6.4生活中的圆周运动 同步练习（1word版含答案）
文档属性
| 名称 | 6.4生活中的圆周运动 同步练习（1word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 928.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-19 19:32:45 | ||
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文档简介
6.4生活中的圆周运动第六章圆周运动同步（1）2021~2022学年高一物理必修第二册（人教版2019）
一、单选题，共10小题
1．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
2．在“天宫二号”中工作的航天员可以自由悬浮在空中，处于失重状态，下列分析正确的是（ ）
A．失重就是航天员不受力的作用
B．失重的原因是航天器离地球太近，从而摆脱了地球引力的束缚
C．失重是航天器独有的现象，在地球上不可能存在失重现象
D．正是由于引力的存在，才使航天员有可能做环绕地球的圆周运动
3．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
4．摆式列车是集计算机技术、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车。如图所示，当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜；直线行驶时，车厢又恢复原状，实现高速行车，并能达到既安全又舒适的要求。假设有一高速列车在水平面内行驶，以180 km/h的速度拐弯，由列车上的传感器测得一个质量为50 kg的乘客在拐弯过程中所受合力为500 N，则列车的拐弯半径为 （ ）
A．150 m B．200 m C．250 m D．300 m
5．如图所示，汽车通过凹形路面的最低点时 （ ）
A．汽车对路面的压力等于汽车的重力
B．汽车对路面的压力小于路面对汽车的支持力
C．汽车所需的向心力等于路面对汽车的支持力
D．为了防止爆胎，汽车应低速驶过
6．图甲所示的“太极球”是较流行的健身器材。现将太极球拍和球简化成如图乙所示的平板和球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的四个位置时球与板间无相对运动趋势。为圆周的最高点，为最低点，、与圆心等高。设球的质量为，不计球拍的质量和球与球拍间的摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．球运动到最高点时的最小速度为零
B．球在处对板的作用力比在处对板的作用力大
C．增大球的运动速度，当球运动到点时板与水平面的夹角变小
D．球运动到点，时，板对球的作用力大小
7．小桶中盛满水，用绳系着，然后让其在竖直平面内做圆周运动。要使小桶运动到轨迹最高点（桶口朝下）时，水不会从桶中流出，若小桶运动的轨道半径为R，则小桶到最高点时（ ）
A．速度不大于 B．角速度不大于
C．向心加速度不小于g D．绳对小桶的拉力不大于小桶的重力
8．如图所示，将物块P置于沿逆时针方向转动的水平转盘上，并随转盘一起转动（物块与转盘间无相对滑动）。图中c方向指向圆心，a方向与c方向垂直，下列说法正确的是（ ）
A．若物块P所受摩擦力方向为a方向，则转盘匀速转动
B．若物块P所受摩擦力方向为b方向，则转盘匀速转动
C．若物块P所受摩擦力方向为c方向，则转盘加速转动
D．若物块P所受摩擦力方向为d方向，则转盘减速转动
9．3D地图技术能够为“无人驾驶”汽车提供数据，这些数据可以通过汽车内部的系统进行全面的分析，以执行不同的指令。如图所示为一段公路拐弯处的地图，下列说法中正确的是（ ）
A．如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力
B．如果弯道是水平的，为防止汽车侧滑，则“无人驾驶”汽车拐弯时收到的指令是让车速大一点
C．如果弯道是倾斜的，为了防止汽车侧滑，则道路应为内（东北）高外（西南）低
D．如果弯道是倾斜的，为了防止汽车侧滑，则道路应为外（西南）高内（东北）低
10．如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮P和Q水平放置，两轮之间不打滑，两轮半径，。当主动轮P匀速转动时，在P轮边缘上放置的小物块恰能相对P轮静止，若将小物块放在Q轮上，欲使物块相对Q轮也静止，则物块距Q轮转轴的最大距离为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题，共4小题
11．如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱（ ）
A．线速度的大小为ωR
B．运动周期为
C．所受合力的大小始终为mω2R
