（浙江選考）2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 萬(wàn)有引力與航天 第3講 圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)案

《（浙江選考）2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 萬(wàn)有引力與航天 第3講 圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（浙江選考）2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 萬(wàn)有引力與航天 第3講 圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)案（23頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第3講圓周運(yùn)動(dòng)考試標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)內(nèi)容考試要求說(shuō)明圓周運(yùn)動(dòng)、向心加速度、向心力d1.不要求分析變速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度問(wèn)題2.不要求掌握向心加速度公式的推導(dǎo)方法3.不要求用“等效圓”處理一般曲線運(yùn)動(dòng)4.變速圓周運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)的切向分力和切向加速度不作定量計(jì)算要求5.不要求求解提供向心力的各力不在同一直線上的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題6.不要求對(duì)離心運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定量計(jì)算7.不要求分析與計(jì)算兩個(gè)物體聯(lián)結(jié)在一起(包括不接觸)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的問(wèn)題.生活中的圓周運(yùn)動(dòng)c一、圓周運(yùn)動(dòng)、向心加速度、向心力1勻速圓周運(yùn)動(dòng)(1)定義：物體沿著圓周運(yùn)動(dòng)，并且線速度的大小處處相等(2)性質(zhì)：加速度大小不變，方向總是指向圓心的變加速曲線運(yùn)動(dòng)2描述勻速

2、圓周運(yùn)動(dòng)的物理量(1)線速度：描述物體圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量v.單位：m/s.(2)角速度：描述物體繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量.單位：rad/s.(3)周期和頻率：描述物體繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量T.(4)轉(zhuǎn)速：物體單位時(shí)間內(nèi)所轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)符號(hào)為n，單位：r/s(或r/min)(5)相互關(guān)系：vrr2rf2nr.3向心加速度：描述速度方向變化快慢的物理量anr2vr42f2r.自測(cè)1(2016浙江10月選考5)在G20峰會(huì)“最憶是杭州”的文藝演出中，芭蕾舞演員保持如圖1所示姿勢(shì)原地旋轉(zhuǎn)，此時(shí)手臂上A、B兩點(diǎn)的角速度大小分別為A、B，線速度大小分別為vA、vB，則()圖1AABCvAvB答案D二、勻速圓周

3、運(yùn)動(dòng)的向心力1作用效果向心力產(chǎn)生向心加速度，只改變速度的方向，不改變速度的大小2大小Fmmr2mrmv42mf2r.3方向始終沿半徑方向指向圓心，時(shí)刻在改變，即向心力是一個(gè)變力4來(lái)源向心力可以由一個(gè)力提供，也可以由幾個(gè)力的合力提供，還可以由一個(gè)力的分力提供自測(cè)2(多選)下列關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受向心力的說(shuō)法正確的是()A因向心力總是沿半徑指向圓心，且大小不變，故向心力是一個(gè)恒力B因向心力指向圓心，且與線速度方向垂直，所以它不能改變線速度的大小C向心力由物體所受的合外力充當(dāng)D向心力和向心加速度的方向都是不變的答案BC三、生活中的圓周運(yùn)動(dòng)1火車轉(zhuǎn)彎特點(diǎn)：重力與支持力的合力提供向心力(火車應(yīng)按

4、設(shè)計(jì)速度轉(zhuǎn)彎，否則將擠壓內(nèi)軌或外軌)2豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)(1)汽車過(guò)弧形橋特點(diǎn)：重力和橋面支持力的合力提供向心力(2)水流星、繩模型、內(nèi)軌道最高點(diǎn)：當(dāng)v時(shí)，能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)；當(dāng)v時(shí)，不能到達(dá)最高點(diǎn)3離心運(yùn)動(dòng)定義做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受的合外力突然消失或不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，就會(huì)做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，即離心運(yùn)動(dòng)4受力特點(diǎn)當(dāng)F合m2r時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；當(dāng)F合0時(shí)，物體沿切線方向飛出；當(dāng)F合vCBTBTC，vBC，vBvCDBC，vBvC答案B解析由B、C共軸，故BC，即TBTC，又rBrC，由vr知vBvC，故B正確變式3(2018紹興市選考診斷)如圖7所示為一

