6.4 生活中的圆周运动 练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 6.4 生活中的圆周运动 练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 348.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-10 08:22:59 | ||
图片预览
文档简介
人教版（2019）必修二第六章第四节《生活中的圆周运动》练习
一、单选题
1．如图，某同学在圆形拱桥上骑自行车匀速爬升的过程中，自行车的速度方向 （ ）
A．垂直于自行车与圆形拱桥圆心的连线向上
B．垂直于自行车与圆形拱桥圆心的连线向下
C．沿自行车与圆形拱桥圆心的连线背离圆心
D．沿自行车与圆形拱桥圆心的连线指向圆心
2．如图为家用滚筒洗衣机，滚筒上有很多漏水孔，洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动。若一只袜子紧贴筒壁随滚筒在竖直平面做匀速圆周运动，则（ ）
A．袜子的加速度恒定
B．袜子在最低点处于失重状态
C．袜子在最高点处于超重状态
D．袜子上的水在最低点更容易甩出
3．关于铁路弯道的设计及火车安全通过弯道时，下列说法正确的是（ ）
A．内、外轨一样高 B．内轨略高于外轨
C．火车转弯时应当减速 D．火车转弯时应当加速
4．如图所示是洗衣机的脱水桶，在甩干衣服时，脱水桶绕竖直轴匀速转动，衣服紧贴脱水桶的侧壁并随之转动。下列说法正确的是（ ）
A．衣服对桶壁的压力提供向心力
B．衣服所受重力和静摩擦力的合力为零
C．衣服所受的静摩擦力提供向心力
D．水滴受到的离心力大于它所需的向心力，所以沿切线方向甩出
5．如图所示，汽车先后驶过凹形路面与凸形路面，则下列说法正确的是（ ）
A．在凹形路面的最低点汽车失重
B．在凸形路面的最高点汽车更容易爆胎
C．为保证安全可加速通过这段路面
D．为保证安全要减速通过这段路面
6．在汽车通过凸桥的最高点时，下列说法正确的是（ ）
A．汽车对桥面的压力等于汽车的自重
B．汽车对桥面的压力大于汽车的自重
C．汽车对桥面的压力小于汽车的自重
D．汽车对桥面的压力与车速无关
7．在高速公路的拐弯处，公路两边会存在一定的高度差。比如向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧的高一些，设路面与水平面间的夹角为 ，拐弯路段的半径为R，要使车速大小为v时，车轮与路面之间的径向（垂直于前进方向）摩擦力等于零，则tan 为（ ）（重力加速度大小为g）
A． B． C． D．
8．如图所示,长0.5 m的轻质细杆,一端固定有一个质量为3 kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动,小球的速率为2 m/s。取g=10 m/s2,下列说法正确的是（ ）
A．小球通过最高点时,对杆的拉力大小是24 N
B．小球通过最高点时,对杆的压力大小是6 N
C．小球通过最低点时,对杆的拉力大小是24 N
D．小球通过最低点时,对杆的拉力大小是6 N
二、多选题
9．太极球是广大市民中较流行的一种健身器材，现将其简化成如图所示的平面和小物块，移动平面，让小物块在竖直面内保持这样的姿势，始终不脱离平面在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。关于小物块从最高点C到最右侧点D运动的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．平面对小物块的摩擦力越来越大
B．小物块处于失重状态
C．平面对小物块的支持力越来越小
D．小物块所受的合外力大小不变
10．如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ）
A．甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，速度不能超过