D．受摩天轮作用力的大小始终为mg
12．如图所示为运动员在水平道路上转弯的情景，转弯轨迹可看成一段半径为R的圆弧，运动员始终与自行车在同一平面内。转弯时，只有当地面对车的作用力通过车（包括人）的重心时，车才不会倾倒。设自行车和人的总质量为M，轮胎与路面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．转弯时车不发生侧滑的最大速度为
B．转弯时车受到地面的静摩擦力方向一定垂直于速度方向指向轨迹内侧
C．转弯时车受到地面的静摩擦力大小定为μMg
D．转弯速度越大，车所在平面与地面的夹角越小
13．有一种叫“飞椅”的游乐项目。如图所示，长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为。不计钢绳的重力。以下说法正确的是（ ）
A．若座椅与乘坐人员的总质量为m，则两根钢绳对座椅的总拉力大小为
B．若座椅与乘坐人员的总质量为m，则两根钢绳对座椅的总拉力大小为
C．如果角速度足够大，可以使钢绳成水平拉直
D．两个体重不同的人，摆开的夹角一样大
14．经过近两年的改造，原“佛山一环”被改造成了封闭管理的高速公路，但最高限速仍然为100 km/h。如果要将最高限速提高到120 km/h，则必须对道路主干道进行哪些改造（ ）
A．增大弯道的转弯半径 B．减小弯道路面向内侧倾斜的程度
C．增大沿线各拱形桥梁的曲率半径 D．减小沿线各拱形桥梁的曲率半径
三、填空题，共4小题
15．如图所示，质量为1t的汽车驶上一个半径为50m的圆形拱桥，当它到达桥顶（A点）时的速度为5m/s，此时车对桥面的压力为________N．此时汽车处于________（填“超重”或“失重”）状态．（）若汽车接下去行驶遇到一段水平路面和凹形桥面，则在A、B、C三点中，司机为防止爆胎，需要在到达________点前提前（填“A”或“B”或“C”）减速；为了防止汽车腾空离地，需要在到达________点前提前（填“A”或“B”或“C”）减速．
16．如图所示，长的细绳，其下端拴一个质量为的小球，上端固定在A点．将小球拉至水平位置D且拉直绳子，然后由静止释放．小球到达最低点C时的速度大小为_________，此时小球对细绳的拉力大小为________，小球通过弧长的中点B时的动能为____________．
17．如图所示，在一段细绳的下端拴一小球，的上端固定，将拴住小球的细绳从竖直方向拉开一个角度，然后沿垂直于细绳与竖直方向所决定的平面的方向轻轻推一下小球，使它在水平面内做匀速圆周运动，其向心力的来源是________。向心力的方向为________。
18．行车下吊着质量为m的物体，悬绳长为l，一起沿水平轨道前进，速度为v，若行车突然刹车，此时绳中张力大小为________；若绳子能承受的最大拉力为，则行车速度最大不能超过______.
四、解答题，共4小题
19．滑冰运动员以的速度在水平冰面上沿着半径为的圆周滑行，他的身体必须跟冰面成多大的角度才能保持平衡？
20．车子转弯时，车中的人会有什么感觉（如图）？请先作出分析判断，再实际体会一下这种感觉。
21．过山车（图）能从高高的圆周轨道顶部轰然而过，车与人却不掉下来，这是为什么呢？
22．一名同学看过“水流星”表演后，用一次性杯子和绳子也制作了一个“水流星”。如图所示，他抡动绳子让杯子在竖直平面内做圆周运动。若杯子和水能做出完整圆周运动，估算它们经过最高点时的最小速度。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共7页
参考答案：
1．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
故选B。
2．D
【解析】
AD．航天器和航天员在太空中受到的引力提供向心力，使航天器和航天员做环绕地球的圆周运动，故A错误，D正确；
B．失重时航天员仍然受到地球引力作用，故B错误；
C．失重是普遍现象，任何物体只要有方向向下的加速度，均处于失重状态，故C错误。
故选D。
3．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。
故选D。
4．C
【解析】
180 km/h=50 m/s，由
F=m
可得
r=250 m
故选C。
5．D
【解析】
ABC．设路面对汽车的支持力为N，在最低点，根据牛顿第二定律有
N-mg=m
所以
N>mg
根据牛顿第三定律知，汽车对路面的压力等于路面对汽车的支持力，所以汽车对路面的压力大于汽车的重力，故ABC错误；
D．为了防止爆胎，应使路面对汽车的支持力N小一些，由
N=m+mg
可知应该减小车速，故D正确。
故选D。
6．B
【解析】
A．当球恰好能做圆周运动时，在最高点A处有
可得球的最小速度
故A错误；
B．设球做匀速圆周运动的速度为，根据牛顿第二定律可知在A处时有
在处时有
得
故B正确；
C．当球运动到点时，受力分析如图所示
有
增大球的运动速度，板与水平面的夹角应变大，故C错误；