5、磁帶式放音機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，在倒帶時(shí)，主動(dòng)輪以恒定的角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，P和Q分別為主動(dòng)輪和從動(dòng)輪邊緣上的點(diǎn)，則()圖7A主動(dòng)輪上的P點(diǎn)線速度方向不變B主動(dòng)輪上的P點(diǎn)線速度逐漸變大C主動(dòng)輪上的P點(diǎn)的向心加速度逐漸變大D從動(dòng)輪上的Q點(diǎn)的向心加速度逐漸變大答案D命題點(diǎn)二水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)解決圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的主要步驟：1審清題意，確定研究對(duì)象，明確物體做圓周運(yùn)動(dòng)的平面是至關(guān)重要的一環(huán)；2分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，軌道平面、圓心位置、半徑大小以及物體的線速度是否變化；3分析物體的受力情況，畫出受力分析圖，確定向心力的來(lái)源；4根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及向心力公式列方程例2如圖8所示，細(xì)繩一端系著靜止在水平圓盤上質(zhì)量M0.5k

6、g的物體A，另一端通過(guò)圓盤中心的光滑小孔吊著質(zhì)量m0.3kg的物體B，物體A與小孔距離為r0.4m(物體A可看成質(zhì)點(diǎn))，已知A和水平圓盤的最大靜摩擦力為2N現(xiàn)使圓盤繞中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度在什么范圍內(nèi)，B會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)？(g取10m/s2)圖8答案rad/s5 rad/s解析設(shè)物體A和圓盤保持相對(duì)靜止，當(dāng)具有最小值時(shí)，A有向圓心O運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以A受到的靜摩擦力方向沿半徑向外當(dāng)摩擦力等于最大靜摩擦力時(shí)，對(duì)A受力分析有FFfM12r，又Fmg，1rad/s當(dāng)具有最大值時(shí)，A有遠(yuǎn)離圓心O運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，A受到的最大靜摩擦力指向圓心對(duì)A受力分析有FFfM22r，又Fmg，解得25rad/s，所以的范圍是r

7、ad/s5 rad/s.變式4如圖9所示，照片中的汽車在水平路面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知圖中雙向四車道的總寬度約為15m，內(nèi)車道內(nèi)邊緣間最遠(yuǎn)的距離為150m，假設(shè)汽車受到的最大靜摩擦力等于車重的0.7倍，g10m/s2，則運(yùn)動(dòng)的汽車()圖9A所受的合力可能為零B只受重力和地面支持力作用C最大速度不能超過(guò)25m/sD所需的向心力由重力和支持力的合力提供答案C解析汽車在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力時(shí)刻指向圓心，拐彎時(shí)靠靜摩擦力提供向心力，故A、B、D錯(cuò)誤由牛頓第二定律有Ff，F(xiàn)f0.7mg，r15mm90m，則v25m/s，故C正確變式5(2018浙江11月選考9)如圖10所示，一質(zhì)量為2.010

8、3kg的汽車在水平公路上行駛，路面對(duì)輪胎的徑向最大靜摩擦力為1.4104N，當(dāng)汽車經(jīng)過(guò)半徑為80m的彎道時(shí)，下列判斷正確的是()圖10A汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受的力有重力、彈力、摩擦力和向心力B汽車轉(zhuǎn)彎的速度為20m/s時(shí)所需的向心力為1.4104NC汽車轉(zhuǎn)彎的速度為20m/s時(shí)汽車會(huì)發(fā)生側(cè)滑D汽車能安全轉(zhuǎn)彎的向心加速度不超過(guò)7.0m/s2答案D解析汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受的力有重力、彈力、摩擦力，向心力是由摩擦力提供的，A錯(cuò)誤；汽車轉(zhuǎn)彎的速度為20 m/s時(shí)，根據(jù)Fnm，得所需的向心力為1.0104 N，沒(méi)有超過(guò)最大靜摩擦力，所以汽車不會(huì)發(fā)生側(cè)滑，B、C錯(cuò)誤；汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的最大向心加速度為am7.0 m/s2，D

