6.2向心力的选择题2020-2021学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册（word版含答案）

向心力的选择题练习
一、单选题 1．如图所示，内壁光滑的竖直圆桶，绕中心轴做匀速圆周运动，一物块用细绳系着，绳的另一端系于圆桶上表面圆心，且物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动，则（　　） A．绳的张力可能为零 B．桶对物块的弹力不可能为零 C．随着转动的角速度增大，绳的张力保持不变 D．随着转动的角速度增大，绳的张力一定增大 2．如图所示，汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端拴一个质量为m的小球，当汽车以某一速度在水平地面上匀速行驶时弹簧长度为L1；当汽车以同一速度匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，弹簧长度为L2，下列答案中正确的是（ ） A． B． C． D．前三种情况均有可能 3．如图所示,长为的细绳的一端固定于点,另一端系一个小球,在点的正下方钉一个光滑的钉子,小球从一定高度摆下.当细绳与钉子相碰时,钉子的位置距小球,则细绳碰到钉子前、后（ ） A．绳对小球的拉力之比为 B．小球所受合外力之比为 C．小球做圆周运动的线速度之比为 D．小球做圆周运动的角速度之比为 4．如图所示，一倾斜的匀质圆盘垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一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），盘面与水平面间的夹角为30°，g取10m/s2．则ω的最大值是( ) A．rad/s B．rad/s C．1.0rad/s D．0.5rad/s 5．如图，在竖直平面内，滑到ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上．若小滑块第一次由A滑到C，所用的时间为t1，第二次由C滑到A，所用时间为t2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则( ) A．t1＜t2 B．t1=t2 C．t1＞t2 D．无法比较t1、t2的大小 6.甲、乙两名溜冰运动员，m甲＝80 kg，m乙＝40 kg，面对面拉着弹簧测力计做圆周运动的溜冰表演，如图所示．两人相距0.9 m，弹簧测力计的示数为9.2 N，下列判断中正确的是(　　) A．两人的线速度相同，约为40 m/s B．两人的角速度相同，为5 rad/s C．两人的运动半径相同，都是0.45 m D．两人的运动半径不同，甲为0.3 m，乙为0.6 m 7．如图（a）所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉，小球C用细绳拴在铁钉B上（细绳能承受足够大的拉力），A、B、C在同一直线上．t=0时，给小球一个垂直于绳的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动．在0≤t≤10s时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图（b）所示，则下列说法中正确的有（　　） A．小球的速率越来越大 B．细绳第三次到第四次撞击钉子经历的时间是4s C．在时，绳子的拉力为 D．细线每撞击一次钉子，小球运动的半径减小绳长的 8．如图所示，两根长度不同的细绳，一端固定于O点，另一端各系一个相同的小铁球，两小球恰好在同一水平面内做匀速圆周运动，则（　　） A．A球受绳的拉力较大 B．它们做圆周运动的角速度不相等 C．它们所需的向心力跟轨道半径成反比 D．它们做圆周运动的线速度大小相等 9．如图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动，图中c方向沿半径指向圆心，a方向与c方向垂直。当转盘逆时针转动时，下列说法正确的是（　　） A．当转盘匀速转动时，P受摩擦力方向为c B．当转盘匀速转动时，P不受转盘的摩擦力 C．当转盘加速转动时，P受摩擦力方向可能为a D．当转盘减速转动时，P受摩擦力方向可能为b 10．2020年5月23消息，巴西滑板少年圭·库里，在半管上完成了空中转体的壮举，创下新的世界纪录，滑板运动可以简化为如图所示的模型，半球形碗固定在水平面上，物块（可看做质点）以某一竖直向下的初速度从碗口左边缘向下滑，物块与碗壁间的动摩擦因数是变化的，因摩擦作用，物块下滑过程中速率不变，则（　　） A．