高中物理人教版 (2019)必修第二冊4 生活中的圓周運動優(yōu)秀課后練習題-試卷下載-教習網(wǎng)

一．判斷哪些力提供向心力、有關(guān)向心力的簡單計算（共4小題）
二．通過牛頓第二定律求解向心為（共7小題）
三．生活中的圓周運動（共9小題）
四．繩球類模型及其臨界條件（共5小題）
五．桿球類模型及其臨界條件（共4小題）
六．拱橋和凹橋模型（共4小題）
七．水平轉(zhuǎn)盤上的物體（共6小題）
八．圓錐擺問題（共5小題）
九．汽車和自行車在水平面的轉(zhuǎn)彎問題（共4小題）
十．火車和飛機傾斜轉(zhuǎn)彎模型（共4小題）
一十一．物體做離心或向心運動的條件（共3小題）
一十二．離心運動的應(yīng)用和防止（共4小題）
一．判斷哪些力提供向心力、有關(guān)向心力的簡單計算（共4小題）
1．如圖是重慶市某游樂園的摩天輪，假設(shè)某乘客坐在座椅上隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，整個過程座椅始終保持水平，則（）
A．座艙勻速轉(zhuǎn)動過程中，乘客受力平衡
B．座艙在最低點時，乘客處于失重狀態(tài)
C．座艙在最高點時，乘客處于超重狀態(tài)
D．座艙在轉(zhuǎn)動過程中，乘客所受合力方向始終指向轉(zhuǎn)軸
2．甲、乙兩物體都做勻速圓周運動，其質(zhì)量之比為1：2，轉(zhuǎn)動半徑之比為1：2，角速度之比4：3，則它們的向心力之比為（）
A．1：4B．2：3C．4：9D．9：16
3．如圖所示是“感受向心力”實驗。在繩子的點拴一個小沙袋，點握在手中。將手舉過頭頂，使沙袋在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，此時可認為“沙袋所受的向心力近似等于繩子對沙袋的拉力”。下列分析正確的是（）
A．沙袋做勻速圓周運動的圓心一定在點
B．由于空氣阻力的作用，拉力與沙袋速度方向不垂直
C．若不考慮空氣阻力的影響，沙袋速度越小，向心力與拉力越接近
D．若在完全失重條件下做上述實驗，空氣阻力越小，向心力與拉力越接近
4．如圖所示，AB為豎直轉(zhuǎn)軸，細繩AC和BC的結(jié)點C處系一質(zhì)量的小球，其中，兩繩能承受的最大拉力均為40N，小球隨轉(zhuǎn)軸AB以一定的角速度轉(zhuǎn)動，細繩AC和BC均拉直，此時，細繩BC與豎直軸AB垂直，ABC能繞豎直軸AB勻速轉(zhuǎn)動，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，取重力加速度大小，。
（1）當小球轉(zhuǎn)動的角速度增大時，通過計算判斷AC和BC哪條繩先斷？
（2）一條繩被拉斷后，小球轉(zhuǎn)動的角速度繼續(xù)增加，為了讓小球能夠做圓周運動，則小球的最大線速度為多少？

二．通過牛頓第二定律求解向心為（共7小題）
5．如圖所示，一圓筒固定在水平地面上，圓筒底面光滑，側(cè)面粗糙。一物塊緊貼圓筒內(nèi)壁開始滑動。在物塊滑動過程中，其速率隨時間變化的圖像正確的是（）
A．B．
C．D．
6．如圖所示為某港口大型起重裝置，纜車下吊一重物正勻速運動，速度為，所吊重物（可視為質(zhì)點）的質(zhì)量為m，吊重物的纜繩長為L，不計纜繩的重量，重力加速度為g，當纜車突然停止時，纜繩所承受的拉力為（）

A．4mgB．3mgC．2mgD．mg
7．如圖所示，在光滑的水平面上質(zhì)量為的小球甲與質(zhì)量為的小球乙用長為的輕質(zhì)細線連接，兩小球均視為質(zhì)點，現(xiàn)讓兩小球以相同的角速度互相環(huán)繞共同的圓心做勻速圓周運動，下列說法正確的是（）