B．乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最低处水对桶底的压力最大
C．丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用
D．丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A，B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A，B两位置小球向心加速度相等
11．如图所示是建筑工地上起吊重物的吊车，某次操作过程中，液压杆收缩，吊臂绕固定转轴O顺时针转动，吊臂边缘的M、N两点做圆周运动，O、M、N三点不共线，此时M点的角速度为ω。已知MN=2OM=2L，则下列说法正确的是（ ）
A．M点的速度方向平行于N点的速度方向
B．N点的角速度ωN=ω
C．N点的向心加速度大小aN=3ω2L
D．M，N两点的线速度大小关系为vN=2vM
12．杂技演员表演“水流星”，在长为1.6m的细绳的一端，系一个总质量为 kg的盛满水的小桶（小桶大小相对于细绳长度小得多），以绳的一端为圆心，在竖直面内做圆周运动，如图所示，若“水流星”通过最高点的速度为 m/s，则下列说法正确的是（ ）（ ）
A．“水流星”通过最高点时，会有水从容器中流出
B．“水流星”通过最高点时，绳的张力为零
C．“水流星"通过和圆心等高和位置时，细绳中的拉力为零
D．“水流星”在最低点时，处于超重状态
13．广东省某小镇一次洪水后， 将一座桥的桥墩冲毁，桥面向下凹陷，成为一座罕见的“倒拱桥"，如图所示，一辆摩托车正在通过此桥，试分析该摩托车通过此桥凹陷路段最低点时，下列判断正确的是（ ）
A．桥面对整车的支持力大于整车自身重力
B．整车受到重力、支持力、向心力的作用
C．为了避免桥面因受到的压力过大而发生危险，该车应加速尽快通过
D．为了避免桥面因受到的压力过大而发生危险，该车应减速缓慢通过
三、解答题
14．“抛石机”是古代战争中常用的一种设备。如图所示,某学习小组用自制的抛石机演练抛石过程。已知所用抛石机长臂的长度L=2m,质量m=1.0kg的石块装在长臂末端的口袋中，开始时长臂处于静止状态,与水平面间的夹角 现对短臂施力,当长臂转到竖直位置时立即停止转动,水平抛出前,石块对长臂顶部向上的压力为2.5N,抛出后垂直打在倾角为45°的斜面上,不计空气阻力,重力加速度g取 试求斜面的右端点A距抛出点的水平距离。
15．一辆载重汽车的质量为M，通过半径为R的拱形桥，若桥顶能承受的最大压力为 Mg，为了安全行驶，汽车过拱形桥的速度应该在什么范围？
16．如图所示，两根细线OA、AB长度之比为3∶2，两小球质量相等，都绕O点在光滑水平面上以相同的角速度做匀速圆周运动，OAB保持在一条直线上。则细线OA、AB上的张力大小之比是多大？
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】在圆周上运动，其某一点速度应该沿圆周的切线方向，向上爬升，则自行车速度方向为垂直于自行车与圆形拱桥圆心的连线向上，BCD不符合题意，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据曲线运动某一点速度沿着曲线在该点的切线方向，根据圆的切线与半径垂直即可解答该题。
2．【答案】D
【解析】【解答】A．袜子随滚筒在竖直面上做匀速圆周运动，则加速度大小不变，方向不断变化，A不符合题意；
B．袜子在最低点时，加速度向上，处于超重状态，B不符合题意；
C．袜子在最高点时，加速度向下，处于失重状态，C不符合题意；
D．袜子做匀速圆周运动，所需的向心力相同，对筒壁的压力不同，压力最大的地方，脱水效果最好，在最低点，根据牛顿第二定律可知
解得