物块下滑的过程中加速度不变 B．物块下滑的过程所受摩擦力大小不变 C．物块下滑过程中所受合外力方向始终指向圆心 D．物块滑到最低点时对碗壁的压力等于物块的重力 11．如图所示，长均为L的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为L。重力加速度大小为g。现使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，则小球在最高点速率为2v时，每根绳的拉力大小为（　　） A． B． C． D． 12．如图所示，质量相等的小球A、B分别固定在轻杆的中点及端点，当轻杆在光滑的水平面上绕O点匀速转动时，轻杆的OA段对A球的拉力大小与轻杆的AB段对B球的拉力大小之比为（　　） A．1:1 B．2:1 C．3:2 D．2:3 13．如图所示，两个质量均为0.1kg 的小木块a和b（均可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO'的距离为0.5m，b与转轴OO'的距离为1.5m。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的0.8倍，取重力加速度g=10 m/s2，圆盘绕转轴以2rad/s的角速度匀速转动。下列说法正确的是（　　） A．a受到的摩擦力大小为0.1N B．b正在远离转轴 C．改变圆盘绕转轴转动的角速度，b可能向转轴靠近 D．若要使a相对圆盘运动，则圆盘绕转轴转动的角速度应大于4rad/s 14．高空滑索是勇敢者的运动。如图所示一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动（设钢索是直的），下滑过程中到达图中A位置时轻绳与竖直线有夹角，到达图中B位置时轻绳竖直向下。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A．在A位置时，人的加速度可能为零 B．在A位置时，钢索对轻绳的作用力大于人的重力 C．在B位置时，钢索对轻环的摩擦力为零 D．若轻环在B位置突然被卡住，则此时轻绳对人的拉力大于人的重力 15．在光滑杆上穿着两个小球m1、m2，且m1=2m2，用细线把两球连起来，当盘架匀速转动时，两小球刚好能与杆保持无相对滑动。如图所示，此时两小球到转轴的距离r1与r2之比为（ ） A．1∶1 B．1∶4 C．2∶1 D．1∶2 16．如图所示，在粗糙水平木板上放一个物块，使水平板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径．在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则(　　) A．物块始终受到两个力作用 B．只有在a、b、c、d四点，物块受到的合外力才指向圆心 C．从a到b，物块所受的摩擦力先增大后减小 D．从b到a，物块处于超重状态 17．“S路”曲线行驶是我国驾驶证考试中的一个项目。某次考试过程中，有两名学员分别坐在驾驶座和副驾驶座上，并且始终与汽车保持相对静止，汽车在弯道上行驶时可视作圆周运动，行驶过程中未发生打滑。如图所示，当汽车在水平“S路”图示位置处减速行驶时（　　） A．两名学员具有相同的线速度 B．两名学员具有相同的角速度 C．汽车受到的摩擦力与速度方向相反 D．在副驾驶上的学员受到汽车的作用力较大 18．在一个水平转台上放有质量相等的A、B两个物体（可视为质点），用一轻杆相连，A、B连线沿半径方向。A与平台间有摩擦，B与平台间的摩擦可忽略不计，A、B到平台转轴的距离分别为L、2L。某时刻一起随平台以角速度绕轴做匀速圆周运动，A与平台间的摩擦力大小为，杆的弹力大小为F。现把转动角速度提高至，A、B仍各自在原位置随平台一起绕轴做匀速圆周运动，则下面说法正确的是（　　） A．、F均增加为原来的4倍 B．、F均增加为原来的2倍 C．大于原来的4倍，F等于原来的2倍 D．、F增加后，均小于原来的4倍 19.如图所示，将一质量为m的摆球用长为L的细绳吊起，上端固定，使得摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，则关于摆球的受力情况，（不计空气阻力）下列说法中正确的是（　　） A．摆球受重力、拉力和向心力的作用 B．摆球受拉力和向心力的作用 C．摆球受重力和拉力的作用 D．摆球受重力和向心力的作用 20．