9、正確變式6(多選)摩擦傳動(dòng)是傳動(dòng)裝置中的一個(gè)重要模型，如圖11所示的兩個(gè)水平放置的輪盤靠摩擦力傳動(dòng)，其中O、O分別為兩輪盤的軸心，已知兩個(gè)輪盤的半徑之比為r甲r乙31，且在正常工作時(shí)兩輪盤不打滑今在兩輪盤上分別放置兩個(gè)同種材料制成的完全相同的滑塊A、B，兩滑塊與輪盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，兩滑塊距離軸心O、O的間距RA2RB.若輪盤乙由靜止開(kāi)始緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，且轉(zhuǎn)速逐漸增加，則下列敘述正確的是(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)()圖11A滑塊A和滑塊B在與輪盤相對(duì)靜止時(shí)，角速度之比為AB13B滑塊A和滑塊B在與輪盤相對(duì)靜止時(shí)，向心加速度的比值為aAaB29C轉(zhuǎn)速增加后滑塊B先發(fā)生滑動(dòng)D轉(zhuǎn)速增加后兩滑塊

10、一起發(fā)生滑動(dòng)答案ABC解析由題意可知兩輪盤邊緣的線速度v大小相等，由vr，r甲r乙31，可得甲乙13，所以滑塊相對(duì)輪盤滑動(dòng)前，滑塊A、B的角速度之比為13，故A正確；滑塊相對(duì)輪盤開(kāi)始滑動(dòng)前，根據(jù)加速度公式：aR2，則滑塊A、B的向心加速度之比為aAaBRAA2RBB229，故B正確；A、B兩滑塊的最大靜摩擦力分別為FfAmAg，F(xiàn)fBmBg，則最大靜摩擦力之比為FfAFfBmAmB；轉(zhuǎn)動(dòng)中所受的靜摩擦力之比為FfAFfBmAaAmBaBmA4.5mB，則滑塊B先達(dá)到最大靜摩擦力而先開(kāi)始滑動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤命題點(diǎn)三豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題繩、桿模型涉及的臨界問(wèn)題繩模型桿模型常見(jiàn)類型均是沒(méi)有支撐的

11、小球均是有支撐的小球過(guò)最高點(diǎn)的臨界條件由mgm得v臨由小球恰能做圓周運(yùn)動(dòng)得v臨0討論分析(1)能過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，v，F(xiàn)Nmgm，繩、圓軌道對(duì)球產(chǎn)生彈力FN(FN0)(2)不能過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，v，在到達(dá)最高點(diǎn)前小球已經(jīng)脫離了圓軌道(1)當(dāng)v0時(shí)，F(xiàn)Nmg，F(xiàn)N為支持力，沿半徑背離圓心(2)當(dāng)0v時(shí)，F(xiàn)Nmgm，F(xiàn)N指向圓心并隨v的增大而增大模型1輕繩模型例3(多選)如圖12甲所示，用一輕質(zhì)繩拴著一質(zhì)量為m的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(不計(jì)一切阻力)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩對(duì)小球的拉力為FT，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，其FTv2圖象如圖乙所示，則()圖12A輕質(zhì)繩長(zhǎng)為B當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹镃當(dāng)v2c時(shí)，在

12、最高點(diǎn)輕質(zhì)繩拉力大小為aD若v2b，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力為6a答案ABD解析小球在最高點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律：FTmgm，解得：FTmmg，可知縱軸截距的絕對(duì)值為amg，g，圖線的斜率k，解得輕質(zhì)繩的長(zhǎng)度：L，故A、B正確；當(dāng)v2c時(shí)，輕質(zhì)繩的拉力大小為：FTmmga，故C錯(cuò)誤；當(dāng)v2b時(shí)，在最高點(diǎn)輕質(zhì)繩拉力為零，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)根據(jù)動(dòng)能定理得：2mgLmv22mv2，根據(jù)牛頓第二定律：FTmgm，聯(lián)立得拉力為：FT6mg6a，故D正確變式7雜技演員表演“水流星”，在長(zhǎng)為1.6m的細(xì)繩的一端，系一個(gè)與水的總質(zhì)量為m0.5kg的盛水容器，以繩的另一端為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖1

13、3所示，若“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速率為4m/s，則下列說(shuō)法正確的是(g10 m/s2)()圖13A“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，有水從容器中流出B“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩的張力及容器底部受到的壓力均為零C“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，處于完全失重狀態(tài)，不受力的作用D“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力大小為5N答案B解析“水流星”在最高點(diǎn)的臨界速度v4m/s，由此知繩的拉力恰好為零，且水恰好不流出，故選B.模型2輕桿模型例4(2019屆諸暨中學(xué)期末)如圖14所示，長(zhǎng)為l的輕桿，一端固定一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球過(guò)最高點(diǎn)的速度為v，下列敘述中不正確