即袜子在最低点对滚筒壁的压力最大，在最高点对滚筒壁的压力最小，故湿衣服上的水是在最低点更容易甩出，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】袜子随滚筒在竖直面上做匀速圆周运动，向心加速度大小不变，方向不断变化，袜子在最低点时，加速度向上，处于超重状态，袜子在最高点时，加速度向下，处于失重状态。袜子的重力和滚筒对袜子的弹力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，可知在最低点对滚筒壁的压力最大，衣服上的水是在最低点更容易甩出。
3．【答案】C
【解析】【解答】AB．铁路转弯时，一般外轨略高于内轨，这样支持力的水平分力提供一部分火车做圆周运动的向心力，因此AB不符合题意；
C．火车转弯时，为了安全，一般减速运动，使火车所需向心力减少，从而减少对外轨的压力，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据圆周运动向心力公式及受力分析判断铁路转弯时，火车速度该如何调整，内外轨道高低如何。
4．【答案】B
【解析】【解答】ABC．物体做匀速圆周运动的向心力由合力提供，衣服受重力、桶壁的支持力和静摩擦力，重力和静摩擦力平衡，合力为零，桶壁对衣服的支持力提供衣服做圆周运动的向心力，AC不符合题意，B符合题意；
D．水滴与衣服间的附着力小于水滴做圆周运动所需要的向心力，则水滴做离心运动，水滴沿切线方向甩出，脱水过程中，水滴做离心运动，但是没有离心力这个物理量，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】物体受到的力不足以提供向心力时，物体就会远离圆心做离心运动，反之，如果物体受到的力比所需要的向心力大时，物体就会靠近圆心做向心运动。
5．【答案】D
【解析】【解答】A．在凹形路面的最低点，加速度向上，汽车超重，A不符合题意；
B．在凸形路面的最高点，加速度向下，汽车失重，汽车不容易爆胎，B不符合题意；
CD．因在凹形路面的最低点汽车超重，容易爆胎，因在凸形路面的最高点，汽车失重，速度过快，容易飞出路面，则为保证安全可减速通过这段路面，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】当对接触面的压力大于重力时，汽车处于超重；对接触面的压力小于重力时，汽车处于失重状态。
6．【答案】C
【解析】【解答】试题分析：在凸形桥的最高点，根据牛顿第二定律得
解得 ，则汽车对桥面的压力小于汽车的重力，车速越大，压力越小.
故答案为：C。
【分析】对处在最低点的物体进行受力分析，结合此时物体的速度，利用向心力公式求解物体对轨道的压力，再进行比较即可。
7．【答案】B
【解析】【解答】车匀速转弯，由重力和支持力的合力恰好向心力，如图所示，
根据牛顿第二定律
解得
B符合题意。
故答案为：B
【分析】汽车在拐弯时重力的分力提供向心力，结合汽车的拐弯时的半径，利用向心力公式求解此时汽车的速度。
8．【答案】B
【解析】【解答】AB．设在最高点杆子表现为拉力，则有：
代入数据得：F= -6N，则杆子表现为支持力，大小为6N．所以小球对杆子表现为压力，大小为6N．A不符合题意，B符合题意．
CD．在最低点杆子表现为拉力，有：
代入数据得：F=54N．C不符合题意，D不符合题意．
故答案为：B
【分析】小木棍不仅可以提供支持力，还能提供向下的拉力，对处在不同位置的小球进行受力分析，根据速度结合向心力公式求解小木棍对小球的作用力。
9．【答案】A,B,D
【解析】【解答】A．因为做匀速圆周运动所以从C到D的过程中，加速度大小不变，加速度在水平方向的分加速度逐渐增大，根据牛顿第二定律知摩擦力越来越大，所以A符合题意；
B．小物块做匀速圆周运动，从C到D的过程中加速度在竖直方向有向下的加速度，可以知道小物块处于失重状态，B符合题意；
C．从C到D的过程中，加速度大小不变，加速度在竖直方向的加速度逐渐减小，方向向下，则重力和支持力的合力逐渐减小，可以知道支持力越来越大，C不符合题意；
D．小物块做匀速圆周运动，合力大小不变，方向始终指向圆心，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】由于做匀速圆周运动，利用牛顿第二定律可以判别其加速度和摩擦力的变化；利用加速度的方向可以判别超重和失重；利用牛顿第二定律可以判别支持力的大小变化。
