6.4生活中的的圆周运动 自主提升过关练（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 6.4生活中的的圆周运动 自主提升过关练（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-19 08:34:42 | ||
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文档简介
6.4生活中的的圆周运动
自主提升过关练（解析版）
一、选择题
1．如图所示，一质量为m的物块在水平圆盘上，离圆盘中心距离为r，其与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍，重力加速度为g。该物块随圆盘一起绕竖直中心轴做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A．圆盘突然停止，则物块将沿圆周运动半径向外滑动
B．物块与圆盘之间的摩擦力突然消失，物块将沿圆周运动半径向外滑动
C．物块与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的最大角速度是
D．当圆盘的运动周期为时，圆盘对物块的摩擦力大小为
2．如图所示，处于竖直平面内的光滑细金属圆环半径为R，A、B、C、D为圆环上的四个点，AC水平、BD竖直，A、D间固定有光滑细直杆。质量为m的带孔小球P穿于杆上，与P相同的小球Q穿在环上，并通过长为R的结实细绳固定在D点。在圆环以BD为轴转动时，若小球P位于AD杆的中点，圆环转动的角速度为ω0，则（ ）
A．圆环的角速度
B．角速度ω0为零时细绳的弹力不为零
C．当圆环的角速度由ω0增大少许时，P球将上升到DA中点偏上一点与杆相对静止
D．若P与D的距离为，细绳的弹力为mg
3．如图甲所示，轻杆一端固定在点，另一端固定一个小球，让小球在竖直平面内做半径为的圆周运动，小球运动到最高点时，受到杆的弹力大小为，速度大小为，其图像如图乙所示，则（ ）
A．小球的质量为
B．当地的重力加速度大小为
C．时，小球对杆的弹力方向向上
D．时，小球受到的弹力大小与重力相等
4．如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一质量m=1kg的小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为30°，g取10m/s2。若转动过程中小物体始终存在离心的趋势，则该物块转至圆心等高处A点时所受摩擦力大小可能为（ ）
A．2.5N B．6.5N C．10.5N D．14.5N
5．质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的B点和A点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l。当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．a绳的张力可能为零
B．a绳的张力随角速度的增大而增大
C．当角速度，b绳将出现弹力
D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化
6．有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆形表演台的侧壁做匀速圆周运动。图中的圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h。下列说法正确的是（ ）
A．h越高，摩托车对侧壁的压力将越大
B．h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大
C．h越高，摩托车做圆周运动的周期将越小
D．h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大
7．如图所示，一辆轿车正在水平路面上做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．水平路面对轿车弹力的方向斜向上
B．轿车所受静摩擦力提供轿车做圆周运动的向心力
C．轿车所受重力、支持力的合力提供轿车做圆周运动的向心力