如图甲所示，用不可伸长的轻绳拴住小球，使其绕固定点O在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点时的速度大小为v，绳子的拉力大小为，图像如图乙所示，图像中的数据a和b及重力加速度g都为已知量。以下说法正确的是（　　） A．数据a与小球的质量有关 B．数据b与圆周轨道半径无关 C．的比值只与小球的质量有关，与圆周轨道半径无关 D．仅利用数据a和g能求出小球质量和圆周轨道半径 21．如图所示，竖直固定的圆锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面内做匀速圆周运动以下关于A、B两球做圆周运动时的线速度大小（、）、角速度（、）、向心力大小（、）和对内壁的压力大小（、）的说法正确的是（　　） A． B． C． D． 22．荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动，如图所示，某同学正在荡秋千，A和B分别为运动过程中的最低点和最高点，若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．在B位置时，该同学受到的合力为零 B．在A位置时，该同学对秋千板的压力大于秋千板对该同学的支持力 C．在由A到B的过程中，该同学受到的向心力逐渐增大 D．在由A到B的过程中，该同学受到的向心力逐渐减小 23．如图所示，一竖直圆筒绕中心轴以角速度匀速转动，小物块紧贴在圆筒的内壁上，相对于圆筒静止。此时，小物块受圆筒壁的弹力大小为F，摩擦力大小为，当圆筒以角速度匀速转动时（小物块相对于圆筒静止），小物块受圆筒壁的（　　） A．摩擦力大小变为 B．摩擦力大小变为 C．弹力大小变为 D．弹力大小变为 24．辽宁舰质量为，如图是辽宁舰在海上转弯时的照片，假设整个过程中辽宁舰做匀速圆周运动的速度大小为，圆周运动的半径为1000m，下列说法正确的是（　　） A．在A点时水对舰的作用力指向圆心 B．在A点时水对舰的作用力大小约为 C．在A点时水对舰的作用力大小约为 D．在A点时水对舰的作用力大小为0 25．如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴一定距离处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。下列说法正确的是（　　） A．物体在最高点时静摩擦力的方向一定指向圆心 B．物体在最低点时静摩擦力的方向可能背向圆心 C．物体在最高点时静摩擦力可能是运动过程中的最大值 D．物体在最低点时静摩擦力一定是运动过程中的最大值 26．如图所示，在“神舟十一号”沿曲线从M点到N点的飞行过程中，速度逐渐增大。在此过程中“神舟十一号”所受合力F的方向可能是（　　） A． B． C． D． 27．长沙市橘子洲湘江大桥桥东有一螺旋引桥，供行人上下桥。假设一行人沿螺旋线自外向内运动，如图所示。已知其走过的弧长s与时间t成正比。则关于该行人的运动，下列说法正确的是(　　) A．行人运动的线速度越来越大 B．行人所受的合力大小不变 C．行人运动的角速度越来越小 D．行人所受的向心力越来越大 28．如图所示，质量为m的鹰，以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，空气对鹰作用力的大小等于(　　) A．m B．m C．m D．mg 29．如图所示，一圆盘可绕过圆盘的中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一小木块A，它随圆盘一起运动——做匀速圆周运动，则关于木块A的受力，下列说法中正确的是（　　） A．木块A受重力、支持力和向心力 B．木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相反 C．木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向指向圆心 D．木块A受重力、支持力和静摩擦力，摩擦力的方向与木块运动方向相同 30．一质量为m的物体，沿半径为R的向下凹的半圆形轨道滑行，如图所示，经过最低点时的速度为v，物体与轨道之间的动摩擦因数为μ，则它在最低点时受到的摩擦力为（　　） A．μmg B． C． D． 31．一辆卡车在丘陵地面匀速率行驶，地形如图所示，由于轮胎太旧，爆胎可能性最大的地段应是（　　） A．a处 B．b处 C．c处 D．d处 32．如图所示，一竖直圆盘上固定着一个质量为0.2kg的小球（可视为质点），小球与圆盘圆心O的距离为5cm。现使圆盘绕过圆心O的水平轴以大小为10rad/s的角速度匀速转动。当小球运动到O点正上方时圆盘对小球的作用力大小为F1。