10．【答案】B,D
【解析】【解答】A．汽车通过凹形桥的最低点时为超重，速度大小可以超过 ，A不符合题意；
B．“水流星”匀速转动过程中，在最低处水对桶底的压力为
在最高处的压力为
所以在最低处水对桶底的压力最大，B符合题意；
C．丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不够提供向心力，外轨受到挤压，C不符合题意；
D．丁图中，同一小球在光滑而固定的圆推简内的AB位置先后分别做匀速圆周运动，则
所以AB两位置小球向心加速度相等，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】A．汽车通过凹形桥的最低点时为超重，速度大小可以超过 ；
B.根据圆周运动知识结合牛顿第二定律得出“水流星”匀速转动过程中，在最低处和最高处水对桶底的压力。
C.根据火车速度与转弯临界速度关系分析即可得出答案；
D.通过受力分析结合牛顿第二定律及圆周运动知识可以知道此处加速度相同。
11．【答案】B,C
【解析】【解答】A．液压杆收缩，吊臂绕固定转轴O顺时针转动同时进行，M、N两点速度是收缩速度与转动速度的合速度，因为 M、N两点转动线速度大小不同，则合速度的方向不同， 即M点的速度方向不平行于N点的速度方向，A不符合题意。
B．M、N两点属于同轴转动，角速度相同，故N点的角速度也为ω，B符合题意；
C．根据向心加速度的公式
及N点的角速度也ω，且 ，则
得
C符合题意；
D．M、N两点的角速度相同，根据
得
D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】A．液压杆收缩，吊臂绕固定转轴O顺时针转动同时进行，M、N两点速度是收缩速度与转动速度的合速度；
B.M、N两点属于同轴转动，角速度相同；
C.根据向心加速度的公式 ,及N点的角速度也ω，再找到半径就可以解得答案；
D.根据线速度和角速度关系既可以解答问题。
12．【答案】B,D
【解析】【解答】AB．当水桶底压力位零时有
解得
则知，水不从水桶流出，此时绳子的张力为零，A不符合题意，B符合题意；
C．“水流星"通过和圆心等高和位置时，小桶做圆周运动，绳子的拉力指向圆心，水对水桶的作用力背离圆心，二者的合力提供向心力，则细绳中的拉力不为零，C不符合题意；
D．“水流星”在最低点时，加速度方向竖直向上，处于超重状态，D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】当水桶底部压力等于0时，利用牛顿第二定律可以求出水桶的速度大小，此时绳子对桶的拉力等于0；利用向心力的方向可以判别水流星通过圆心等高位置时其拉力不等于0；利用加速度的方向可以判别超重和失重。
13．【答案】A,D
【解析】【解答】A．由牛顿第二定律可得
因此可知桥面对整车的支持力大于整车自身重力，A符合题意；
B．向心力是支持力与重力的合力，是效果力，不是车所受的一个力，B不符合题意；
CD．由A选项的分析计算可知，该车的速度越大，由牛顿第三定律可知，桥面所受的压力越大；速度越小桥面所受的压力越小，越安全，因此为了避免桥面因受到的压力过大而发生危险，该车应减速慢行，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】对摩托车进行受力分析，受到重力和支持力作用，两个力的合力提供向心力，根据向心力与线速度和半径之间的关系列方程求解可知，车应该减速缓慢通过。
14．【答案】解：石块在长臂顶部时，根据牛顿第二定律可得：
解得v0=5m/s
石块被抛出后做平抛运动，垂直打在450角的斜面上，则vy=v0=5m/s
则vy=gt可得t=0.5s，
则水平方向：x=v0t=2.5m
竖直方向：L+Lsin300-h= gt2，h=1.75m
斜面的右端点A距抛出点的水平距离：s=x-htan450=0.75m
【解析】【分析】根据牛顿第二定律求解石块做平抛运动的初速度；根据石块被抛出后做平抛运动，垂直打在450角的斜面上，可知竖直速度，从而求解时间，结合平抛运动的规律即可解答.