D．轿车受到的重力、支持力和摩擦力的合力为零
8．如图所示，汽车通过拱桥的最高点时，关于拱桥对汽车的支持力，下列说法可能正确的是（ ）
A．支持力大于重力 B．支持力等于重力
C．汽车速度越大，支持力越大 D．支持力大小与汽车速度无关
9．如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子P，小球从左侧一定高度摆下。下列说法中正确的是（ ）
A．在摆动过程中，小球所受重力和绳子拉力的合力始终等于向心力
B．小球经过最低点时，加速度不变
C．小球经过最低点时，速度不变
D．钉子位置离O点越近，绳就越容易断
10．圆周运动在生活中处处可见。下面四幅图用圆周运动知识来描述，其中正确的是（ ）
A．图甲表示荡秋千。人在竖直平面内做圆周运动，由人受到的重力和绳子的拉力提供向心力
B．图乙表示一列拐弯的火车。火车拐弯时速度越小，对铁路路基磨损就一定越小
C．图丙表示一座拱形桥。若有一车以一定速度安全过桥，桥受到车的压力一定小于车受到的重力
D．图丁表示在室内自行车比赛中自行车在水平赛道上做匀速圆周运动。将运动员和自行车看做一个整体时其受四个力作用
11．转篮球是一项难度较高的技巧，其中包含了许多物理知识。如图所示，假设某转篮高手能让篮球在他的手指上（手指刚好在篮球的正下方）匀速转动，下列有关描述正确的是（ ）
A．篮球上各点做圆周运动的圆心均在球心处 B．篮球上各点的向心力是由手指提供的
C．篮球上各点做圆周运动的角速度相等 D．篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越大
12．如图所示，小球沿碗的光滑内壁在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力。则小球受到（ ）
A．重力
B．重力和支持力
C．重力和向心力
D．重力、支持力和向心力
13．如图所示，轻绳的一端系一个重为G的小球，另一端系在天花板上的O点，小球在竖直平面内从A点沿圆弧运动到C点，经过最低点B时所受绳子拉力大小为F。则小球经过B点时的向心力（ ）
A．方向竖直向上 B．方向竖直向下
C．大小为G+F D．大小为G－F
14．如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬于O点，细线与竖直方向的夹角为θ，使小球在水平面内以P为圆心做匀速圆周运动，角速度为ω，则下列正确的是（ ）
A．由于小球做匀速圆周运动，所以加速度不变
B．小球做匀速圆周运动过程中，动能不断变化
C．小球做匀速圆周运动的向心力大小为mω2L
D．细线对小球的拉力大小为mω2L
15．如图甲是滚筒式洗衣机。洗衣机脱水完成前的某段时间内，可认为水已脱干，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动，如图乙所示。若一件小衣物在此过程中随滚筒转动经过最高位置a、最低位置c、与滚筒圆心等高位置b、d，则该件小衣物在（ ）
A．a、b、c、d位置的向心加速度相同 B．b、d两位置的向心加速度一样大
C．a、c两位置对滚筒壁的压力一样大 D．b、d两位置受到的摩擦力方向相反
二、解答题
16．若某航母上的舰载机采用滑跃式起飞，甲板由水平甲板和上翘甲板两部分组成。为了便于研究舰载机的起飞过程，这两部分的简化示意图如图所示，假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧，AB长L1 = 120 m，BC水平投影的长度L2= 40 m，图中C点的切线方向与水平方向的夹角 θ = 30°。舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动，经t=3s到达B点进入BC段。已知舰载机的质量m=1.5×104 kg， 取重力加速度大小g = 10 m/s2，求：
（1）舰载机刚进入BC时的速度大小；
（2）舰载机刚进入BC时对甲板的压力大小。
17．如图甲所示，弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接。把质量为m的小球从弧形轨道上端不同位置处由静止释放，并通过传感器测得小球经过竖直圆轨道的最高点和最低点时，轨道受到的压力大小与小球瞬时速度平方的关系如图乙、丙所示，图丙中b点横坐标为5gR。若不计一切摩擦阻力,重力加速度取g。求:
（1）图乙中a点对应小球的速度大小;
（2）图丙中b点对应轨道受到的压力大小。
参考答案
1．CD
【详解】
A．因物块的速度方向与半径方向垂直，则当圆盘突然停止时，物块将沿垂直于圆周运动半径方向外滑动，选项A错误；
B．同理可知，物块与圆盘之间的摩擦力突然消失，物块将沿垂直于圆周运动半径向外滑动，选项B错误；
C．物块与盘面间不发生相对滑动，则由
可得圆盘转动的最大角速度是
选项C正确；
D．当圆盘的运动周期为
时，则圆盘对物块的摩擦力大小为
选项D正确。
故选CD。
2．AD
【详解】
A．小球P位于AD杆的中点，则其运动轨迹半径为
对于小球P，竖直方向据平衡条件有
水平方向据牛顿第二定律有
联立解得
A正确；
B．角速度ω0为零时小球将会向下滑动，细绳不可能张紧，细绳的弹力必然为零，B错误；
C．由A解析可得
当圆环的角速度由ω0增大少许时，出现
小球会做离心运动直到A点，C错误；
D．若P与D的距离为，根据几何关系
对于小球Q，竖直方向根据平衡条件有
水平方向根据牛顿第二定律有
根据几何关系，其轨迹半径
联立解得
D正确。
故选AD。
3．BCD
【详解】
AB．由图乙可知当时，杆对球的弹力恰好为零，此时只受重力，重力提供向心力，有
即重力加速度
当时，向心力为零，杆对球的弹力恰好与球的重力等大反向，即
则小球的质量
故A错误，B正确；
C．根据圆周运动的规律，当时杆对球的弹力为零，当时，有
杆对球的弹力方向向上，当时，有
杆对球的弹力方向向下，当时，可知杆对小球的弹力方向向下，根据牛顿第三定律，小球对杆的弹力方向向上，故C正确；
D．当时，有
又，所以小球受到的弹力大小
故D正确。
故选BCD。
4．C
【详解】
题中情境存在2个临界，在最高点时
在最低点时
所以，在A点时
代入数据可得
而A点处
又
所以
故ABD错误，C正确。
故选C。
5．C
【详解】
A．由于小球m的重力不为零，a绳的张力不可能为零，b绳的张力可能为零，故A错误；
B．由于a绳的张力在竖直方向的分力等于重力，角θ不变，所以a绳张力不变，b绳的张力随角速度的增大而增大，故B错误；
C．若b绳中的张力为零，设a绳中的张力为F，对小球m
Fsin θ＝mg，Fcosθ＝mω2l
解得
即当角速度
b绳将出现弹力，故C正确；
D．若，b绳突然被剪断时，a绳的弹力不发生变化，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】
AB．摩托车沿圆形表演台的侧壁做匀速圆周运动时，所需向心力由摩托车的重力和侧壁的支持力的合力提供，支持力
向心力
所以FN和Fn与高度h无关，即h变化时，FN和Fn不变，由牛顿第三定律知摩托车对侧壁的压力不变，AB错误；
D．根据
可得
当h越高时，运动半径r越大，线速度v越大，D正确；
C．根据
解得
当h越高时，运动半径r越大，周期T越大，C错误。
故选D。
7．B
【详解】
A．水平路面对轿车弹力的方向垂直于路面竖直向上，A错误；
B．轿车做圆周运动时靠水平路面对车轮的静摩擦力提供向心力，B正确；
C．轿车所受重力和支持力相互平衡，它们的合力不是提供轿车做圆周运动的向心力，C错误；
D．轿车受到的重力、支持力和摩擦力的合力不为零，D错误。
故选B。
8．B
【详解】
汽车通过拱桥顶部时，由汽车的重力和桥面的支持力提供汽车的向心力，即
解得
所以桥对汽车的支持力小于汽车的重力，汽车速度越大，支持力越小，当速度为 0时支持力等于重力。
故选B。
9．C
【详解】
C. 小球经过最低点时，合力与速度垂直，速度不变，C正确；
A. 在摆动过程中，小球所受重力和绳子拉力沿着半径方向分力的合力始终等于向心力，A错误；
B. 根据
小球经过最低点时，速度不变，圆周运动的轨道半径突然减小，加速度增大，B错误；
D. 根据牛顿第二定律
解得
小球经过最低点时，速度不变，钉子位置离O点越近，圆周运动的轨道半径越大，绳的拉力越小，绳就越不容易断，D错误。
故选C。
10．C
【详解】
A．荡秋千时，绳子拉力和重力在沿绳方向上分力的合力提供向心力，故A错误；
B．火车转弯时，如果速度，是由重力与支持力的合力提供向心力，火车的速度小于该值时，火车拐弯时速度越小，则铁路路基磨损就越大，故B错误；
C．车过拱形桥有
桥受到车的压力一定小于车的重力，故C正确。
D．在室内自行车比赛中，自行车在赛道上做匀速圆周运动，将运动员和自行车看作一个整体，受重力、支持力以及摩擦力三个力作用，故D错误。