D．球运动到点，时，板对球的作用力大小为
故D错误。
故选B。
7．C
【解析】
A．要使小桶运动到轨迹最高点（桶口朝下）时，水不会从桶中流出， ，则速度不小于，故A错误；
B．角速度
故角速度不小于，故B错误；
C．向心加速度不小于
故C正确；
D．根据牛顿第二定律
当速度较大时，绳对小桶的拉力可能大于小桶的重力，故D错误；
故选C。
8．D
【解析】
A．P所受摩擦力沿a方向，摩擦力方向和速度方向相同，不能提供物块做圆周运动所需的向心力，故A错误；
B．P所受摩擦力沿b方向，摩擦力方向和速度方向的夹角是锐角，物块随转盘做加速转动，故B错误；
C．P所受摩擦力沿c方向，摩擦力方向和速度方向垂直，物块随转盘做匀速圆周运动，故C错误；
D．P所受摩擦力沿d方向，摩擦力方向和速度方向的夹角为钝角，物块随转盘做减速转动，故D正确。
故选D。
9．D
【解析】
A．如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力，受力分析不能分析向心力，故A错误；
B．如果弯道是水平的，由静摩擦力提供向心力，根据可知，速度越大，所需要的向心力越大，当需要的向心力大于最大静摩擦力时，汽车做离心运动，所以“无人驾驶”汽车在拐弯时收到的指令应让车速小一点，防止汽车作离心运动而发生侧翻，故B错误；
CD．如果弯道是倾斜的，重力和支持力的合力可以提供向心力，而向心力指向圆心，所以3D地图上应标出外（西）高内（东）低，故C错误，D正确；
故选D。
10．B
【解析】
相同材料制成的靠摩擦传动的轮P和Q，则边缘线速度相同，则
解得
对于在P边缘的木块，最大静摩擦力恰为向心力，即
当在Q轮上恰要滑动时，设此时半径为R
解得
故选B。
11．AC
【解析】
A．座舱线速度的大小为
故A正确；
B．运动周期为
故B错误；
C．由于座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，则所受合力的大小为
故C正确；
D．由于座舱的重力和摩天轮对座舱的作用力充当向心力，故摩天轮对座舱的作用力不等于mg，故D错误。
故选AC。
12．AD
【解析】
A．转弯过程中不发生侧滑，即不会发生离心运动，此时合力应该不小于向心力，为
解得
A正确；
B．转弯时车匀速转弯时，所受地面摩擦力垂直速度直线轨迹内侧，如果转弯的速度变化，地面摩擦力沿前进方向的分量与速度方向相同，地面摩擦力指向轨迹内侧与前进方向成锐角，地面摩擦力沿前进方向的分量与速度方向相反，地面摩擦力指向轨迹内侧与前进方向成钝角，B错误；
C．转弯过程中，向心力来源于摩擦力，又车与地面发生相对运动趋势，其中的静摩擦力最大值应为μMg，C错误；
D．面对自行车的弹力N与摩擦力f的合力过人与车的重心，设车所在平面与地面的夹角为θ，则
又
解得
转弯速度越大，车所在平面与地面的夹角越小，D正确。
故选AD。
13．BD
【解析】
AB．对座椅受力分析，如图所示
竖直方向
解得
故B正确，A错误；
C．因钢绳拉力的竖直分量等于人的重力，则即使角速度足够大，也不可以使钢绳成水平拉直，故C错误；
D．水平方向，根据
可得
两边可消掉m，即两个体重不同的人，摆开的夹角一样大，故D正确。
故选BD。
14．AC
【解析】
AB．汽车在弯道上行驶时，若按规定速度拐弯，则由重力和路面弹力的合力提供向心力，设弯道倾角为θ，转弯半径为r，根据牛顿第二定律有
得
可见，若要提高最高限速，可以通过增大转弯半径、增大弯道的倾斜程度等方式实现，故A正确，B错误；
CD．汽车以某临界速度过拱形桥最高点时，所受支持力恰好等于零，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律有
mg=m
得
若要增大临界速度，需增大拱形桥的曲率半径，故C正确，D错误。
故选AC。
15． 9500 失重 C A
【解析】
[1]．汽车到达桥顶A时，竖直方向受到重力G和桥对它的支持力N的作用，由重力和支持力的合力提供向心力，即有
可得
由牛顿第三定律得知，汽车对桥顶的压力大小等于桥顶对汽车的支持力N，即为9500N．
[2]．由于N＜mg，则汽车处于失重状态．
[3]．经过C点时，汽车的加速度向上，处于超重状态，路面对汽车的支持力大于其重力，为防止爆胎，需要在到达C点前提前减速．
[4]．在A点，若汽车的速度，将腾空离地，所以需要在到达A点前提前减速．
16． 3N 0.57J
【解析】
[1]从D点到C点由动能定理得
解得
[2]在C点由牛顿第二定律有
代入数据解得
[3]从D点到B点由动能定理得
代入数据解得
17． 小球受到的重力和绳子拉力的合力 水平方向且由小球指向圆心O
【解析】
[1][2]对小球受力分析，球受重力、绳的拉力，因球在水平面内做匀速圆周运动，故二者的合力提供向心力，方向水平指向圆心。
18．
【解析】
[1]．行车突然刹车，则物体做圆周运动，则
解得
[2].若绳子能承受的最大拉力为2mg ，则
解得
即行车速度最大不能超过.