15．【答案】解：设汽车速度为V1时刚好不脱离桥顶，汽车速度为V2时，桥顶刚好承受压力
则有： ，得
，得
安全行驶的速度范围
【解析】【分析】最高点汽车所受支持力和重力提供向心力，由于支持最大为0.5mg，最小为零，不然就要离开桥面，做平抛运动，是非常危险的。根据支持力的约束条件，即可求解过桥速度。
16．【答案】解：设 ， ，小球的质量为 ，则由牛顿第二定律得：
对B球有：
对A球有：
联立两式解得： 。
【解析】【分析】分别对A、B两个小球进行受力分析，在细杆儿拉力的作用下做匀速圆周运动，细杆的拉力提供向心力，两个小球具有相同的角速度，结合小球的轨道半径，利用向心力公式求解拉力的大小关系。 2 / 3
一、单选题
1．如图，某同学在圆形拱桥上骑自行车匀速爬升的过程中，自行车的速度方向 （ ）
A．垂直于自行车与圆形拱桥圆心的连线向上
B．垂直于自行车与圆形拱桥圆心的连线向下
C．沿自行车与圆形拱桥圆心的连线背离圆心
D．沿自行车与圆形拱桥圆心的连线指向圆心
2．如图为家用滚筒洗衣机，滚筒上有很多漏水孔，洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动。若一只袜子紧贴筒壁随滚筒在竖直平面做匀速圆周运动，则（ ）
A．袜子的加速度恒定
B．袜子在最低点处于失重状态
C．袜子在最高点处于超重状态
D．袜子上的水在最低点更容易甩出
3．关于铁路弯道的设计及火车安全通过弯道时，下列说法正确的是（ ）
A．内、外轨一样高 B．内轨略高于外轨
C．火车转弯时应当减速 D．火车转弯时应当加速
4．如图所示是洗衣机的脱水桶，在甩干衣服时，脱水桶绕竖直轴匀速转动，衣服紧贴脱水桶的侧壁并随之转动。下列说法正确的是（ ）
A．衣服对桶壁的压力提供向心力
B．衣服所受重力和静摩擦力的合力为零
C．衣服所受的静摩擦力提供向心力
D．水滴受到的离心力大于它所需的向心力，所以沿切线方向甩出
5．如图所示，汽车先后驶过凹形路面与凸形路面，则下列说法正确的是（ ）
A．在凹形路面的最低点汽车失重
B．在凸形路面的最高点汽车更容易爆胎
C．为保证安全可加速通过这段路面
D．为保证安全要减速通过这段路面
6．在汽车通过凸桥的最高点时，下列说法正确的是（ ）
A．汽车对桥面的压力等于汽车的自重
B．汽车对桥面的压力大于汽车的自重
C．汽车对桥面的压力小于汽车的自重
D．汽车对桥面的压力与车速无关
7．在高速公路的拐弯处，公路两边会存在一定的高度差。比如向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧的高一些，设路面与水平面间的夹角为 ，拐弯路段的半径为R，要使车速大小为v时，车轮与路面之间的径向（垂直于前进方向）摩擦力等于零，则tan 为（ ）（重力加速度大小为g）
A． B． C． D．
8．如图所示,长0.5 m的轻质细杆,一端固定有一个质量为3 kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动,小球的速率为2 m/s。取g=10 m/s2,下列说法正确的是（ ）
A．小球通过最高点时,对杆的拉力大小是24 N
B．小球通过最高点时,对杆的压力大小是6 N
C．小球通过最低点时,对杆的拉力大小是24 N
D．小球通过最低点时,对杆的拉力大小是6 N
二、多选题
9．太极球是广大市民中较流行的一种健身器材，现将其简化成如图所示的平面和小物块，移动平面，让小物块在竖直面内保持这样的姿势，始终不脱离平面在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。关于小物块从最高点C到最右侧点D运动的过程，下列说法中正确的是（ ）
A．平面对小物块的摩擦力越来越大
B．小物块处于失重状态
C．平面对小物块的支持力越来越小
D．小物块所受的合外力大小不变
10．如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（ ）
A．甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，速度不能超过
B．乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最低处水对桶底的压力最大