A．甲、乙的向心加速度之比為
B．甲、乙的軌道半徑之比為
C．若甲、乙的角速度為，則細線的拉力為
D．若細線的拉力為，則甲的線速度為
8．如圖所示，金屬環(huán)M、N用不可伸長的細線連接，分別套在水平粗糙細桿和豎直光滑細桿上，當整個裝置以豎直桿為軸以不同大小的角速度勻速轉(zhuǎn)動時，兩金屬環(huán)一直相對桿不動，下列判斷正確的是（）
A．轉(zhuǎn)動的角速度越大，細線中的拉力越大
B．轉(zhuǎn)動的角速度越大，環(huán)M與水平桿之間的彈力不變
C．轉(zhuǎn)動的角速度越大，環(huán)N與豎直桿之間的彈力不變
D．轉(zhuǎn)動的角速度不同，環(huán)M與水平桿之間的摩擦力大小可能相等
9．如圖，摩天輪在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動。座艙的質(zhì)量為，運動半徑為，角速度大小為，重力加速度為，座艙的運動周期為；某時刻，座艙A與摩天輪圓心在同一高度，此時座艙A受摩天輪的作用力大小為。
10．如圖所示，長L的輕桿兩端分別固定著小球A、B，桿中心O有水平方向的固定轉(zhuǎn)軸，桿繞轉(zhuǎn)軸在豎直平面內(nèi)做角速度為ω的勻速圓周運動。小球A的質(zhì)量為m，重力加速度為g。
（1）小球A運動到水平位置時，求桿對球A的作用力大小F1；
（2）小球A運動到最高點時，求桿對球A的作用力大小F2；
（3）若輕桿角速度為2ω，小球A運動到最低點時，桿對轉(zhuǎn)軸的作用力剛好為零，求小球B的質(zhì)量mB。
11．如圖甲所示，一水平放置的內(nèi)表面光滑對稱“V”型二面體，可繞其豎直中心軸在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，置于AB中點P的小物體（視為質(zhì)點）恰好在ABCD面上沒有相對滑動，二面體的二面角為，截面圖如圖乙所示．面ABCD和面CDEF的長和寬均為，取重力加速度。
（1）求“V”型二面體勻速轉(zhuǎn)動的角速度的大小；
（2）若“V”型二面體突然停止轉(zhuǎn)動，求小物體從二面體上離開的位置距離AB邊距離。

三．生活中的圓周運動（共9小題）
12．隨著科技的發(fā)展，無人機越來越多的走進人們的生活。如圖是一架無人機正在對一只趴在地上不動的小刺猬進行拍攝。無人機在刺猬的上空以刺猬所在豎直線為中軸線，在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，已知無人機的質(zhì)量為m=1.6kg，飛行的角速度大小為，無人機到小刺猬的距離為r=5m，其軌道中心距小刺猬高度為h=4m，小刺猬和無人機均可看作質(zhì)點，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（）

A．空氣對無人機的作用力方向豎直向上
B．空氣對無人機的作用力大小為12N
C．由于無人機飛行時要消耗電能，所以其機械能是不斷增加的
D．當無人機運動到B點時，突然從無人機上掉落一個小物體，不計空氣阻力的影響，小物體落地時距離小刺猬為
13．對汽車通過拱形橋的測試是檢驗汽車性能的一個方面，拱形橋位于同一圓周上，如圖所示。某次測試中汽車勻速率通過拱形橋，對該過程的說法正確的是（）
A．汽車運動的加速度保持不變
B．汽車運動的向心力大小保持不變
C．橋面對汽車的支持力先減小后增大
D．汽車過橋的過程中處于超重狀態(tài)
14．在公路上常會看到凸形和凹形的路面，如圖所示。一輛質(zhì)量為m的汽車，通過凸形路面的最高處時對路面的壓力為，通過凹形路面最低處時對路面的壓力為，則（）