14、的是()圖14Av的值可以小于B當(dāng)v由零逐漸增大時(shí)，小球在最高點(diǎn)所需向心力也逐漸增大C當(dāng)v由逐漸增大時(shí)，桿對(duì)小球的彈力逐漸增大D當(dāng)v由逐漸減小時(shí)，桿對(duì)小球的彈力逐漸減小答案D解析輕桿拉著小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)的最小速度為零，故v的值可以小于，選項(xiàng)A正確；由Fnm知，當(dāng)v由零逐漸增大時(shí)，小球在最高點(diǎn)所需向心力也逐漸增大，選項(xiàng)B正確；當(dāng)v時(shí)，桿對(duì)小球提供的是拉力，由牛頓第二定律得Fmgm，故當(dāng)v由逐漸增大時(shí)，桿對(duì)小球的彈力逐漸增大，選項(xiàng)C正確；當(dāng)v時(shí)，桿對(duì)小球提供的是支持力，由牛頓第二定律得mgFm，故當(dāng)v由逐漸減小時(shí)，桿對(duì)小球的彈力逐漸增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤變式8如圖15所示，半徑為R的

15、光滑圓環(huán)軌道豎直放置，一質(zhì)量為m的小球恰能在此圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則小球在軌道最低點(diǎn)處對(duì)軌道的壓力大小為()圖15A3mgB4mgC5mgD6mg答案D解析由題意知小球剛好能夠通過(guò)最高點(diǎn)，則在最高點(diǎn)有mgm，從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，由動(dòng)能定理得2mgRmv2mv2，解得v25gR，在最低點(diǎn)由牛頓第二定律得FNmgm解得FN6mg，根據(jù)牛頓第三定律，小球在軌道最低點(diǎn)處對(duì)軌道的壓力大小FN6mg.故D正確模型3凹形橋與拱形橋模型FNmg概述如圖所示為凹形橋模型當(dāng)汽車通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，向心力FnFNmgm規(guī)律橋?qū)嚨闹С至Nmgmmg，汽車處于超重狀態(tài)mgFN概述如圖所示為拱形橋模型當(dāng)汽車通過(guò)拱形橋

16、的最高點(diǎn)時(shí)，向心力FnmgFNm規(guī)律橋?qū)嚨闹С至Nmgmmg，汽車處于失重狀態(tài)若v，則FN0，汽車將脫離橋面做平拋運(yùn)動(dòng)例5一輛汽車勻速率通過(guò)一座圓弧形拱形橋后，接著又以相同速率通過(guò)一圓弧形凹形橋設(shè)兩圓弧半徑相等，汽車通過(guò)拱形橋橋頂時(shí)，對(duì)橋面的壓力FN1為車重的一半，汽車通過(guò)圓弧形凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面的壓力為FN2，則FN1與FN2之比為()A31B32C13D12答案C解析汽車過(guò)圓弧形橋的最高點(diǎn)(或最低點(diǎn))時(shí)，由重力與橋面對(duì)汽車的支持力的合力提供向心力如圖甲所示，汽車過(guò)圓弧形拱形橋的最高點(diǎn)時(shí)，由牛頓第三定律可知，汽車受橋面對(duì)它的支持力與它對(duì)橋面的壓力大小相等，即FN1FN1由牛頓第二定

17、律可得mgFN1同樣，如圖乙所示，F(xiàn)N2FN2，汽車過(guò)圓弧形凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)，有FN2mg由題意可知FN1mg由得FN1FN213.1洗衣機(jī)的脫水筒采用帶動(dòng)衣物旋轉(zhuǎn)的方式脫水，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A脫水過(guò)程中，衣物是緊貼筒壁的B水會(huì)從桶中甩出是因?yàn)樗问艿降南蛐牧艽蟮木壒蔆加快脫水筒轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，脫水效果會(huì)更好D靠近中心的衣物脫水效果不如四周的衣物脫水效果好答案B解析脫水過(guò)程中，衣物做離心運(yùn)動(dòng)而甩向筒壁，故A正確；水滴依附衣物的附著力是一定的，當(dāng)水滴因做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力大于該附著力時(shí)，水滴被甩出，故B錯(cuò)誤；Fmam2R，增大會(huì)使向心力F增大，而脫水筒有洞，不能提供足夠大的向心力，水滴就會(huì)