19．
【解析】
运动员做圆周运动，支持力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律可得
代入数据解得
20．车子转弯时，人由于惯性仍有沿直线运动的趋势，所以人有着向与转弯方向相反一侧倾斜的趋势
【解析】
车子转弯时，人由于惯性仍有沿直线运动的趋势，所以人有着向与转弯方向相反一侧倾斜的趋势。
21．见解析
【解析】
设过山车与坐在其中的人的总质量是m，轨道半径是R，车经过顶部时的速度是。由向心力公式
可知，在圆周轨道的顶部，过山车的速度越大，人与车所需要的向心力F也越大。
当过山车沿圆周运动到轨道的顶部时，人与车作为一个整体，所受到的指向圆心的力是重力跟轨道对车的弹力的合力。,
如果过山车通过轨道顶部时的速度v大于，则所需的向心力大于车所受到的重力，车将挤压轨道，所以这时轨道对车的弹力不为零，车子不会掉下来。
22．
【解析】
绳子的长度约为1m，在最高点时重力恰好提供向心力时，有最小速度
解得
答案第1页，共2页
答案第11页，共1页
一、单选题，共10小题
1．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
2．在“天宫二号”中工作的航天员可以自由悬浮在空中，处于失重状态，下列分析正确的是（ ）
A．失重就是航天员不受力的作用
B．失重的原因是航天器离地球太近，从而摆脱了地球引力的束缚
C．失重是航天器独有的现象，在地球上不可能存在失重现象
D．正是由于引力的存在，才使航天员有可能做环绕地球的圆周运动
3．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
4．摆式列车是集计算机技术、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车。如图所示，当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜；直线行驶时，车厢又恢复原状，实现高速行车，并能达到既安全又舒适的要求。假设有一高速列车在水平面内行驶，以180 km/h的速度拐弯，由列车上的传感器测得一个质量为50 kg的乘客在拐弯过程中所受合力为500 N，则列车的拐弯半径为 （ ）
A．150 m B．200 m C．250 m D．300 m
5．如图所示，汽车通过凹形路面的最低点时 （ ）
A．汽车对路面的压力等于汽车的重力
B．汽车对路面的压力小于路面对汽车的支持力
C．汽车所需的向心力等于路面对汽车的支持力
D．为了防止爆胎，汽车应低速驶过
6．图甲所示的“太极球”是较流行的健身器材。现将太极球拍和球简化成如图乙所示的平板和球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的四个位置时球与板间无相对运动趋势。为圆周的最高点，为最低点，、与圆心等高。设球的质量为，不计球拍的质量和球与球拍间的摩擦。下列说法正确的是（ ）
A．球运动到最高点时的最小速度为零
B．球在处对板的作用力比在处对板的作用力大
C．增大球的运动速度，当球运动到点时板与水平面的夹角变小
D．球运动到点，时，板对球的作用力大小
7．小桶中盛满水，用绳系着，然后让其在竖直平面内做圆周运动。要使小桶运动到轨迹最高点（桶口朝下）时，水不会从桶中流出，若小桶运动的轨道半径为R，则小桶到最高点时（ ）
A．速度不大于 B．角速度不大于
C．向心加速度不小于g D．绳对小桶的拉力不大于小桶的重力
8．如图所示，将物块P置于沿逆时针方向转动的水平转盘上，并随转盘一起转动（物块与转盘间无相对滑动）。图中c方向指向圆心，a方向与c方向垂直，下列说法正确的是（ ）
A．若物块P所受摩擦力方向为a方向，则转盘匀速转动
B．若物块P所受摩擦力方向为b方向，则转盘匀速转动
C．若物块P所受摩擦力方向为c方向，则转盘加速转动
D．若物块P所受摩擦力方向为d方向，则转盘减速转动
9．3D地图技术能够为“无人驾驶”汽车提供数据，这些数据可以通过汽车内部的系统进行全面的分析，以执行不同的指令。如图所示为一段公路拐弯处的地图，下列说法中正确的是（ ）