A．B．C．D．
15．如圖（a）為游樂場中的“空中飛椅”項目?！翱罩酗w椅”結(jié)構(gòu)示意圖如圖（b），轉(zhuǎn)動軸帶動頂部圓盤轉(zhuǎn)動，懸繩一端系在圓盤邊緣，另一端系著椅子。若所有椅子質(zhì)量相等，懸繩長短不一定相等，忽略懸繩質(zhì)量與空氣阻力，則坐在椅子上的游客與椅子整體隨圓盤勻速轉(zhuǎn)動的過程中（）
A．任一時刻，所有游客的線速度都相同
B．所有游客做圓周運動的周期都相同
C．懸繩越長，懸繩與豎直方向的夾角就越大
D．懸繩與豎直方向的夾角與游客質(zhì)量無關(guān)
16．如圖所示，傾角為的傾斜圓盤繞垂直盤面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，盤面上有一個離轉(zhuǎn)軸距離為r、質(zhì)量為m的小物體（可視為質(zhì)點）隨圓盤一起轉(zhuǎn)動。PQ、MN是小物體軌跡圓互相垂直的兩條直徑，P、Q、M、N是圓周上的四個點，且P是軌跡圓上的最高點，Q是軌跡圓上的最低點，則（）
A．小物體所受靜摩擦力最大值為
B．小物體所受靜摩擦力最大值為
C．在最高點P處，小物體所受靜摩擦力可能背離圓心
D．在M處，小物體所受靜摩擦力大小
17．在修筑鐵路時，彎道處的外軌會略高于內(nèi)軌。如圖所示，當火車以規(guī)定的行駛速度水平轉(zhuǎn)彎時，內(nèi)、外軌均不會受到輪緣的側(cè)向擠壓，設(shè)此時的速度大小為v，火車受到的（選填“重力”“支持力”或“支持力的水平分力”）提供火車轉(zhuǎn)彎的向心力。當火車質(zhì)量更大時，規(guī)定的行駛速度應(yīng) v（選填“大于”“等于”或“小于”）；當火車速率大于v時，外軌（選填“會”或“不會”）受到輪緣的側(cè)向擠壓。
18．如圖所示，BC為圓心角θ=37°的粗糙圓弧軌道，半徑R=2m，末端C與傳送帶水平相接，傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，CD長度l=11.75m。一質(zhì)量m=1kg的小物塊自A點以速度v0=4m/s水平拋出，沿圓弧B端切向滑入軌道做勻速圓周運動，離開圓弧軌道后進入傳送帶運動到D點，小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。不計空氣阻力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cs53°=0.8。求：
（1）物塊從A運動到B的時間t；
（2）物塊在圓弧軌道C端對軌道的壓力大??；
（3）若要使物塊在2s內(nèi)從C運動到D，傳送帶速度至少為多少？
19．如圖所示，一長度為L、內(nèi)壁光滑的細圓筒，其上端封閉，下端固定在豎直轉(zhuǎn)軸的O點，圓筒與水平方向的夾角為θ。原長為的輕質(zhì)彈簧上端固定在圓筒上端，下端連接一質(zhì)量為m的小球，小球的直徑略小于圓筒直徑。當圓筒處于靜止狀態(tài)時，彈簧長度為。重力加速度為g。求：
（1）彈簧的勁度系數(shù)k；
（2）當彈簧恢復原長時，轉(zhuǎn)軸的角速度；
（3）當轉(zhuǎn)軸的角速度時，彈簧的形變量x。
20．如圖所示，一滑環(huán)套在桿上，桿上A點處固定一擋板（擋板厚度不計）。長度為l=1m的輕繩一端連接滑環(huán)，另一端懸掛質(zhì)量為m=1kg的小球，小球和滑環(huán)可看作質(zhì)點，輕繩能承受的最大拉力為46N。水平面有一傾角為37°的固定斜面BC。初始時刻，輕繩保持豎直，滑環(huán)和小球一起水平向右以v0的速度作勻速直線運動，一段時間后滑環(huán)與水平桿上的固定擋板A碰撞，滑環(huán)即刻停止，繩子恰好斷裂，小球剛好能垂直打到斜面BC上，不計空氣阻力，g=10m/s2，cs37°=0.8，sin37°=0.6。求：
（1）滑環(huán)和小球一起水平向右勻速的速度v0大?。?br>（2）小球水平拋出后經(jīng)過多長時間打在斜面上。
四．繩球類模型及其臨界條件（共5小題）
21．如圖所示，過山車的軌道可視為豎直平面內(nèi)半徑為的圓軌道。質(zhì)量為的游客隨過山車一起運動，當游客以速度經(jīng)過圓軌道最高點時（）
A．處于超重狀態(tài)B．加速度方向豎直向下
C．速度大小一定為D．對座椅的作用力為
22．如圖所示，細繩的一端固定于O點，另一端系一個小球，在O點的正下方釘一個釘子P，小球從左側(cè)一定高度擺下（整個過程無能量損失）。已知小球經(jīng)過最低點時，速度大小不變，則下列說法中正確的是（）