18、被甩出去，增大向心力，會(huì)使更多水滴被甩出去，故C正確；靠近中心的衣服，R比較小，角速度一定，所以向心力小，脫水效果差，故D正確2.(多選)如圖1為過(guò)山車以及軌道簡(jiǎn)化模型，過(guò)山車車廂內(nèi)固定一安全座椅，座椅上乘坐“假人”，并系好安全帶，安全帶恰好未繃緊，不計(jì)一切阻力，以下判斷正確的是()圖1A過(guò)山車在圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B過(guò)山車在圓軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度應(yīng)至少等于C過(guò)山車在圓軌道最低點(diǎn)時(shí)“假人”處于失重狀態(tài)D若過(guò)山車能順利通過(guò)整個(gè)圓軌道，在最高點(diǎn)時(shí)安全帶對(duì)“假人”一定無(wú)作用力答案BD解析過(guò)山車在豎直圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)時(shí)，過(guò)山車的重力和軌道對(duì)過(guò)山車的壓力的合力提供向心力，當(dāng)壓力為零時(shí)，速度最

19、小，在最低點(diǎn)時(shí)，過(guò)山車重力和軌道對(duì)過(guò)山車的支持力的合力提供向心力，加速度向上，過(guò)山車處于超重狀態(tài)；運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，過(guò)山車重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，即速度大小在變化，所以不是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；過(guò)山車在最高點(diǎn)重力完全充當(dāng)向心力時(shí)，速度最小，則mgm，解得v，B正確；過(guò)山車在最低點(diǎn)時(shí)，“假人”受到豎直向上指向圓心的加速度，則“假人”處于超重狀態(tài)，C錯(cuò)誤；若過(guò)山車能順利通過(guò)整個(gè)圓軌道，即在最高點(diǎn)重力和座椅的彈力的合力充當(dāng)向心力，所以安全帶對(duì)“假人”一定無(wú)作用力，D正確3風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，正逐步被推廣使用如圖2所示是位于杭州灣跨海大橋北岸的海鹽風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)內(nèi)的一臺(tái)發(fā)電機(jī)，在風(fēng)力推動(dòng)下，風(fēng)葉帶動(dòng)

20、發(fā)電機(jī)發(fā)電，a、b為同一葉片上的兩點(diǎn)，則a點(diǎn)()圖2A線速度等于b點(diǎn)的線速度B角速度小于b點(diǎn)的角速度C周期大于b點(diǎn)的周期D向心加速度小于b點(diǎn)的向心加速度答案D解析由同軸轉(zhuǎn)動(dòng)知ab，則TaTb，而rarb，則vavb，由a2r知aaab.故D正確4.轉(zhuǎn)籃球是一項(xiàng)需要技巧的活動(dòng)，如圖3所示，假設(shè)某同學(xué)讓籃球在指尖上勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，指尖剛好靜止在籃球球心的正下方，下列判斷正確的是()圖3A籃球上的各點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心均在指尖與籃球的接觸處B籃球上各點(diǎn)的向心力是由手指提供的C籃球上各點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相等D籃球上各點(diǎn)離轉(zhuǎn)軸越近，做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度越大答案C解析籃球上各點(diǎn)做同軸圓周運(yùn)動(dòng)，故角速度相等，由

21、an2r知，籃球上各點(diǎn)離轉(zhuǎn)軸越近，做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度越小籃球上各點(diǎn)的向心力是由該點(diǎn)周圍各點(diǎn)對(duì)它的合力提供的5如圖4所示，在室內(nèi)自行車比賽中，運(yùn)動(dòng)員以速度v在傾角為的賽道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是()圖4A將運(yùn)動(dòng)員和自行車看做一個(gè)整體，整體受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用B運(yùn)動(dòng)員受到的合力大小為m，做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小也是mC運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為vRD如果運(yùn)動(dòng)員減速，運(yùn)動(dòng)員將做離心運(yùn)動(dòng)答案B解析向心力是由整體所受的合力提供的，是效果力，不是物體真實(shí)受到的力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，合力提供向心力，選項(xiàng)B