A．如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力
B．如果弯道是水平的，为防止汽车侧滑，则“无人驾驶”汽车拐弯时收到的指令是让车速大一点
C．如果弯道是倾斜的，为了防止汽车侧滑，则道路应为内（东北）高外（西南）低
D．如果弯道是倾斜的，为了防止汽车侧滑，则道路应为外（西南）高内（东北）低
10．如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮P和Q水平放置，两轮之间不打滑，两轮半径，。当主动轮P匀速转动时，在P轮边缘上放置的小物块恰能相对P轮静止，若将小物块放在Q轮上，欲使物块相对Q轮也静止，则物块距Q轮转轴的最大距离为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题，共4小题
11．如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱（ ）
A．线速度的大小为ωR
B．运动周期为
C．所受合力的大小始终为mω2R
D．受摩天轮作用力的大小始终为mg
12．如图所示为运动员在水平道路上转弯的情景，转弯轨迹可看成一段半径为R的圆弧，运动员始终与自行车在同一平面内。转弯时，只有当地面对车的作用力通过车（包括人）的重心时，车才不会倾倒。设自行车和人的总质量为M，轮胎与路面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．转弯时车不发生侧滑的最大速度为
B．转弯时车受到地面的静摩擦力方向一定垂直于速度方向指向轨迹内侧
C．转弯时车受到地面的静摩擦力大小定为μMg
D．转弯速度越大，车所在平面与地面的夹角越小
13．有一种叫“飞椅”的游乐项目。如图所示，长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为。不计钢绳的重力。以下说法正确的是（ ）
A．若座椅与乘坐人员的总质量为m，则两根钢绳对座椅的总拉力大小为
B．若座椅与乘坐人员的总质量为m，则两根钢绳对座椅的总拉力大小为
C．如果角速度足够大，可以使钢绳成水平拉直
D．两个体重不同的人，摆开的夹角一样大
14．经过近两年的改造，原“佛山一环”被改造成了封闭管理的高速公路，但最高限速仍然为100 km/h。如果要将最高限速提高到120 km/h，则必须对道路主干道进行哪些改造（ ）
A．增大弯道的转弯半径 B．减小弯道路面向内侧倾斜的程度
C．增大沿线各拱形桥梁的曲率半径 D．减小沿线各拱形桥梁的曲率半径
三、填空题，共4小题
15．如图所示，质量为1t的汽车驶上一个半径为50m的圆形拱桥，当它到达桥顶（A点）时的速度为5m/s，此时车对桥面的压力为________N．此时汽车处于________（填“超重”或“失重”）状态．（）若汽车接下去行驶遇到一段水平路面和凹形桥面，则在A、B、C三点中，司机为防止爆胎，需要在到达________点前提前（填“A”或“B”或“C”）减速；为了防止汽车腾空离地，需要在到达________点前提前（填“A”或“B”或“C”）减速．
16．如图所示，长的细绳，其下端拴一个质量为的小球，上端固定在A点．将小球拉至水平位置D且拉直绳子，然后由静止释放．小球到达最低点C时的速度大小为_________，此时小球对细绳的拉力大小为________，小球通过弧长的中点B时的动能为____________．
17．如图所示，在一段细绳的下端拴一小球，的上端固定，将拴住小球的细绳从竖直方向拉开一个角度，然后沿垂直于细绳与竖直方向所决定的平面的方向轻轻推一下小球，使它在水平面内做匀速圆周运动，其向心力的来源是________。向心力的方向为________。
18．行车下吊着质量为m的物体，悬绳长为l，一起沿水平轨道前进，速度为v，若行车突然刹车，此时绳中张力大小为________；若绳子能承受的最大拉力为，则行车速度最大不能超过______.