A．在擺動過程中，小球所受重力和繩子拉力的合力始終等于向心力
B．小球經(jīng)過最低點時，加速度不變
C．釘子位置離O點越遠，繩就越容易斷
D．釘子位置離O點越近，繩就越容易斷
23．如圖所示，下列有關(guān)生活中圓周運動實例分析，其中說法正確的是（）
A．甲圖中，汽車通過凹形橋的最低點時，速度不能超過
B．乙圖中，“水流星”勻速轉(zhuǎn)動過程中，在最低處水對桶底的壓力最小
C．丙圖中，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，外軌對輪緣會有擠壓作用
D．丁圖中，內(nèi)表面光滑的固定圓錐筒內(nèi)（軸線豎直），同一小球先后在A、B所在水平面內(nèi)做圓周運動，則在兩位置小球向心加速度大小相等
24．如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小球在長為L=0.5m的細繩作用下，恰能在豎直平面內(nèi)做圓周運動，細繩能承受的最大拉力=42N，轉(zhuǎn)軸離地高度h=5.5m，不計阻力，g=10m/s2。
（1）小球經(jīng)過最高點的速度是多少？
（2）若小球在某次運動到最低點時細繩恰好被拉斷，求細繩被拉斷后小球運動的水平位移。

25．如圖甲所示，豎直面內(nèi)有一光滑軌道，軌道的上端點B和圓心O的連線與水平方向的夾角，圓弧軌道半徑為，與水平軌道相切于點C.現(xiàn)將一小滑塊（可視為質(zhì)點）從空中的A點以的初速度水平向左拋出，恰好從B點沿軌道切線方向進入軌道，沿著圓弧軌道運動到C點，滑塊在圓弧末端C點速度為，對軌道的壓力，之后繼續(xù)沿水平軌道滑動，經(jīng)過D點滑到質(zhì)量為，長為的木板上.圖乙為木板開始運動后一段時間內(nèi)的圖像，滑塊與地面、木板與地面間的動摩擦因數(shù)相同，重力加速度g取，不計空氣阻力和木板厚度。求：
（1）小滑塊經(jīng)過圓弧軌道上B點的速度大小；
（2）小滑塊的質(zhì)量；
（3）全過程中木板的位移。
五．桿球類模型及其臨界條件（共4小題）
26．如圖所示，一長為的輕桿的一端固定在水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一質(zhì)量為的小球。使輕桿隨轉(zhuǎn)軸在豎直平面內(nèi)做角速度為的勻速圓周運動，重力加速度為g。下列說法正確的是（）

A．小球運動到最高點時，桿對球的作用力一定向上
B．小球運動到水平位置A時，桿對球的作用力指向O點
C．若，小球通過最高點時，桿對球的作用力為零
D．小球通過最低點時，桿對球的作用力可能向下
27．如圖甲所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運動。當小球運動到圓形管道的最高點時，管道對小球的彈力與在最高點時的速度平方的關(guān)系如圖乙所示（取豎直向下為正方向）。為通過圓心的一條水平線。不計小球半徑、管道的粗細，重力加速度為。則下列說法正確的是（）
A．管道的半徑為
B．小球的質(zhì)量為
C．小球在以下的管道中運動時，內(nèi)側(cè)管壁對小球可能有作用力
D．小球在以上的管道中運動時，外側(cè)管壁對小球一定有作用力
28．m為在水平傳送帶上被傳送的小物體（可視為質(zhì)點），A為終端皮帶輪，如圖所示，已知皮帶輪半徑為r，傳送帶與皮帶輪間不打滑，當m可被水平拋出時（）
A．皮帶的最小速度為B．皮帶的最小速度為
C．A輪每秒的轉(zhuǎn)數(shù)最少是D．A輪每秒的轉(zhuǎn)數(shù)最少是
29．拋石機是古代遠程攻擊的一種重型武器，某同學制作了一個簡易模型，如圖所示。支架固定在地面上，O為轉(zhuǎn)軸，長為L的輕質(zhì)硬桿A端的凹槽內(nèi)放置一質(zhì)量為m的石塊，B端固定質(zhì)量為20m的重物，，。為增大射程，在重物B上施加一向下的瞬時作用力后，硬桿繞O點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。硬桿轉(zhuǎn)動到豎直位置時，石塊立即被水平拋出，此時重物的速度為，石塊直接擊中前方傾角為的斜坡，且擊中斜坡時的速度方向與斜坡成角。重力加速度為g，忽略空氣阻力影響，求：
（1）石塊拋出時的速度大??；
（2）石塊擊中斜坡時的速度大小及石塊拋出后在空中運動的水平距離；
（3）石塊拋出前的瞬間，重物和石塊分別受到硬桿（包括凹槽）的作用力的大小和方向。