C．丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用
D．丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A，B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A，B两位置小球向心加速度相等
11．如图所示是建筑工地上起吊重物的吊车，某次操作过程中，液压杆收缩，吊臂绕固定转轴O顺时针转动，吊臂边缘的M、N两点做圆周运动，O、M、N三点不共线，此时M点的角速度为ω。已知MN=2OM=2L，则下列说法正确的是（ ）
A．M点的速度方向平行于N点的速度方向
B．N点的角速度ωN=ω
C．N点的向心加速度大小aN=3ω2L
D．M，N两点的线速度大小关系为vN=2vM
12．杂技演员表演“水流星”，在长为1.6m的细绳的一端，系一个总质量为 kg的盛满水的小桶（小桶大小相对于细绳长度小得多），以绳的一端为圆心，在竖直面内做圆周运动，如图所示，若“水流星”通过最高点的速度为 m/s，则下列说法正确的是（ ）（ ）
A．“水流星”通过最高点时，会有水从容器中流出
B．“水流星”通过最高点时，绳的张力为零
C．“水流星"通过和圆心等高和位置时，细绳中的拉力为零
D．“水流星”在最低点时，处于超重状态
13．广东省某小镇一次洪水后， 将一座桥的桥墩冲毁，桥面向下凹陷，成为一座罕见的“倒拱桥"，如图所示，一辆摩托车正在通过此桥，试分析该摩托车通过此桥凹陷路段最低点时，下列判断正确的是（ ）
A．桥面对整车的支持力大于整车自身重力
B．整车受到重力、支持力、向心力的作用
C．为了避免桥面因受到的压力过大而发生危险，该车应加速尽快通过
D．为了避免桥面因受到的压力过大而发生危险，该车应减速缓慢通过
三、解答题
14．“抛石机”是古代战争中常用的一种设备。如图所示,某学习小组用自制的抛石机演练抛石过程。已知所用抛石机长臂的长度L=2m,质量m=1.0kg的石块装在长臂末端的口袋中，开始时长臂处于静止状态,与水平面间的夹角 现对短臂施力,当长臂转到竖直位置时立即停止转动,水平抛出前,石块对长臂顶部向上的压力为2.5N,抛出后垂直打在倾角为45°的斜面上,不计空气阻力,重力加速度g取 试求斜面的右端点A距抛出点的水平距离。
15．一辆载重汽车的质量为M，通过半径为R的拱形桥，若桥顶能承受的最大压力为 Mg，为了安全行驶，汽车过拱形桥的速度应该在什么范围？
16．如图所示，两根细线OA、AB长度之比为3∶2，两小球质量相等，都绕O点在光滑水平面上以相同的角速度做匀速圆周运动，OAB保持在一条直线上。则细线OA、AB上的张力大小之比是多大？
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】在圆周上运动，其某一点速度应该沿圆周的切线方向，向上爬升，则自行车速度方向为垂直于自行车与圆形拱桥圆心的连线向上，BCD不符合题意，A符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据曲线运动某一点速度沿着曲线在该点的切线方向，根据圆的切线与半径垂直即可解答该题。
2．【答案】D
【解析】【解答】A．袜子随滚筒在竖直面上做匀速圆周运动，则加速度大小不变，方向不断变化，A不符合题意；
B．袜子在最低点时，加速度向上，处于超重状态，B不符合题意；
C．袜子在最高点时，加速度向下，处于失重状态，C不符合题意；
D．袜子做匀速圆周运动，所需的向心力相同，对筒壁的压力不同，压力最大的地方，脱水效果最好，在最低点，根据牛顿第二定律可知
解得
即袜子在最低点对滚筒壁的压力最大，在最高点对滚筒壁的压力最小，故湿衣服上的水是在最低点更容易甩出，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】袜子随滚筒在竖直面上做匀速圆周运动，向心加速度大小不变，方向不断变化，袜子在最低点时，加速度向上，处于超重状态，袜子在最高点时，加速度向下，处于失重状态。袜子的重力和滚筒对袜子的弹力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，可知在最低点对滚筒壁的压力最大，衣服上的水是在最低点更容易甩出。