四、解答题，共4小题
19．滑冰运动员以的速度在水平冰面上沿着半径为的圆周滑行，他的身体必须跟冰面成多大的角度才能保持平衡？
20．车子转弯时，车中的人会有什么感觉（如图）？请先作出分析判断，再实际体会一下这种感觉。
21．过山车（图）能从高高的圆周轨道顶部轰然而过，车与人却不掉下来，这是为什么呢？
22．一名同学看过“水流星”表演后，用一次性杯子和绳子也制作了一个“水流星”。如图所示，他抡动绳子让杯子在竖直平面内做圆周运动。若杯子和水能做出完整圆周运动，估算它们经过最高点时的最小速度。
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参考答案：
1．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
故选B。
2．D
【解析】
AD．航天器和航天员在太空中受到的引力提供向心力，使航天器和航天员做环绕地球的圆周运动，故A错误，D正确；
B．失重时航天员仍然受到地球引力作用，故B错误；
C．失重是普遍现象，任何物体只要有方向向下的加速度，均处于失重状态，故C错误。
故选D。
3．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。
故选D。
4．C
【解析】
180 km/h=50 m/s，由
F=m
可得
r=250 m
故选C。
5．D
【解析】
ABC．设路面对汽车的支持力为N，在最低点，根据牛顿第二定律有
N-mg=m
所以
N>mg
根据牛顿第三定律知，汽车对路面的压力等于路面对汽车的支持力，所以汽车对路面的压力大于汽车的重力，故ABC错误；
D．为了防止爆胎，应使路面对汽车的支持力N小一些，由
N=m+mg
可知应该减小车速，故D正确。
故选D。
6．B
【解析】
A．当球恰好能做圆周运动时，在最高点A处有
可得球的最小速度
故A错误；
B．设球做匀速圆周运动的速度为，根据牛顿第二定律可知在A处时有
在处时有
得
故B正确；
C．当球运动到点时，受力分析如图所示
有
增大球的运动速度，板与水平面的夹角应变大，故C错误；
D．球运动到点，时，板对球的作用力大小为
故D错误。
故选B。
7．C
【解析】
A．要使小桶运动到轨迹最高点（桶口朝下）时，水不会从桶中流出， ，则速度不小于，故A错误；
B．角速度
故角速度不小于，故B错误；
C．向心加速度不小于
故C正确；
D．根据牛顿第二定律
当速度较大时，绳对小桶的拉力可能大于小桶的重力，故D错误；
故选C。
8．D
【解析】
A．P所受摩擦力沿a方向，摩擦力方向和速度方向相同，不能提供物块做圆周运动所需的向心力，故A错误；
B．P所受摩擦力沿b方向，摩擦力方向和速度方向的夹角是锐角，物块随转盘做加速转动，故B错误；
C．P所受摩擦力沿c方向，摩擦力方向和速度方向垂直，物块随转盘做匀速圆周运动，故C错误；
D．P所受摩擦力沿d方向，摩擦力方向和速度方向的夹角为钝角，物块随转盘做减速转动，故D正确。
故选D。
9．D
【解析】
A．如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力，受力分析不能分析向心力，故A错误；
B．如果弯道是水平的，由静摩擦力提供向心力，根据可知，速度越大，所需要的向心力越大，当需要的向心力大于最大静摩擦力时，汽车做离心运动，所以“无人驾驶”汽车在拐弯时收到的指令应让车速小一点，防止汽车作离心运动而发生侧翻，故B错误；
CD．如果弯道是倾斜的，重力和支持力的合力可以提供向心力，而向心力指向圆心，所以3D地图上应标出外（西）高内（东）低，故C错误，D正确；
故选D。
10．B
【解析】
相同材料制成的靠摩擦传动的轮P和Q，则边缘线速度相同，则
解得
对于在P边缘的木块，最大静摩擦力恰为向心力，即
当在Q轮上恰要滑动时，设此时半径为R
解得
故选B。
11．AC
【解析】
A．座舱线速度的大小为
故A正确；
B．运动周期为
故B错误；
C．由于座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，则所受合力的大小为
故C正确；
