）

D」=[2+1遙+^^]s,/=5.5m

【答案】B

【解析】在2C段的最大加速度為a/=2m/s2,則根據(jù)

ax=—

可得在段的最大速度為

Vlm=V6m/s

2

在CD段的最大加速度為a2=lm/s,則根據(jù)

%=—

馬

可得在。段的最大速度為

y2m=2m/s<vlm

可知在BCD段運動時的速度為v=2m/s,在BCD段運動的時間為

nr,+7ir7?

t,=—[------=——S

3v2

AB段從最大速度面減速到v的時間

V—v4—2

t,=-m......=-------s=ls

ax2

位移

y2-y2

j——=3m

2%

在段勻速的最長距離為

Z=8m-3m=5m

則勻速運動的時間

I5

=—=-s

%4

則從A到。最短時間為

z97%、

t=tx+t2+t3=(-+—)s

故選B。

17.（2022.全國）北京2022年冬奧會首鋼滑雪大跳臺局部示意圖如圖所示。運動員從。處由靜止自由滑下，

到6處起跳，c點為。、b之間的最低點，a、c兩處的高度差為鼠要求運動員經(jīng)過。點時對滑雪板的壓力不

大于自身所受重力的左倍，運動過程中將運動員視為質(zhì)點并忽略所有阻力，則c點處這一段圓弧雪道的半徑

不應(yīng)小于（）

2/7

D.

1^1

【答案】D

【解析】運動員從。到C根據(jù)動能定理有

mgh=；mv^

在C點有

FNc-mg=m-^~

FNC<kmg

聯(lián)立有

R>—

ck-1

故選D。

18.（2021?北京）如圖所示，圓盤在水平面內(nèi)以角速度。繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動，圓盤上距軸r處的P點有一質(zhì)

量為，”的小物體隨圓盤一起轉(zhuǎn)動。某時刻圓盤突然停止轉(zhuǎn)動，小物體由P點滑至圓盤上的某點停止。下列

說法正確的是（）

A.圓盤停止轉(zhuǎn)動前，小物體所受摩擦力的方向沿運動軌跡切線方向

B.圓盤停止轉(zhuǎn)動前，小物體運動一圈所受摩擦力的沖量大小為2〃20r

C.圓盤停止轉(zhuǎn)動后，小物體沿圓盤半徑方向運動

D.圓盤停止轉(zhuǎn)動后，小物體整個滑動過程所受摩擦力的沖量大小為"皿廠

【答案】D

【解析】A.圓盤停止轉(zhuǎn)動前，小物體隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，小物體所受摩擦力提供向心力，方向沿半徑方向,

故A錯誤；

B.圓盤停止轉(zhuǎn)動前，小物體所受摩擦力

f=mra>2

根據(jù)動量定理得，小物體運動一圈所受摩擦力的沖量為

I=mv—mv=O

大小為0,故B錯誤；

C.圓盤停止轉(zhuǎn)動后，小物體沿切線方向運動，故c錯誤；

D.圓盤停止轉(zhuǎn)動后，根據(jù)動量定理可知，小物體整個滑動過程所受摩擦力的沖量為

/'=Ap=0-mv=-mra>

大小為根or,故D正確。

故選D。

19.（2021?浙江）質(zhì)量為優(yōu)的小明坐在秋千上擺動到最高點時的照片如圖所示，對該時刻，下列說法正確

的是（）

A.秋千對小明的作用力小于"際

B.秋千對小明的作用力大于祖g

C.小明的速度為零，所受合力為零

D.小明的加速度為零，所受合力為零

【答案】A

【解析】在最高點，小明的速度為0,設(shè)秋千的擺長為/，擺到最高點時擺繩與豎直方向的夾角為。，秋千

對小明的作用力為凡則對人，沿擺繩方向受力分析有

v2

r-mgcos0-m一

由于小明的速度為0,則有

F=mgcos0<mg

沿垂直擺繩方向有

mgsin0=ma

解得小明在最高點的加速度為

a=gsin0

所以A正確；BCD錯誤;