3．【答案】C
【解析】【解答】AB．铁路转弯时，一般外轨略高于内轨，这样支持力的水平分力提供一部分火车做圆周运动的向心力，因此AB不符合题意；
C．火车转弯时，为了安全，一般减速运动，使火车所需向心力减少，从而减少对外轨的压力，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据圆周运动向心力公式及受力分析判断铁路转弯时，火车速度该如何调整，内外轨道高低如何。
4．【答案】B
【解析】【解答】ABC．物体做匀速圆周运动的向心力由合力提供，衣服受重力、桶壁的支持力和静摩擦力，重力和静摩擦力平衡，合力为零，桶壁对衣服的支持力提供衣服做圆周运动的向心力，AC不符合题意，B符合题意；
D．水滴与衣服间的附着力小于水滴做圆周运动所需要的向心力，则水滴做离心运动，水滴沿切线方向甩出，脱水过程中，水滴做离心运动，但是没有离心力这个物理量，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】物体受到的力不足以提供向心力时，物体就会远离圆心做离心运动，反之，如果物体受到的力比所需要的向心力大时，物体就会靠近圆心做向心运动。
5．【答案】D
【解析】【解答】A．在凹形路面的最低点，加速度向上，汽车超重，A不符合题意；
B．在凸形路面的最高点，加速度向下，汽车失重，汽车不容易爆胎，B不符合题意；
CD．因在凹形路面的最低点汽车超重，容易爆胎，因在凸形路面的最高点，汽车失重，速度过快，容易飞出路面，则为保证安全可减速通过这段路面，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】当对接触面的压力大于重力时，汽车处于超重；对接触面的压力小于重力时，汽车处于失重状态。
6．【答案】C
【解析】【解答】试题分析：在凸形桥的最高点，根据牛顿第二定律得
解得 ，则汽车对桥面的压力小于汽车的重力，车速越大，压力越小.
故答案为：C。
【分析】对处在最低点的物体进行受力分析，结合此时物体的速度，利用向心力公式求解物体对轨道的压力，再进行比较即可。
7．【答案】B
【解析】【解答】车匀速转弯，由重力和支持力的合力恰好向心力，如图所示，
根据牛顿第二定律
解得
B符合题意。
故答案为：B
【分析】汽车在拐弯时重力的分力提供向心力，结合汽车的拐弯时的半径，利用向心力公式求解此时汽车的速度。
8．【答案】B
【解析】【解答】AB．设在最高点杆子表现为拉力，则有：
代入数据得：F= -6N，则杆子表现为支持力，大小为6N．所以小球对杆子表现为压力，大小为6N．A不符合题意，B符合题意．
CD．在最低点杆子表现为拉力，有：
代入数据得：F=54N．C不符合题意，D不符合题意．
故答案为：B
【分析】小木棍不仅可以提供支持力，还能提供向下的拉力，对处在不同位置的小球进行受力分析，根据速度结合向心力公式求解小木棍对小球的作用力。
9．【答案】A,B,D
【解析】【解答】A．因为做匀速圆周运动所以从C到D的过程中，加速度大小不变，加速度在水平方向的分加速度逐渐增大，根据牛顿第二定律知摩擦力越来越大，所以A符合题意；
B．小物块做匀速圆周运动，从C到D的过程中加速度在竖直方向有向下的加速度，可以知道小物块处于失重状态，B符合题意；
C．从C到D的过程中，加速度大小不变，加速度在竖直方向的加速度逐渐减小，方向向下，则重力和支持力的合力逐渐减小，可以知道支持力越来越大，C不符合题意；
D．小物块做匀速圆周运动，合力大小不变，方向始终指向圆心，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】由于做匀速圆周运动，利用牛顿第二定律可以判别其加速度和摩擦力的变化；利用加速度的方向可以判别超重和失重；利用牛顿第二定律可以判别支持力的大小变化。
10．【答案】B,D
【解析】【解答】A．汽车通过凹形桥的最低点时为超重，速度大小可以超过 ，A不符合题意；
B．“水流星”匀速转动过程中，在最低处水对桶底的压力为
在最高处的压力为
所以在最低处水对桶底的压力最大，B符合题意；
C．丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不够提供向心力，外轨受到挤压，C不符合题意；