当小球运动到O点正下方时圆盘对小球的作用力大小为F2，重力加速度大小g= 10m/s2，则（　　） A．F1=3N；F2=2N B．F1=2N；F2=3N C．F1=1N；F2=3N D．F1=1N；F2=2N 33．如图所示，完全相同的三个小球A、B、C均用长为的细绳悬于小车顶部，小车以的速度匀速向右运动，A、C两球与小车左、右侧壁接触，由于某种原因，小车的速度突然减为0，此时悬线张力之比为（重力加速度g取）（　　） A．3∶3∶2 B．2∶3∶3 C．1∶1∶1 D．1∶2∶2 34．如图，小明在游乐园乘坐摩天轮。已知摩天轮在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动。当小明从最低点a处转动到水平位置d处的过程中，小明（　　） A．对座舱的压力大小不变 B．所受合外力的大小逐渐变大 C．在水平方向的受力大小逐渐变大 D．在水平方向的受力大小保持不变 35．用图示的向心力演示器可以探究向心力和物体质量、角速度以及半径的关系。实验时，匀速转动手柄使变速塔轮、长槽、短槽和槽内的小球随之匀速转动，使小球做匀速圆周运动的向心力由挡板对小球的弹力提供。球对挡板的反作用力使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，根据标尺上露出的标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。长槽上的挡板到转轴的距离是挡板A的倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板到各自转轴的距离相等。下列说法不正确的是（　　） A．本实验采用的科学方法是控制变量法 B．将传动皮带套在两塔轮的不同轮盘上，可以改变两个槽内的小球做圆周运动的半径 C．探究向心力和质量的关系时，需将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板处 D．探究向心力和角速度的关系时，需将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板处 36．向心力演示器如图所示，把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内，使它们做圆周运动的半径相同。依次调整塔轮上皮带的位置，匀速转动手柄，可以探究（　　） A．向心力的大小与质量的关系 B．向心力的大小与半径的关系 C．向心力的大小与角速度的关系 D．以上三者均可探究 37．一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替. 如图(a)示，曲线上A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径ρ叫做A点的曲率半径. 现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度v0抛出，如图(b)示，则在其轨迹最高点P处的曲率半径是(　 　) A． B． C． D． 38．两根长度不同的细线下面分别悬挂着小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个小球在运动过程中的相对位置关系示意图正确的是（　　） A． B．C． D． 39．甲、乙两物体做匀速圆周运动，其质量之比为1：2，转动半径之比为1：2，在相等时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们所受合外力之比为（　　） A．1：4 B．2：3 C．4：9 D．9：16 40．如图所示，汽车在一水平公路上转弯时，汽车的运动可视为匀速圆周运动。下列关于汽车转弯时的说法正确的是（　　） A．汽车处于平衡状态 B．汽车的向心力由重力和支持力提供 C．汽车的向心力由摩擦力提供 D．汽车的向心力由支持力提供 参考答案 1．C 【解析】 ACD．当物块随圆桶做圆周运动时，绳的拉力的竖直分力与物块的重力保持平衡，因此绳的张力为一定值，且不可能为零，故C正确，AD错误； B．当绳的水平分力提供向心力的时候，桶对物块的弹力恰好为零，故B错误。 2．A 【解析】 当汽车在水平面上做匀速直线运动时，设弹簧原长为L0，劲度系数为k，根据平衡得：，解得 ①，当汽车以同一速度匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，由牛顿第二定律得：，解得： ②；①②两式比较可得：L1＞L2；故选A. 3．B 【解析】 细绳与钉子相碰前后线速度大小不变，即线速度之比为1:1，半径变小，根据v=ωr得知，角速度之比1:4，故CD错误．