D．由于座舱的重力和摩天轮对座舱的作用力充当向心力，故摩天轮对座舱的作用力不等于mg，故D错误。
故选AC。
12．AD
【解析】
A．转弯过程中不发生侧滑，即不会发生离心运动，此时合力应该不小于向心力，为
解得
A正确；
B．转弯时车匀速转弯时，所受地面摩擦力垂直速度直线轨迹内侧，如果转弯的速度变化，地面摩擦力沿前进方向的分量与速度方向相同，地面摩擦力指向轨迹内侧与前进方向成锐角，地面摩擦力沿前进方向的分量与速度方向相反，地面摩擦力指向轨迹内侧与前进方向成钝角，B错误；
C．转弯过程中，向心力来源于摩擦力，又车与地面发生相对运动趋势，其中的静摩擦力最大值应为μMg，C错误；
D．面对自行车的弹力N与摩擦力f的合力过人与车的重心，设车所在平面与地面的夹角为θ，则
又
解得
转弯速度越大，车所在平面与地面的夹角越小，D正确。
故选AD。
13．BD
【解析】
AB．对座椅受力分析，如图所示
竖直方向
解得
故B正确，A错误；
C．因钢绳拉力的竖直分量等于人的重力，则即使角速度足够大，也不可以使钢绳成水平拉直，故C错误；
D．水平方向，根据
可得
两边可消掉m，即两个体重不同的人，摆开的夹角一样大，故D正确。
故选BD。
14．AC
【解析】
AB．汽车在弯道上行驶时，若按规定速度拐弯，则由重力和路面弹力的合力提供向心力，设弯道倾角为θ，转弯半径为r，根据牛顿第二定律有
得
可见，若要提高最高限速，可以通过增大转弯半径、增大弯道的倾斜程度等方式实现，故A正确，B错误；
CD．汽车以某临界速度过拱形桥最高点时，所受支持力恰好等于零，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律有
mg=m
得
若要增大临界速度，需增大拱形桥的曲率半径，故C正确，D错误。
故选AC。
15． 9500 失重 C A
【解析】
[1]．汽车到达桥顶A时，竖直方向受到重力G和桥对它的支持力N的作用，由重力和支持力的合力提供向心力，即有
可得
由牛顿第三定律得知，汽车对桥顶的压力大小等于桥顶对汽车的支持力N，即为9500N．
[2]．由于N＜mg，则汽车处于失重状态．
[3]．经过C点时，汽车的加速度向上，处于超重状态，路面对汽车的支持力大于其重力，为防止爆胎，需要在到达C点前提前减速．
[4]．在A点，若汽车的速度，将腾空离地，所以需要在到达A点前提前减速．
16． 3N 0.57J
【解析】
[1]从D点到C点由动能定理得
解得
[2]在C点由牛顿第二定律有
代入数据解得
[3]从D点到B点由动能定理得
代入数据解得
17． 小球受到的重力和绳子拉力的合力 水平方向且由小球指向圆心O
【解析】
[1][2]对小球受力分析，球受重力、绳的拉力，因球在水平面内做匀速圆周运动，故二者的合力提供向心力，方向水平指向圆心。
18．
【解析】
[1]．行车突然刹车，则物体做圆周运动，则
解得
[2].若绳子能承受的最大拉力为2mg ，则
解得
即行车速度最大不能超过.
19．
【解析】
运动员做圆周运动，支持力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律可得
代入数据解得
20．车子转弯时，人由于惯性仍有沿直线运动的趋势，所以人有着向与转弯方向相反一侧倾斜的趋势
【解析】
车子转弯时，人由于惯性仍有沿直线运动的趋势，所以人有着向与转弯方向相反一侧倾斜的趋势。
21．见解析
【解析】
设过山车与坐在其中的人的总质量是m，轨道半径是R，车经过顶部时的速度是。由向心力公式
可知，在圆周轨道的顶部，过山车的速度越大，人与车所需要的向心力F也越大。
当过山车沿圆周运动到轨道的顶部时，人与车作为一个整体，所受到的指向圆心的力是重力跟轨道对车的弹力的合力。,
如果过山车通过轨道顶部时的速度v大于，则所需的向心力大于车所受到的重力，车将挤压轨道，所以这时轨道对车的弹力不为零，车子不会掉下来。
22．
【解析】
绳子的长度约为1m，在最高点时重力恰好提供向心力时，有最小速度
解得
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答案第11页，共1页