故选C。
11．C
【详解】
A．篮球上的各点做圆周运动时，是绕着转轴做圆周运动，圆心均在转轴上，A错误；
B．篮球旋转就是靠我们的手拍动篮球旋转，造成篮球旋转产生的向心力的，B错误；
C．篮球上的各点绕转轴做圆周运动，故角速度相同，C正确；
D．由于角速度相同，根据
a=ω2r
可知篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越小，D错误。
故选C。
12．B
【详解】
分析小球受力知，小球受重力和支持力，而向心力是重力与支持力的合力，故B正确，ACD错误。
故选B。
13．A
【详解】
小球在最低点，受重力和拉力，两个力的合力竖直向上，即小球的向心力的方向竖直向上，大小为
故A正确，BCD错误；
故选A。
14．D
【详解】
A．小球做匀速圆周运动，向心加速度大小不变，方向始终指向圆心P，时刻在变，故A错误；
B．小球做匀速圆周运动过程中，线速度大小不变，则动能保持不变，故B错误；
C．小球做匀速圆周运动的向心力大小为
故C错误；
D．设细线与竖直方向夹角为，竖直方向满足
水平方向满足
故细线上的拉力可表示为
或
故D正确。
故选D。
15．B
【详解】
AB．小衣物在a、b、c、d位置的向心加速度大小相等，但方向不同，A错误，B正确；
C．在a点时，根据牛顿第二定律
在c 点时
根据牛顿第三定律可知，在a、c两位置对滚筒壁的压力不一样大，C错误；
D．在b、d两位置受到的摩擦力方向都竖直向上，与重力平衡，方向相同，D错误。
故选B。
16．（1）80m/s；（2）
【详解】
（1）由题意可知，舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动，经t=3s到达B点进入BC段，设舰载机到达B点的速度为，根据匀变速直线运动的规律可得
代入数据，解得
（2）设舰载机刚进入BC时对甲板的压力为F，根据牛顿第三定律可知，舰载机对甲板的压力的大小等于甲板对舰载机的支持力，根据圆周运动的性质可得
由题意，根据几何关系可得
解得，舰载机做圆周运动的半径为
代入数据，解得
故可得舰载机对甲板的压力为。
17．（1）；（2）
【详解】
（1）在竖直圆轨道的最高点，由牛顿第二定律得
解得
（2）在竖直圆轨道的最低点，由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律得轨道受到的压力大小为
自主提升过关练（解析版）
一、选择题
1．如图所示，一质量为m的物块在水平圆盘上，离圆盘中心距离为r，其与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍，重力加速度为g。该物块随圆盘一起绕竖直中心轴做匀速圆周运动。下列说法正确的是（ ）
A．圆盘突然停止，则物块将沿圆周运动半径向外滑动
B．物块与圆盘之间的摩擦力突然消失，物块将沿圆周运动半径向外滑动
C．物块与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的最大角速度是
D．当圆盘的运动周期为时，圆盘对物块的摩擦力大小为
2．如图所示，处于竖直平面内的光滑细金属圆环半径为R，A、B、C、D为圆环上的四个点，AC水平、BD竖直，A、D间固定有光滑细直杆。质量为m的带孔小球P穿于杆上，与P相同的小球Q穿在环上，并通过长为R的结实细绳固定在D点。在圆环以BD为轴转动时，若小球P位于AD杆的中点，圆环转动的角速度为ω0，则（ ）
A．圆环的角速度
B．角速度ω0为零时细绳的弹力不为零
C．当圆环的角速度由ω0增大少许时，P球将上升到DA中点偏上一点与杆相对静止
D．若P与D的距离为，细绳的弹力为mg
3．如图甲所示，轻杆一端固定在点，另一端固定一个小球，让小球在竖直平面内做半径为的圆周运动，小球运动到最高点时，受到杆的弹力大小为，速度大小为，其图像如图乙所示，则（ ）
A．小球的质量为
B．当地的重力加速度大小为
C．时，小球对杆的弹力方向向上
D．时，小球受到的弹力大小与重力相等
4．如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一质量m=1kg的小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为30°，g取10m/s2。若转动过程中小物体始终存在离心的趋势，则该物块转至圆心等高处A点时所受摩擦力大小可能为（ ）