根据F合=F-mg=m，则合外力之比为1:4，选项B正确；拉力F=mg+m，可知拉力之比，选项A错误；故选B. 4．C 【解析】 试题分析：随着角速度的增大，小物体最先相对于圆盘发生相对滑动的位置为转到最低点时，此时对小物体有，解得，此即为小物体在最低位置发生相对滑动的临界角速度，故选C． 5．A 【解析】 解：在AB段，由牛顿第二定律得：mg﹣F=m，滑块受到的支持力：F=mg﹣m，则速度v越大，滑块受支持力F越小，摩擦力f=μF就越小， 在BC段，由牛顿第二定律得：F﹣mg=m，滑块受到的支持力：F=mg+m，则速度v越大，滑块受支持力F越大，摩擦力f就越大， 由题意知从A运动到C相比从C到A，在AB段速度较大，在BC段速度较小，所以从A到C运动过程受摩擦力较小，用时短，故A正确，BCD错误； 6．D 【解析】 弹簧秤对甲、乙两名运动员的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律得：M甲R甲ω甲2=M乙R乙ω乙2=9.2N ；由于甲、乙两名运动员面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，所以ω甲=ω乙．则R甲=0.3m，R乙=0.6m．由于v=Rω，知两人的线速度不等．根据F=M甲R甲ω甲2，解得：．故D正确，ABC错误． 7．C 【解析】 A．小球在水平方向只受垂直于速度方向的绳子的拉力作用，小球速度大小不变，故A错误； B．0～6s内绳子的拉力不变，知 6～10s内拉力大小不变，知 因为F2=F1，则l′=l，两钉子之间的间距 第一个半圈经历的时间为6s，则 则第二个半圈的时间 细绳每次跟钉子碰撞一次，转动半圈的时间少 则细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔△t=6-3×1=3s。故B错误； C．根据上述分析可知，11-15s时，小球在转第三个半圈，则绳子的拉力为 C正确； D．细线每撞击一次钉子，小球运动的半径减小绳长的，故D错误。 8．A 【解析】 设绳子与竖直方向之间的夹角为， A．小球在竖直方向上的合力等于零，有 解得 A球与竖直方向上的夹角大，故A球受绳子的拉力较大，A正确； B．根据牛顿第二定律可得 两球的竖直高度相同，即相同，则相同，故B错误； C．向心力等于合外力，即 与r成正比，C错误； D．圆周运动的线速度 角速度相同，半径不同，则线速度不等，D错误。 9．A 【解析】 AB．匀速转动时，物块P所受的重力和支持力平衡，摩擦力提供其做匀速圆周运动的向心力，故摩擦力方向指向圆心O点，故A正确，B错误； C．盘加速转动时，物块P做加速圆周运动，不仅有沿c方向指向圆心的向心力，还有指向a方向的切向力，使线速度大小增大，两方向的合力即为摩擦力，可能指向b，故C错误； D．盘减速转动时，物块P做减速圆周运动，不仅有沿c方向指向圆心的向心力，还有指向a相反方向的切向力，使线速度大小减小，两方向的合力即为摩擦力，可能指向d，故D错误。 10．C 【解析】 A.物块在下滑过程中速率不变，可看做匀速圆周运动，可知加速度大小不变，方向时刻指向圆心，故A错误； B.物块在下滑过程中可看做匀速圆周运动，设支持力FN与竖直方向的夹角为，则摩擦力f=mgsin，在下滑过程中，由于角度变小，sin变小，则f变小，故B错误； C.物块做匀速圆周运动的合外力完全提供向心力，合外力方向始终指向圆心，故C正确； D.在最低点时，根据牛顿第二定律，有 FN-mg=m 依题意，物块滑到最低点时速度大小不变，则支持力不等于重力，根据牛顿第三定律知，压力大小等于支持力大小，所以压力不等于物块的重力，故D错误。 11．A 【解析】 设小球在竖直面内做圆周运动的半径为r，小球运动到最高点时轻绳与圆周运动轨道平面的夹角为 则 根据题述小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，有 小球在最高点速率为时，设每根绳的拉力大小为，则有 解得 12．C 【解析】 由题可知A、B两球的角速度相同，对A、B分别进行受力分析，如图所示，其中是杆的AB段对A球的拉力大小 对A球，有 对B球，有 因 联立以上各式解得 13．D 【解析】 A.a随圆盘一起转动时所需的向心力大小为 a所受的摩擦力提供向心力，所以a受到的摩擦力大小为0.2N，故A错误； B. b随圆盘一起转动时所需的向心力大小为 b能够受到的最大静摩擦力大小为 所以b随圆盘一起做匀速圆周运动，到转轴的距离不变，故B错误； C.