D．丁图中，同一小球在光滑而固定的圆推简内的AB位置先后分别做匀速圆周运动，则
所以AB两位置小球向心加速度相等，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】A．汽车通过凹形桥的最低点时为超重，速度大小可以超过 ；
B.根据圆周运动知识结合牛顿第二定律得出“水流星”匀速转动过程中，在最低处和最高处水对桶底的压力。
C.根据火车速度与转弯临界速度关系分析即可得出答案；
D.通过受力分析结合牛顿第二定律及圆周运动知识可以知道此处加速度相同。
11．【答案】B,C
【解析】【解答】A．液压杆收缩，吊臂绕固定转轴O顺时针转动同时进行，M、N两点速度是收缩速度与转动速度的合速度，因为 M、N两点转动线速度大小不同，则合速度的方向不同， 即M点的速度方向不平行于N点的速度方向，A不符合题意。
B．M、N两点属于同轴转动，角速度相同，故N点的角速度也为ω，B符合题意；
C．根据向心加速度的公式
及N点的角速度也ω，且 ，则
得
C符合题意；
D．M、N两点的角速度相同，根据
得
D不符合题意；
故答案为：BC。
【分析】A．液压杆收缩，吊臂绕固定转轴O顺时针转动同时进行，M、N两点速度是收缩速度与转动速度的合速度；
B.M、N两点属于同轴转动，角速度相同；
C.根据向心加速度的公式 ,及N点的角速度也ω，再找到半径就可以解得答案；
D.根据线速度和角速度关系既可以解答问题。
12．【答案】B,D
【解析】【解答】AB．当水桶底压力位零时有
解得
则知，水不从水桶流出，此时绳子的张力为零，A不符合题意，B符合题意；
C．“水流星"通过和圆心等高和位置时，小桶做圆周运动，绳子的拉力指向圆心，水对水桶的作用力背离圆心，二者的合力提供向心力，则细绳中的拉力不为零，C不符合题意；
D．“水流星”在最低点时，加速度方向竖直向上，处于超重状态，D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】当水桶底部压力等于0时，利用牛顿第二定律可以求出水桶的速度大小，此时绳子对桶的拉力等于0；利用向心力的方向可以判别水流星通过圆心等高位置时其拉力不等于0；利用加速度的方向可以判别超重和失重。
13．【答案】A,D
【解析】【解答】A．由牛顿第二定律可得
因此可知桥面对整车的支持力大于整车自身重力，A符合题意；
B．向心力是支持力与重力的合力，是效果力，不是车所受的一个力，B不符合题意；
CD．由A选项的分析计算可知，该车的速度越大，由牛顿第三定律可知，桥面所受的压力越大；速度越小桥面所受的压力越小，越安全，因此为了避免桥面因受到的压力过大而发生危险，该车应减速慢行，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】对摩托车进行受力分析，受到重力和支持力作用，两个力的合力提供向心力，根据向心力与线速度和半径之间的关系列方程求解可知，车应该减速缓慢通过。
14．【答案】解：石块在长臂顶部时，根据牛顿第二定律可得：
解得v0=5m/s
石块被抛出后做平抛运动，垂直打在450角的斜面上，则vy=v0=5m/s
则vy=gt可得t=0.5s，
则水平方向：x=v0t=2.5m
竖直方向：L+Lsin300-h= gt2，h=1.75m
斜面的右端点A距抛出点的水平距离：s=x-htan450=0.75m
【解析】【分析】根据牛顿第二定律求解石块做平抛运动的初速度；根据石块被抛出后做平抛运动，垂直打在450角的斜面上，可知竖直速度，从而求解时间，结合平抛运动的规律即可解答.
15．【答案】解：设汽车速度为V1时刚好不脱离桥顶，汽车速度为V2时，桥顶刚好承受压力
则有： ，得
，得
安全行驶的速度范围
【解析】【分析】最高点汽车所受支持力和重力提供向心力，由于支持最大为0.5mg，最小为零，不然就要离开桥面，做平抛运动，是非常危险的。根据支持力的约束条件，即可求解过桥速度。
16．【答案】解：设 ， ，小球的质量为 ，则由牛顿第二定律得：
对B球有：
对A球有：
联立两式解得： 。
【解析】【分析】分别对A、B两个小球进行受力分析，在细杆儿拉力的作用下做匀速圆周运动，细杆的拉力提供向心力，两个小球具有相同的角速度，结合小球的轨道半径，利用向心力公式求解拉力的大小关系。 2 / 3