A．2.5N B．6.5N C．10.5N D．14.5N
5．质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的B点和A点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l。当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．a绳的张力可能为零
B．a绳的张力随角速度的增大而增大
C．当角速度，b绳将出现弹力
D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化
6．有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆形表演台的侧壁做匀速圆周运动。图中的圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h。下列说法正确的是（ ）
A．h越高，摩托车对侧壁的压力将越大
B．h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大
C．h越高，摩托车做圆周运动的周期将越小
D．h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大
7．如图所示，一辆轿车正在水平路面上做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．水平路面对轿车弹力的方向斜向上
B．轿车所受静摩擦力提供轿车做圆周运动的向心力
C．轿车所受重力、支持力的合力提供轿车做圆周运动的向心力
D．轿车受到的重力、支持力和摩擦力的合力为零
8．如图所示，汽车通过拱桥的最高点时，关于拱桥对汽车的支持力，下列说法可能正确的是（ ）
A．支持力大于重力 B．支持力等于重力
C．汽车速度越大，支持力越大 D．支持力大小与汽车速度无关
9．如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子P，小球从左侧一定高度摆下。下列说法中正确的是（ ）
A．在摆动过程中，小球所受重力和绳子拉力的合力始终等于向心力
B．小球经过最低点时，加速度不变
C．小球经过最低点时，速度不变
D．钉子位置离O点越近，绳就越容易断
10．圆周运动在生活中处处可见。下面四幅图用圆周运动知识来描述，其中正确的是（ ）
A．图甲表示荡秋千。人在竖直平面内做圆周运动，由人受到的重力和绳子的拉力提供向心力
B．图乙表示一列拐弯的火车。火车拐弯时速度越小，对铁路路基磨损就一定越小
C．图丙表示一座拱形桥。若有一车以一定速度安全过桥，桥受到车的压力一定小于车受到的重力
D．图丁表示在室内自行车比赛中自行车在水平赛道上做匀速圆周运动。将运动员和自行车看做一个整体时其受四个力作用
11．转篮球是一项难度较高的技巧，其中包含了许多物理知识。如图所示，假设某转篮高手能让篮球在他的手指上（手指刚好在篮球的正下方）匀速转动，下列有关描述正确的是（ ）
A．篮球上各点做圆周运动的圆心均在球心处 B．篮球上各点的向心力是由手指提供的
C．篮球上各点做圆周运动的角速度相等 D．篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越大
12．如图所示，小球沿碗的光滑内壁在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力。则小球受到（ ）
A．重力
B．重力和支持力
C．重力和向心力
D．重力、支持力和向心力
13．如图所示，轻绳的一端系一个重为G的小球，另一端系在天花板上的O点，小球在竖直平面内从A点沿圆弧运动到C点，经过最低点B时所受绳子拉力大小为F。则小球经过B点时的向心力（ ）
A．方向竖直向上 B．方向竖直向下
C．大小为G+F D．大小为G－F
14．如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬于O点，细线与竖直方向的夹角为θ，使小球在水平面内以P为圆心做匀速圆周运动，角速度为ω，则下列正确的是（ ）
A．由于小球做匀速圆周运动，所以加速度不变