由于摩擦力方向永远和物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，且b在水平方向上只能受到摩擦力的作用，所以无论圆盘绕转轴转动的角速度如何改变，b都不可能向转轴靠近，故C错误； D.设当a所受摩擦力为最大静摩擦力时，圆盘的角速度为ω′，则有 解得，所以若要使a相对圆盘运动，则圆盘绕转轴转动的角速度应大于4rad/s，故D正确。 14．D 【解析】 AB．在A位置时，人受到重力和线的拉力，合力沿斜面向下，不为零，则加速度不可能为零；由矢量三角形可知此时人所受的拉力小于重力，由牛顿第三定律可知，钢索对轻绳的作用力等于人所受的拉力，所以钢索对轻绳的作用力小于人的重力，AB错误； C．在B位置时，细绳的拉力竖直，则人匀速下滑，此时钢索对轻环的摩擦力等于重力沿钢索方向的分力，C错误； D．若轻环在B位置突然被卡住，则此时人将做圆周运动，根据 可知，轻绳对人的拉力大于人的重力，D正确。 15．D 【解析】 两球受到绳子的拉力提供向心力，所以向心力相等，角速度又相等，则有 又有 由以上两式可得 16．D 【解析】 A.在c、d两点，物块只受重力和支持力，在其他位置物块受到重力、支持力、静摩擦力三个力作用，故A项与题意不相符； B.物块做匀速圆周运动，合外力提供向心力，所以合外力始终指向圆心，故B项与题意不相符； C.从a运动到b，物块的加速度的方向始终指向圆心，水平方向的加速度先减小后反向增大，根据牛顿第二定律可得，物块所受木板的静摩擦力先减小后增大，故C项与题意不相符； D.从b运动到a，向心加速度有向上的分量，物块处于超重状态，故D项与题意相符． 17．B 【解析】 AB．两名学员绕同一点做圆周运动，则他们的角速度相等，两名学员离圆心的距离不相等，据v=rω，所以他们的线速度大小不相同，故A错误，B正确； C．摩擦力的一部分分力提供汽车圆周运动所需向心力，摩擦力的另一部分分力与速度方向反向，所以摩擦力方向不与速度方向相反，故C错误； D．学员质量未知，无法比较他们的受到汽车的作用力大小，故D错误。 18．A 【解析】 A、B两物体一起随平台匀速转动，根据牛顿第二定律可得 对A： 对B： 当增大到时，由上式知，F增加为原来的4倍； 由上式知 增加为原来的4倍。故A正确BCD错误。 19．C 【解析】 摆球在水平面内做匀速圆周运动，小球只受重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力，故C正确，ABD错误。 20．B 【解析】 A．当时，绳子的拉力为零，物体的重力提供向心力，有 解得 故 数据a与物体的质量无关，A错误； B．同理，当时，有 解得 数据b与圆周轨道半径无关，B正确； C．根据上述结果可知 的比值与小球的质量、圆周轨道半径均有关，C错误； D．当时有 当时有 故仅利用数据a和g不能求出小球质量，D错误。 21．A 【解析】 CD．小球受重力和支持力，二力的合力提供其做圆周运动的向心力，如图所示 由于两个小球的质量相同，并且都是在水平面内做匀速圆周运动，所以两个小球的受力情况相同，它们的向心力大小相等，受到的支持力大小也相等，则根据牛顿第三定律可知，它们对内壁的压力大小也相等，即 C、D错误； A．由于它们的向心力的大小相等，由向心力的公式 可知运动半径大的小球线速度大，所以，A正确； B．由向心力的公式 可知运动半径大的小球角速度小，所以，B错误； 22．D 【解析】 A．在B位置时，该同学的速度为零，向心力为零，即合力沿绳子方向的分力为零，但合力沿圆弧在B点的切线方向的分力不为零，A错误； B．根据牛顿第三定律可知，在A位置时，该同学对秋千板的压力大小等于秋千板对该同学的支持力的大小，B错误； CD．在由A到B过程中，该同学的速度逐渐减小，由 分析知，该同学受到的向心力逐渐减小，C错误，D正确。 23．C 【解析】 AB．对小物块进行受力分析可知，其受重力、圆筒壁的弹力和静摩擦力作用，由于小物块相对圆筒静止，根据平衡条件，在竖直方向有 可知静摩擦力的大小与角速度无关，AB错误； CD．小物块在水平面内做匀速圆周运动，圆筒壁的弹力提供向心力，根据向心力公式，在水平方向有 可知当圆筒的角速度变成后，小物块受到圆筒壁的弹力的大小变为，D错误，C正确。 24．B 【解析】 舰在运动的过程中受到重力与水的作用力，合力的方向沿水平方向，提供向心力，则合力 由于合力的方向指向圆心，所以水的作用力的方向为斜向上大小为 代入数据可得 25．D 【解析】 A．物体在最高点时由重力沿盘面向下的分力和静摩擦力f的合力提供向心力，所以静摩擦力的方向不一定指向圆心，也可能背向圆心，A错误； B．物体在最低点时重力的分力和静摩擦力的合力沿盘面向上，摩擦力的方向一定指向圆心，B错误； CD．