六．拱橋和凹橋模型（共4小題）
30．汽車以某一速度經(jīng)過拱橋頂端的瞬間（）
A．處于超重狀態(tài)，重力增大 B．處于超重狀態(tài)，重力不變
C．處于失重狀態(tài)，重力減小 D．處于失重狀態(tài)，重力不變
31．一個質(zhì)量為m的物體（體積可忽略），在半徑為R的光滑半球頂點處以水平速度運動，如圖所示，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）
A．若，則物體對半球頂點壓力為mg
B．若，則物體對半球頂點的壓力為
C．若，則物體對半球頂點的壓力為
D．若，則物體對半球頂點的壓力為零
32．如圖所示，質(zhì)量的汽車以不變的速率先后駛過凹形橋面和凸形橋面，兩橋面的圓弧半徑均為，如果橋面承受的壓力不超過，g取。則（）

A．汽車駛至凹形橋面的底部時處于失重狀態(tài)
B．汽車駛至凸形橋面的頂部時處于失重狀態(tài)
C．汽車允許的最大速率為
D．汽車對橋面的最小壓力為
33．有一輛質(zhì)量為600kg的小汽車駛上圓弧半徑為50m的拱橋。（g=10m/s2）
問∶（1）汽車到達橋頂時速度為6m/s，汽車對橋的壓力是多大？
（2）汽車以多大速度經(jīng)過橋頂時便恰好對橋沒有壓力而騰空？
（3）汽車對地面的壓力過小是不安全的。因此從這個角度講，汽車過橋時的速度不能過大。對于同樣的車速，拱橋圓弧的半徑大些比較安全，還是小些比較安全？
（4）如果拱橋的半徑增大到與地球半徑R（R=6400km）一樣，汽車要在橋面上騰空，速度要多大？
七．水平轉(zhuǎn)盤上的物體（共6小題）
34．如圖所示，甲、乙兩個相同的物體放在一水平勻速轉(zhuǎn)動的圓盤上，均相對圓盤靜止，對于甲、乙兩物體，下列說法正確的是（）
A．線速度相同 B．向心力相同 C．角速度相同 D．周期不相同
35．如圖所示，一圓盤可以繞其豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，水平輕繩連接兩個物體M和m，物體M在轉(zhuǎn)軸位置上，繩剛好被拉直且無拉力。兩物體均看作質(zhì)點，兩物體與圓盤之間的動摩擦因數(shù)相等。在圓盤轉(zhuǎn)動的角速度從零慢慢增大的過程中（）
A．繩中一直有拉力，且逐漸最大 B．物體m一直受到圓盤的摩擦力
C．物體M一直受到圓盤的摩擦力 D．物體m和M受到圓盤的摩擦力大小相等
36．如圖所示，物塊P置于水平轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤一起運動，圖中c方向沿半徑指向圓心，a方向與c方向垂直。當轉(zhuǎn)盤逆時針轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是（）
A．當轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動時，P受的摩擦力方向為a
B．當轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動時，P受的摩擦力方向可能為b
C．當轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時，P受的摩擦力方向為c
D．當轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時，P受的摩擦力方向為d
37．如圖，兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b（可視為質(zhì)點）放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k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ω表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法正確的是（）