B．小球做匀速圆周运动过程中，动能不断变化
C．小球做匀速圆周运动的向心力大小为mω2L
D．细线对小球的拉力大小为mω2L
15．如图甲是滚筒式洗衣机。洗衣机脱水完成前的某段时间内，可认为水已脱干，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动，如图乙所示。若一件小衣物在此过程中随滚筒转动经过最高位置a、最低位置c、与滚筒圆心等高位置b、d，则该件小衣物在（ ）
A．a、b、c、d位置的向心加速度相同 B．b、d两位置的向心加速度一样大
C．a、c两位置对滚筒壁的压力一样大 D．b、d两位置受到的摩擦力方向相反
二、解答题
16．若某航母上的舰载机采用滑跃式起飞，甲板由水平甲板和上翘甲板两部分组成。为了便于研究舰载机的起飞过程，这两部分的简化示意图如图所示，假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧，AB长L1 = 120 m，BC水平投影的长度L2= 40 m，图中C点的切线方向与水平方向的夹角 θ = 30°。舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动，经t=3s到达B点进入BC段。已知舰载机的质量m=1.5×104 kg， 取重力加速度大小g = 10 m/s2，求：
（1）舰载机刚进入BC时的速度大小；
（2）舰载机刚进入BC时对甲板的压力大小。
17．如图甲所示，弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接。把质量为m的小球从弧形轨道上端不同位置处由静止释放，并通过传感器测得小球经过竖直圆轨道的最高点和最低点时，轨道受到的压力大小与小球瞬时速度平方的关系如图乙、丙所示，图丙中b点横坐标为5gR。若不计一切摩擦阻力,重力加速度取g。求:
（1）图乙中a点对应小球的速度大小;
（2）图丙中b点对应轨道受到的压力大小。
参考答案
1．CD
【详解】
A．因物块的速度方向与半径方向垂直，则当圆盘突然停止时，物块将沿垂直于圆周运动半径方向外滑动，选项A错误；
B．同理可知，物块与圆盘之间的摩擦力突然消失，物块将沿垂直于圆周运动半径向外滑动，选项B错误；
C．物块与盘面间不发生相对滑动，则由
可得圆盘转动的最大角速度是
选项C正确；
D．当圆盘的运动周期为
时，则圆盘对物块的摩擦力大小为
选项D正确。
故选CD。
2．AD
【详解】
A．小球P位于AD杆的中点，则其运动轨迹半径为
对于小球P，竖直方向据平衡条件有
水平方向据牛顿第二定律有
联立解得
A正确；
B．角速度ω0为零时小球将会向下滑动，细绳不可能张紧，细绳的弹力必然为零，B错误；
C．由A解析可得
当圆环的角速度由ω0增大少许时，出现
小球会做离心运动直到A点，C错误；
D．若P与D的距离为，根据几何关系
对于小球Q，竖直方向根据平衡条件有
水平方向根据牛顿第二定律有
根据几何关系，其轨迹半径
联立解得
D正确。
故选AD。
3．BCD
【详解】
AB．由图乙可知当时，杆对球的弹力恰好为零，此时只受重力，重力提供向心力，有
即重力加速度
当时，向心力为零，杆对球的弹力恰好与球的重力等大反向，即
则小球的质量
故A错误，B正确；
C．根据圆周运动的规律，当时杆对球的弹力为零，当时，有
杆对球的弹力方向向上，当时，有
杆对球的弹力方向向下，当时，可知杆对小球的弹力方向向下，根据牛顿第三定律，小球对杆的弹力方向向上，故C正确；
D．当时，有
又，所以小球受到的弹力大小
故D正确。
故选BCD。
4．C
【详解】
题中情境存在2个临界，在最高点时
在最低点时
所以，在A点时
代入数据可得
而A点处
又
所以
故ABD错误，C正确。
故选C。
5．C
【详解】
A．由于小球m的重力不为零，a绳的张力不可能为零，b绳的张力可能为零，故A错误；
B．由于a绳的张力在竖直方向的分力等于重力，角θ不变，所以a绳张力不变，b绳的张力随角速度的增大而增大，故B错误；
C．若b绳中的张力为零，设a绳中的张力为F，对小球m
Fsin θ＝mg，Fcosθ＝mω2l
解得
即当角速度
b绳将出现弹力，故C正确；
D．若，b绳突然被剪断时，a绳的弹力不发生变化，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】