22、正確；運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；只有運(yùn)動(dòng)員加速到所受合力不足以提供做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí)，運(yùn)動(dòng)員才做離心運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤6如圖5所示，A、B兩點(diǎn)分別位于大、小輪的邊緣上，C點(diǎn)位于大輪半徑的中點(diǎn)，大輪的半徑是小輪的2倍，它們之間靠摩擦傳動(dòng)，接觸面上沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)則下列說(shuō)法正確的是()圖5AA點(diǎn)與B點(diǎn)角速度大小相等BA點(diǎn)與B點(diǎn)線速度大小相等CB點(diǎn)與C點(diǎn)線速度大小相等DA點(diǎn)的向心加速度等于C點(diǎn)的向心加速度答案B7如圖6為一壓路機(jī)，其大輪半徑是小輪半徑的1.5倍，A、B分別為小輪和大輪邊緣上的點(diǎn)，壓路機(jī)在平直路面上前進(jìn)時(shí)，輪與路面不打滑，則下列說(shuō)法正確的是()圖6AA、B兩點(diǎn)的線速度之比為v

23、AvB23BA、B兩點(diǎn)的線速度之比為vAvB32CA、B兩點(diǎn)的向心加速度之比為aAaB23DA、B兩點(diǎn)的向心加速度之比為aAaB32答案D解析相同時(shí)間內(nèi)，壓路機(jī)大輪和小輪通過(guò)的距離相等，由v知大輪和小輪邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等，故vAvB11，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由a得，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確8.2009年5月12日中央電視臺(tái)今日說(shuō)法欄目報(bào)道了發(fā)生在湖南長(zhǎng)沙某公路上的離奇交通事故：在公路轉(zhuǎn)彎處外側(cè)的李先生家門口，三個(gè)月內(nèi)連續(xù)發(fā)生了八次大卡車側(cè)翻的交通事故經(jīng)公安部門和交通部門協(xié)力調(diào)查，畫出的現(xiàn)場(chǎng)示意圖如圖7所示為了避免事故再次發(fā)生，很多人提出了建議，下列建議中不合理的是()圖7A在進(jìn)入轉(zhuǎn)彎處設(shè)立限速標(biāo)

24、志，提醒司機(jī)不要超速轉(zhuǎn)彎B在進(jìn)入轉(zhuǎn)彎處設(shè)立限載標(biāo)志，要求降低車載貨物的重量C改進(jìn)路面設(shè)計(jì)，增大車輪與路面間的摩擦力D改造此段彎路，使彎道內(nèi)側(cè)低、外側(cè)高答案B9如圖8所示，質(zhì)量相等的A、B兩物體緊貼在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒的豎直內(nèi)壁上，隨圓筒一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列關(guān)系中正確的有()圖8A線速度vATBC它們受到的摩擦力FfAFfBD筒壁對(duì)它們的彈力FNAFNB答案D解析由于兩物體同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，根據(jù)vr，rArB，所以vAvB，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于相等，則T相等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；因豎直方向受力平衡，F(xiàn)fmg，所以FfAFfB，C項(xiàng)錯(cuò)誤；筒壁對(duì)物體的彈力提供向心力，根據(jù)FNFnmr2，rArB，故FNAFN

25、B，D項(xiàng)正確10.(2018金華市、麗水市、衢州市十二校聯(lián)考)蕩秋千是人們平時(shí)喜愛(ài)的一項(xiàng)休閑娛樂(lè)活動(dòng)，如圖9所示，某同學(xué)正在蕩秋千，A和B分別為運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，若忽略空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是()圖9A在A位置時(shí)，該同學(xué)處于失重狀態(tài)B在B位置時(shí)，該同學(xué)受到的合力為零C在A位置時(shí)，該同學(xué)對(duì)秋千踏板的壓力大于秋千踏板對(duì)該同學(xué)的支持力，處于超重狀態(tài)D由A到B過(guò)程中，該同學(xué)向心加速度逐漸減小答案D解析在A位置時(shí)，該同學(xué)的加速度向上，處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；在B位置，該同學(xué)的速度為零，向心力為零，即沿繩子方向的合力為零，故該同學(xué)受到的合力等于重力沿圓弧切線方向的分力，不為零，故B錯(cuò)誤；根據(jù)