A．b一定比a先開始滑動
B．a(chǎn)、b所受的摩擦力始終相等
C．當時，a所受摩擦力的大小為kmg
D．是b開始滑動的臨界角速度
38．如圖所示，在水平圓盤上有一過圓心的光滑水平槽，槽內(nèi)有兩根原長、勁度系數(shù)均相同的橡皮繩拉住一質(zhì)量為m的小球（可以視為質(zhì)點），一條橡皮繩拴在O點，另一條拴在O′點，其中O點為圓盤的中心，O′點為圓盤的邊緣。橡皮繩的勁度系數(shù)為k（類似彈簧遵從胡克定律），原長為圓盤半徑R的?，F(xiàn)使圓盤角速度由零緩慢增大，求圓盤的角速度ω1＝與ω2＝時，小球所對應(yīng)的線速度之比v1∶v2。
39．生產(chǎn)流水線可以提高勞動效率，下圖是某工廠生產(chǎn)流水線的水平傳輸裝置的俯視圖，它由同一水平面的傳送帶和轉(zhuǎn)盤組成，每間隔0.2秒在A處無初速放一個物品到傳送帶上，物品（可視為質(zhì)點）運動到B處后進入勻速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤表面，隨其做半徑R=2.0m的圓運動（與轉(zhuǎn)盤無相對滑動），到C處被取走裝箱，已知A、B的距離L=6.4m，物品與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ1=0.5，傳送帶的傳輸速度和轉(zhuǎn)盤上與轉(zhuǎn)軸O相距為R處的線速度均為v=2.0m/s，取g=10m/s2，問：
（1）物品從A處運動到B處的時間t多大？
（2）若物品在轉(zhuǎn)盤上的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，則物品與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)μ2至少為多大？
八．圓錐擺問題（共5小題）
40．天花板下懸掛的輕質(zhì)光滑小圓環(huán)P可繞過懸掛，點的豎直軸無摩擦地旋轉(zhuǎn)。一根輕繩穿過P，兩端分別連接質(zhì)量為和的小球A、B。兩球同時做如圖所示的圓錐擺運動，且兩球始終在同一水平面內(nèi)，則（）
A．兩球的向心加速度大小相等
B．兩球運動的角速度大小相等
C．A、B兩球的質(zhì)量之比等于
D．A、B兩球的線速度大小之比等于
41．如圖1所示一個光滑的圓錐體固定在水平桌面上，其軸線豎直，母線與軸線之間夾角為，一條長度為l的輕繩，一端固定在圓錐體的頂點O處，另一端拴著一個質(zhì)量為m的小球（可看作質(zhì)點），小球以角速度繞圓錐體的軸線做勻速圓周運動，細線拉力F隨變化關(guān)系如圖2所示。重力加速度g取，由圖2可知（）
A．繩長為
B．母線與軸線之間夾角
C．小球質(zhì)量為
D．小球的角速度為時，小球剛離開錐面
42．如圖，內(nèi)壁光滑的玻璃管內(nèi)用長為L的輕繩懸掛一個小球。當玻璃管繞豎直軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動時，小球與玻璃管間恰無壓力。下列說法正確的是（）
A．僅增加繩長后，小球?qū)⑹艿讲ＡЧ苄毕蛏戏降膲毫?br>B．僅增加繩長后，若仍保持小球與玻璃管間無壓力，需減小
C．僅增加小球質(zhì)量后，小球?qū)⑹艿讲ＡЧ苄毕蛏戏降膲毫?br>D．僅增加角速度至后，小球?qū)⑹艿讲ＡЧ苄毕蛳路降膲毫?br>43．有一種叫“飛椅”的游樂項目，示意圖如圖所示，長為L的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣，轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動。當轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為θ，游玩者與座椅的總質(zhì)量為m，將游玩者和座椅看作一質(zhì)點，不計鋼繩的重力和空氣阻力，重力加速度為g。求：
（1）游玩者與座椅的向心力大??；
（2）轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度。