AB．摩托车沿圆形表演台的侧壁做匀速圆周运动时，所需向心力由摩托车的重力和侧壁的支持力的合力提供，支持力
向心力
所以FN和Fn与高度h无关，即h变化时，FN和Fn不变，由牛顿第三定律知摩托车对侧壁的压力不变，AB错误；
D．根据
可得
当h越高时，运动半径r越大，线速度v越大，D正确；
C．根据
解得
当h越高时，运动半径r越大，周期T越大，C错误。
故选D。
7．B
【详解】
A．水平路面对轿车弹力的方向垂直于路面竖直向上，A错误；
B．轿车做圆周运动时靠水平路面对车轮的静摩擦力提供向心力，B正确；
C．轿车所受重力和支持力相互平衡，它们的合力不是提供轿车做圆周运动的向心力，C错误；
D．轿车受到的重力、支持力和摩擦力的合力不为零，D错误。
故选B。
8．B
【详解】
汽车通过拱桥顶部时，由汽车的重力和桥面的支持力提供汽车的向心力，即
解得
所以桥对汽车的支持力小于汽车的重力，汽车速度越大，支持力越小，当速度为 0时支持力等于重力。
故选B。
9．C
【详解】
C. 小球经过最低点时，合力与速度垂直，速度不变，C正确；
A. 在摆动过程中，小球所受重力和绳子拉力沿着半径方向分力的合力始终等于向心力，A错误；
B. 根据
小球经过最低点时，速度不变，圆周运动的轨道半径突然减小，加速度增大，B错误；
D. 根据牛顿第二定律
解得
小球经过最低点时，速度不变，钉子位置离O点越近，圆周运动的轨道半径越大，绳的拉力越小，绳就越不容易断，D错误。
故选C。
10．C
【详解】
A．荡秋千时，绳子拉力和重力在沿绳方向上分力的合力提供向心力，故A错误；
B．火车转弯时，如果速度，是由重力与支持力的合力提供向心力，火车的速度小于该值时，火车拐弯时速度越小，则铁路路基磨损就越大，故B错误；
C．车过拱形桥有
桥受到车的压力一定小于车的重力，故C正确。
D．在室内自行车比赛中，自行车在赛道上做匀速圆周运动，将运动员和自行车看作一个整体，受重力、支持力以及摩擦力三个力作用，故D错误。
故选C。
11．C
【详解】
A．篮球上的各点做圆周运动时，是绕着转轴做圆周运动，圆心均在转轴上，A错误；
B．篮球旋转就是靠我们的手拍动篮球旋转，造成篮球旋转产生的向心力的，B错误；
C．篮球上的各点绕转轴做圆周运动，故角速度相同，C正确；
D．由于角速度相同，根据
a=ω2r
可知篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越小，D错误。
故选C。
12．B
【详解】
分析小球受力知，小球受重力和支持力，而向心力是重力与支持力的合力，故B正确，ACD错误。
故选B。
13．A
【详解】
小球在最低点，受重力和拉力，两个力的合力竖直向上，即小球的向心力的方向竖直向上，大小为
故A正确，BCD错误；
故选A。
14．D
【详解】
A．小球做匀速圆周运动，向心加速度大小不变，方向始终指向圆心P，时刻在变，故A错误；
B．小球做匀速圆周运动过程中，线速度大小不变，则动能保持不变，故B错误；
C．小球做匀速圆周运动的向心力大小为
故C错误；
D．设细线与竖直方向夹角为，竖直方向满足
水平方向满足
故细线上的拉力可表示为
或
故D正确。
故选D。
15．B
【详解】
AB．小衣物在a、b、c、d位置的向心加速度大小相等，但方向不同，A错误，B正确；
C．在a点时，根据牛顿第二定律
在c 点时
根据牛顿第三定律可知，在a、c两位置对滚筒壁的压力不一样大，C错误；
D．在b、d两位置受到的摩擦力方向都竖直向上，与重力平衡，方向相同，D错误。
故选B。
16．（1）80m/s；（2）
【详解】
（1）由题意可知，舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动，经t=3s到达B点进入BC段，设舰载机到达B点的速度为，根据匀变速直线运动的规律可得
代入数据，解得
（2）设舰载机刚进入BC时对甲板的压力为F，根据牛顿第三定律可知，舰载机对甲板的压力的大小等于甲板对舰载机的支持力，根据圆周运动的性质可得
由题意，根据几何关系可得
解得，舰载机做圆周运动的半径为
代入数据，解得
故可得舰载机对甲板的压力为。
17．（1）；（2）
【详解】
（1）在竖直圆轨道的最高点，由牛顿第二定律得
解得
（2）在竖直圆轨道的最低点，由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律得轨道受到的压力大小为