26、牛頓第三定律知，在A位置時(shí)，該同學(xué)對(duì)秋千踏板的壓力等于秋千踏板對(duì)該同學(xué)的支持力，故C錯(cuò)誤；由A到B過(guò)程中，該同學(xué)的速度逐漸減小，由a分析知向心加速度逐漸減小，故D正確11.2015年7月31日，中國(guó)申報(bào)冬奧會(huì)成功，高山滑雪是最引人矚目的項(xiàng)目之一現(xiàn)假設(shè)有一運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)一段半徑為R的圓弧軌道，如圖10所示，當(dāng)他滑到最低點(diǎn)時(shí)速度大小為v，若運(yùn)動(dòng)員和滑雪板的總質(zhì)量為m，滑雪板與雪道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，運(yùn)動(dòng)員和滑雪板可看成質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，則關(guān)于運(yùn)動(dòng)員和滑雪板整體在圓弧軌道最低點(diǎn)的分析正確的是()圖10A受重力、彈力、摩擦力和向心力四個(gè)力作用B受到的向心力為mgmC受到的摩擦力為D受到的合力方向斜向左

27、上方答案C解析在最低點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員和滑雪板整體受重力、彈力和摩擦力三個(gè)力的作用，如圖所示，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律得FNmgm，F(xiàn)fFN，由以上兩式解得Ff，選項(xiàng)C正確；由力的合成可知，運(yùn)動(dòng)員和滑雪板作為整體所受合力方向斜向右上方，選項(xiàng)D錯(cuò)誤12.(2018七彩陽(yáng)光聯(lián)盟期中)如圖11所示，“天津之眼”是亞洲唯一建在橋上的摩天輪，是天津的地標(biāo)之一摩天輪直徑110m，輪外裝掛48個(gè)360度透明座艙假定乘客坐在摩天輪的座艙中，摩天輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周所需時(shí)間為28分鐘，則()圖11A某時(shí)刻所有乘客運(yùn)動(dòng)的線速度都相同B某時(shí)刻所有乘客運(yùn)動(dòng)的加速度都相同C某乘客過(guò)最高、最低點(diǎn)時(shí)，受到座艙的力大

28、小相等D某乘客過(guò)最高、最低點(diǎn)時(shí)，受到的合外力大小相等答案D13.(2018溫州市九校聯(lián)盟期末)如圖12所示，某拱形橋的頂部可視為一段圓弧，這段圓弧對(duì)應(yīng)的半徑為10m，當(dāng)一輛小汽車(視作質(zhì)點(diǎn))以一定速度v經(jīng)過(guò)該橋頂時(shí)(g取10m/s2)，以下說(shuō)法正確的是()圖12A當(dāng)v36km/h時(shí)，車對(duì)橋面的壓力等于重力B當(dāng)v54km/h時(shí)，車能貼著橋面，安全通過(guò)拱形橋C無(wú)論速度多大，車對(duì)橋面的壓力都不可能大于重力D當(dāng)v18km/h時(shí)，車對(duì)橋面的壓力是重力的0.25倍答案C解析在橋頂，根據(jù)牛頓第二定律得：mgFN，當(dāng)車對(duì)橋面的壓力等于重力時(shí)，F(xiàn)Nmg，解得：v0，故A錯(cuò)誤；當(dāng)FN0時(shí)，有最大速度，解得v10m

29、/s,10 m/s36km/h54 km/h，所以車不能安全通過(guò)拱形橋，故B錯(cuò)誤；FNmgm，因v20，所以無(wú)論速度多大，車對(duì)橋面的壓力都不可能大于重力，故C正確；v18km/h5 m/s，支持力FNmgm0.75mg，由牛頓第三定律知車對(duì)橋面的壓力是重力的0.75倍，故D錯(cuò)誤14.無(wú)縫鋼管的制作原理如圖13所示，豎直平面內(nèi)，管狀模型置于兩個(gè)支撐輪上，支撐輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)摩擦力帶動(dòng)管狀模型轉(zhuǎn)動(dòng)，鐵水注入管狀模型后，由于離心運(yùn)動(dòng)，鐵水緊緊地覆蓋在模型的內(nèi)壁上，冷卻后就得到無(wú)縫鋼管已知管狀模型內(nèi)壁半徑為R，則下列說(shuō)法正確的是()圖13A鐵水是由于受到離心力的作用才覆蓋在模型內(nèi)壁上的B模型各個(gè)方向上受到