物体在最低点时，有 式中为圆盘与水平面的夹角，为圆盘的角速度，r为物体的转动半径，可知此时静摩擦力是运动过程中的最大值，C错误，D正确。 26．B 【解析】 AD．做曲线运动的物体所受合力的方向总是指向曲线凹侧，故AD错误； BC．由于速度逐渐增大，故合力F的方向沿切线方向的分力与速度方向相同，故B正确，C错误。 27．D 【解析】 依题意 t A．可知该行人运动的线速度大小不变，故A错误； BD．由微元法将行人沿螺旋线运动的每一小段视为圆周运动的一部分，轨道半径逐渐减小，其向心力 Fn＝m 向心力越来越大，线速度大小不变，在沿轨迹切线方向的分力为0，故所受合力即为向心力，也越来越大，故B错误，D正确； C．运动的角速度ω＝越来越大，故C错误。 28．A 【解析】 空气对鹰的作用力有两个作用效果，其一：竖直方向的分力与鹰受到的重力平衡；其二：水平方向的分力提供向心力，使鹰可在水平面内做匀速圆周运动。对鹰的受力情况进行分析，如图所示。鹰受到重力mg、空气对鹰的作用力F，两力的合力为Fn，方向沿水平方向指向圆心。由题意可知，重力mg与Fn垂直，故 又 联立解得 ， 故BCD错误，A正确。 故选A。 29．C 【解析】 由于圆盘上的木块A在竖直方向上没有加速度，所以，它在竖直方向上受重力和支持力的作用而平衡。而木块在水平面内做匀速圆周运动，由于没有发生相对滑动，所以其所需向心力由静摩擦力提供，且静摩擦力的方向指向圆心O。 30．C 【解析】 在最低点由向心力公式得 FN－mg＝m 得 FN＝mg＋m 又由摩擦力公式有 Ff＝μFN＝μ（mg＋m） 31．D 【解析】 在坡顶由牛顿第二定律得 mg－FN＝m 解得 FN＝mg－m FN＜mg 在坡谷，则有 FN－mg＝m FN＝mg＋m FN＞mg 可知，汽车在坡谷处所受的支持力更容易爆胎；且r越小，FN越大，则在b、d两点比a、c两点容易爆胎，而d点半径比b点小，则d点最容易爆胎。 32．C 【解析】 小球做匀速圆周运动所需的向心力大小为 当小球运动到O点正上方时，F1的方向与重力方向相反，则根据牛顿第二定律可得 解得F1=1N。 当小球运动到O点正下方时，F2的方向与重力方向相反，同理可得 解得F2=3N。 33．A 【解析】 设三个小球的质量均为m，小车突然停止运动， C受到小车右侧壁的作用停止运动，则此时悬线张力与C的重力大小相等，即 A和B由于惯性，会向右摆动，将做圆周运动，根据牛顿第二定律可得此时悬挂A、B的悬线张力大小为 代入数据解得 34．C 【解析】 小明的受力分析如图所示，其中Fx为水平方向的受力，Fy为竖直方向的受力，Fx与Fy的合力提供向心力F，其中Fy是小明的重力mg和座舱对其支持力FN的合力，即 当小明从a到d的运动过程中，F大小不变，即小明所受合外力的大小不变，但方向逐渐趋于水平，由此可知Fy逐渐减小，Fx逐渐增大，则FN逐渐减小，根据牛顿第三定律可知小明对座舱的压力逐渐减小。 故选C。 35．B 【解析】 A．本实验要探究向心力和物体质量、角速度以及半径的关系，采用的是控制变量法，A正确，不符合题意； B．将传动皮带套在两塔轮的不同轮盘上，皮带边缘线速度相等，不同轮盘半径不同，角速度不同，故可以改变两个槽内的小球做圆周运动的角速度，B错误，符合题意； C．探究向心力和质量的关系时，需将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板处，C正确，不符合题意； D．探究向心力和角速度的关系时，需将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板处，D正确，不符合题意。 36．C 【解析】 两球质量m相同，做圆周运动的半径r相同，在调整塔轮上的皮带的位置时，由于皮带上任意位置的线速度相同，根据 可知改变了两个塔轮做圆周运动的角速度ω，物体的角速度也随之改变，故可以探究向心力大小与角速度的关系，故C正确，ABD错误。 37．B 【解析】 在最高点竖直分速度为零，只有水平方向的分速度，且重力提供向心力：，解得：，ACD错误B正确． 38．B 对小球受力分析，如图 小球做匀速圆周运动，有 整理，得 即两球处于同一高度。 39．C 【解析】 在相同的时间内甲转过60°，乙转过45°，则有 根据公式，有 可得 40．C 【解析】 A．汽车转弯时存在向心加速度，运动状态不断变化，所以不是处于平衡状态，故A错误； BCD．汽车在水平面内做匀速圆周运动，重力和支持力都沿竖直方向，不可能提供向心力，所以提供向心力的一定是在水平方向的摩擦力，故BD错误，C正确。
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