44．有一種叫“飛椅”的游樂項目，如圖所示。長為L的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣。轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動。當轉(zhuǎn)盤以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為θ。不計鋼繩的重力，求：
（1）鋼繩所受的拉力；
（2）轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度ω與夾角θ的關(guān)系。
九．汽車和自行車在水平面的轉(zhuǎn)彎問題（共4小題）
45．摩托車沿水平的圓弧彎道以不變的速率轉(zhuǎn)彎，則它（）
A．受到重力、彈力、摩擦力和向心力的作用
B．所受的地面作用力恰好與重力平衡
C．所受的合力可能不變
D．所受的合力始終變化
46．汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時，若速度過大將做離心運動而造成事故。已知汽車質(zhì)量為m，轉(zhuǎn)彎半徑為R，最大靜摩擦力為f，則最大安全轉(zhuǎn)彎速度為（）
A．B．C．D．
47．如圖為場地自行車比賽的圓形賽道。某運動員騎自行車在賽道上做勻速圓周運動，圓周的半徑為R，路面與水平面的夾角為，不計空氣阻力，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）
A．當自行車的速度大小為時，自行車不受側(cè)向摩擦力作用
B．當自行車的速度大小為時，自行車不受側(cè)向摩擦力作用
C．當自行車的速度大小為時，自行車所受側(cè)向摩擦力的方向沿傾斜路面向上
D．當自行車的速度大小為時，自行車所受側(cè)向摩擦力的方向沿傾斜路面向下
48．在水平路面上騎自行車轉(zhuǎn)彎時容易發(fā)生側(cè)滑或側(cè)翻，所以除了控制速度外，車手要將車身傾斜一個適當角度，使車輪受到路面的徑向靜摩擦力與路面對車支持力的合力沿車身（過重心）。如圖所示，設(shè)自行車和人的總質(zhì)量M=80kg，自行車輪胎與路面的動摩擦因數(shù)μ=0.4。設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，水平彎道可看成一段圓弧，半徑r=100m，取g=10m/s2。
（1）自行車受到地面沿半徑方向的最大靜摩擦力fm是多少；
（2）自行車轉(zhuǎn)彎時不發(fā)生側(cè)滑的最大速度vm是多少；
（3）設(shè)轉(zhuǎn)彎過程中車身與水平地面間的夾角為θ，當轉(zhuǎn)彎速度增大時，θ角將隨之減小。請選擇合適的坐標參量，在圖乙坐標系中定量畫出自行車轉(zhuǎn)彎時角θ與速度大小v的線性關(guān)系圖象。

十．火車和飛機傾斜轉(zhuǎn)彎模型（共4小題）
49．2023年9月28日中國首條時速350公里跨海高鐵——福廈高鐵正式開通運營，福州至廈門兩地間形成“一小時生活圈”。如圖甲，一滿載旅客的復興號列車以大小為v的速度通過斜面內(nèi)的一段圓弧形鐵軌時，車輪對鐵軌恰好都沒有側(cè)向擠壓。圖乙為該段鐵軌內(nèi)、外軌道的截面圖。下列說法正確的是（）
A．列車受到重力、軌道的支持力和向心力
B．若列車以大于v的速度通過該圓弧軌道，車輪將側(cè)向擠壓外軌
C．若列車空載時仍以v的速度通過該圓弧軌道，車輪將側(cè)向擠壓內(nèi)軌
D．若列車以不同的速度通過該圓弧軌道，列車對軌道的壓力大小不變
50．如圖所示，質(zhì)量為m的飛機以角速度在空中水平盤旋，其做勻速圓周運動的半徑為R，重力加速度為。則空氣對飛機的作用力大小為（）
A．B．mg
C．D．
51．如圖甲為某汽車在環(huán)形線路上做勻速圓周運動的場景，司機前方懸掛的小球向右發(fā)生了偏移，其懸線與豎直方向的偏角穩(wěn)定，乘客拍攝了當時的照片，事后在照片上附上了刻度尺，如圖乙所示，拍照時看見汽車速度表盤上顯示的車速為54km/h。如果認為路面是水平的，可估算該汽車運動軌跡的半徑，實際上汽車向左拐彎時，外側(cè)路面比內(nèi)側(cè)略高一點，因此，根據(jù)照片估算的半徑和真實半徑不同。下列說法正確的是（）
A．若路面水平則估算的半徑約為60m
B．若路面水平則估算的半徑約為90m
C．若路面略微內(nèi)傾，則其真實半徑略大于估算半徑
D．若路面略微內(nèi)傾，則其真實半徑略小于估算半徑
52．如圖甲，水平面內(nèi)有一條雙線等寬光滑軌道，它由直軌道和兩端半圓形軌道組成。在直軌道上放置一質(zhì)量的小圓柱體，如圖乙。小圓柱體兩側(cè)與軌道相切處和小圓柱體截面的圓心O連線的夾角，如圖丙，初始時小圓柱體位于軌道上A點?，F(xiàn)使之獲得沿直軌道AB方向的初速度，小圓柱體運動過程中所受阻力忽略不計，小圓柱體尺寸和軌道間距相對軌道長度也忽略不計，兩端半圓形軌道半徑，g取。
（1）當時，小圓柱體可以安全通過半圓形軌道，求小圓柱體在直軌道和半圓形軌道上運動時，內(nèi)側(cè)軌道對小圓柱體的支持力、的大??；
（2）為確保小圓柱體沿半圓形軌道運動不脫軌，初速度不能超過多少?（結(jié)果可以保留根式）