30、的鐵水的作用力相同C若最上部的鐵水恰好不離開(kāi)模型內(nèi)壁，此時(shí)僅重力提供向心力D管狀模型轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最大為答案C解析鐵水做圓周運(yùn)動(dòng)，重力和彈力的合力提供向心力，沒(méi)有離心力，故A錯(cuò)誤；鐵水不是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故模型各個(gè)方向上受到的鐵水的作用力不一定相同，故B錯(cuò)誤；若最上部的鐵水恰好不離開(kāi)模型內(nèi)壁，則是重力恰好提供向心力，故C正確；為了使鐵水緊緊地覆蓋在模型的內(nèi)壁上，管狀模型轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度不能小于臨界角速度，故D錯(cuò)誤15(2018嘉興市期末)體操運(yùn)動(dòng)員做“單臂大回環(huán)”時(shí)，用一只手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖14所示此過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)手臂受的拉力約為(不計(jì)空氣阻力)

31、()圖14A50NB500NC2500ND5000N答案C解析從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，由2mgRmv2，又由Fmgm，若運(yùn)動(dòng)員約50kg，得F5mg2500N，故C正確16.如圖15所示，在豎直平面內(nèi)固定有兩個(gè)很靠近的同心圓軌道，外軌內(nèi)表面光滑，內(nèi)軌外表面粗糙一質(zhì)量為m的小球從軌道的最低點(diǎn)以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，球的直徑略小于兩軌間距，球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力下列說(shuō)法正確的是()圖15A當(dāng)v0時(shí)，小球最終停在最低點(diǎn)B當(dāng)v02時(shí)，小球可以到達(dá)最高點(diǎn)C當(dāng)v0時(shí)，小球始終做完整的圓周運(yùn)動(dòng)D當(dāng)v0時(shí)，小球在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)內(nèi)軌的外表面有擠壓答案C解析若v0，則由mv02mgh可知，hR，則

32、小球能到達(dá)與圓軌道圓心等高處反向返回，在最低點(diǎn)兩側(cè)做往返運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若v02，且軌道的內(nèi)外壁均光滑時(shí)，小球到達(dá)最高點(diǎn)的速度恰好為零，但是因軌道內(nèi)軌外表面粗糙，則小球與內(nèi)軌接觸時(shí)要損失機(jī)械能，則小球不能到達(dá)最高點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若小球運(yùn)動(dòng)時(shí)只與軌道的外軌接觸而恰能到達(dá)最高點(diǎn)，則到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)滿足mgm，從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)由機(jī)械能守恒可知，mv02mg2Rmv2，解得v0，由此可知當(dāng)v0時(shí)，小球始終做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，且沿外軌道恰能運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤17如圖16甲所示，與輕繩相連的滑塊置于水平圓盤上，繩的另一端固定于圓盤中心的轉(zhuǎn)軸上，繩子剛好伸直且無(wú)彈力，繩長(zhǎng)r0.5m，滑塊隨圓盤一起

33、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(二者未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng))，滑塊的質(zhì)量m1.0kg，與水平圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g10m/s2.求：圖16(1)圓盤角速度11rad/s時(shí)，滑塊受到靜摩擦力的大??；(2)圓盤的角速度2至少為多大時(shí)，繩中才會(huì)有拉力；(3)在圖乙中畫出圓盤角速度由0緩慢增大到4rad/s時(shí)，輕繩上的拉力F與角速度大小的平方2的圖象(繩未斷)答案(1)0.5N(2)2rad/s(3)見(jiàn)解析圖解析(1)靜摩擦力提供向心力，有：Ffm12r，代入數(shù)據(jù)解得：Ff0.5N；(2)當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí)，繩中才出現(xiàn)拉力，最大靜摩擦力提供向心力，有：mgm22r，代入數(shù)據(jù)解得：22rad/s；(3)當(dāng)角速度02rad/s時(shí)，繩拉力F0當(dāng)2rad/s4 rad/s時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有：Fmgm2r，解得繩中拉力：F0.522.4rad/s時(shí)，F(xiàn)6N.F2圖象如圖所示23