故選A。

20.（2021.全國）“旋轉(zhuǎn)紐扣”是一種傳統(tǒng)游戲。如圖，先將紐扣繞幾圈，使穿過紐扣的兩股細繩擰在一起,

然后用力反復(fù)拉繩的兩端，紐扣正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)會交替出現(xiàn)。拉動多次后，紐扣繞其中心的轉(zhuǎn)速可達50r/s,此

時紐扣上距離中心1cm處的點向心加速度大小約為（）

D.lOOOOm/s2

【答案】C

【解析】紐扣在轉(zhuǎn)動過程中

a>=27m=100>rrad/s

由向心加速度

a=arr?1000m/s2

故選C。

21.（2020?浙江）如圖所示，底部均有4個輪子的行李箱a豎立、b平臥放置在公交車上，箱子四周有一定

空間。當公交車（）

A.緩慢起動時，兩只行李箱一定相對車子向后運動

B.急剎車時，行李箱a一定相對車子向前運動

C.緩慢轉(zhuǎn)彎時，兩只行李箱一定相對車子向外側(cè)運動

D.急轉(zhuǎn)彎時，行李箱b一定相對車子向內(nèi)側(cè)運動

【答案】B

【解析】A.有題意可知當公交車緩慢啟動時，兩只箱子與公交車之間的有可能存在靜摩擦使箱子與公交車

一起運動，故A錯誤；

B.急剎車時，由于慣性，行李箱。一定相對車子向前運動，故B正確；

C.當公交車緩慢轉(zhuǎn)彎時，兩只箱子與車之間的摩擦力可能提供向心力，與車保持相對靜止，故C錯誤；

D.當公交車急轉(zhuǎn)彎時，由于需要向心力大，行李箱一定相對車子向外側(cè)運動，故D錯誤。

故選B。

22.（2020?全國）如圖，一同學(xué)表演蕩秋千。已知秋千的兩根繩長均為10m,該同學(xué)和秋千踏板的總質(zhì)量

約為50kg。繩的質(zhì)量忽略不計，當該同學(xué)蕩到秋千支架的正下方時，速度大小為8m/s,此時每根繩子平

均承受的拉力約為（）

A.200NB.400NC.600ND.800N

【答案】B

【解析】在最低點由

2

1T-mg=—

r

知

T=410N

即每根繩子拉力約為410N,故選B。

23.（2019?海南）如圖，一硬幣（可視為質(zhì)點）置于水平圓盤上，硬幣與豎直轉(zhuǎn)軸00的距離為廣，已知硬

幣與圓盤之間的動摩擦因數(shù)為〃（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），重力加速度大小為g。若硬幣與圓盤一

起軸勻速轉(zhuǎn)動，則圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度為（）

O\

O,l\

A陰B.杵C.再D.2竹

【答案】B

r,解得。=杵，即圓盤轉(zhuǎn)動的最大

【解析】硬幣做圓周運動的向心力由靜摩擦力提供，則：卬嗯=ms，

角速度為杵,故選B.

24.（2015?福建）如圖，在豎直平面內(nèi)，滑道ABC關(guān)于8點對稱，且A、B、C三點在同一水平線上.若小

滑塊第一次由A滑到C,所用的時間為5第二次由C滑到A,所用時間為⑶小滑塊兩次的初速度大小相

同且運動過程始終沿著滑道滑行，小滑塊與滑道的動摩擦因數(shù)恒定，則（）

A.tl〈t2B.tl=t2C.tl>t2D.無法比較力、尬的大小

【答案】A

【解析】在AB段，由牛頓第二定律得

mg-F=m—

滑塊受到的支持力

F=m2-m——

則速度v越大，滑塊受支持力尸越小，摩擦力尸〃尸就越??；

在段，由牛頓第二定律得

L