一十一．物體做離心或向心運動的條件（共3小題）
53．如圖所示，光滑的水平面上，小球m在拉力F的作用下做勻速圓周運動，若小球到達B點時F突然發(fā)生變化，下列關(guān)于小球的運動的說法不正確的是（）
A．F突然消失，小球?qū)⒀剀壽EBa做離心運動
B．F突然變小，小球?qū)⒀剀壽EBa做離心運動
C．F突然變大，小球?qū)⒀剀壽EBc做向心運動
D．F突然變小，小球?qū)⒀剀壽EBb做離心運動
54．小明同學很喜歡玩旋轉(zhuǎn)木馬，如圖所示，假設(shè)旋轉(zhuǎn)木馬以恒定角速度在水平面上做勻速圓周運動，下列說法正確的是（）
A．坐在最外側(cè)的木馬上，小明同學的線速度最大
B．坐在同一木馬上，小明同學的加速度不變
C．小明同學所受的合外力總是為零
D．小明同學有向外飛的趨勢，是因為受到離心力的作用
55．如圖所示為洗衣機脫水桶，在勻速轉(zhuǎn)動的洗衣機脫水桶內(nèi)壁上有一件濕衣服與圓桶一起運動，衣服相對于圓桶壁靜止，則（）

A．衣服受到重力、彈力、摩擦力、向心力四個力的作用
B．洗衣機脫水桶轉(zhuǎn)動得越快，衣服與桶壁間的彈力就越大
C．衣服上的水滴與衣服間的附著力不足以提供所需的向心力時，水滴做離心運動
D．衣服上的水滴與衣服間的附著力大于所需的向心力時，水滴做離心運動
一十二．離心運動的應(yīng)用和防止（共4小題）
56．如圖所示是杭州第19屆亞運會鏈球比賽的場景。運動員雙手握住柄環(huán)，經(jīng)過預擺和圈連續(xù)加速旋轉(zhuǎn)后用力將鏈球擲出，把鏈球整個運動過程簡化為加速圓周運動和斜拋運動，忽略空氣阻力。下列說法正確的是（）
A．鏈球圓周運動過程中受到的拉力不指向圓心
B．鏈球運動中，擲出瞬間的速度一定最大
C．鏈球擲出后運動過程中加速度的方向不斷變化
D．鏈球擲出瞬間的速度越大，運動的水平距離越遠
57．關(guān)于如圖所示的四種圓周運動模型，說法正確的是（）
A．圖甲：輕質(zhì)細桿一端固定小球在豎直面內(nèi)做圓周運動，在最高點細桿對小球的力一定是拉力
B．圖乙：汽車過拱形橋最高點時速度越大，對橋面的壓力越小
C．圖丙：鐵路彎道處的外軌會略高于內(nèi)軌，當火車的質(zhì)量改變時，火車通過彎道的規(guī)定行駛速度也要改變
D．圖?。合匆聶C脫水筒工作時能將衣服脫水是因為衣服受到離心力的作用
58．圖1是離心機的工作原理圖，離心機工作時離心管繞轉(zhuǎn)軸高速轉(zhuǎn)動，每分鐘所轉(zhuǎn)圈數(shù)稱為rpm值，離心管中的微粒做圓周運動所需向心力與其重力的比值稱為rcf值。圖2是差速離心法分離肝組織勻漿液的流程圖，圖中“1000×g”指的是細胞勻漿液中微粒的向心力需要達到1000倍自身重力。已知實驗室某一型號的離心機在完成此實驗時，第一步沉淀細胞核時設(shè)置的rpm為2000，則最后一步沉淀核糖體時，rpm應(yīng)該設(shè)置為（）

A．4000B．10000C．20000D．100000
59．如圖甲所示，滾筒洗衣機脫水時，衣物緊貼著滾筒壁在豎直平面內(nèi)做順時針方向的勻速圓周運動?？珊喕癁閳D乙所示模型，一件小衣物質(zhì)量為m， A、B分別為小衣物經(jīng)過的最高位置和最低位置，測得小衣物過A 點線速度大小為 v，做圓周運動的周期為T。已知重力加速度為g，小衣物可視為質(zhì)點。下列說法正確的是（）
A．轉(zhuǎn)筒半徑為
B．衣物在A 點受到滾筒壁的壓力為
C．衣物轉(zhuǎn)到 B 位置時的脫水效果最好
D．要使衣物過A 點不掉下，轉(zhuǎn)筒的周期不能大于

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