第六章 圆周运动（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第六章 圆周运动（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 478.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-09 17:58:47 | ||
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文档简介
人教版必修第二册 第六章 圆周运动
一、单选题
1．如图为一个环绕中心线OO′以ω角速度转动的球，则( )
A．A，B两点的角速度不等
B．A，B两点的线速度相等
C．若θ＝30°，则
D．以上答案都不对
2．如图所示，一质量为m的小球分别在甲、乙两种竖直固定轨道内做圆周运动．若两轨道内壁均光滑、半径均为R，重力加速度为g，小球可视为质点，空气阻力不计，则（ ）
A．小球通过甲轨道最高点时的最小速度为零
B．小球通过乙管道最高点时的最小速度为
C．小球以最小速度通过甲轨道最高点时受到轨道弹力为mg
D．小球以最小速度通过乙管道最高点时受到轨道弹力为mg
3．如图所示,质量为的小球用一根长为、不可伸长的轻质细线悬挂在天花板上将小球拉至与悬点等高(此时细线处于绷直状态)后由静止释放,忽略空气阻力, 取,则小球到达最低点时（ ）
A．细线受到的作用力大小为
B．细线受到的作用力大小为
C．小球的加速度大小为
D．小球的加速度大小为
4．2020年11月10日8时12分，“奋斗者号”创造了10909m的中国载人深潜新纪录！设奋斗者号的下潜过程沿竖直方向运动，且奋斗者号的体积不变，仅靠排出内部的海水改变自身的总重力来实现下潜。从没入海面开始计时，在0~0.5h内，奋斗者号（连同内部海水）的总质量为m，其下潜的v-t图像如图所示。设海水密度均匀，则（ ）
A．0~0.5h内，奋斗者号处于超重状态
B．0.5~2.5h内，奋斗者号所受浮力的大小为mg
C．2.5~3h内，奋斗者号的总质量小于m
D．0~3h内，奋斗者号下潜的深度为7200m
5．变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。如图所示是某一变速自行车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则（ ）
A．该自行车可变换两种不同挡位
B．该自行车可变换三种不同挡位
C．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比
D．当A轮与D轮组合时，两轮边缘线速度之比
6．如图所示是杂技演员在表演“水流星”的节目，盛水的杯子经过最高点杯口向下时水也不洒出来。对于杯子经过最高点时水的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．杯底对水的作用力可能为零
B．水受平衡力的作用，合力为零
C．由于水做圆周运动，因此必然受到重力和向心力的作用
D．水处于失重状态，不受重力的作用
7．放置在同一竖直面内的两光滑同心圆环a、b通过过其圆心的竖直轴O1O2连接，其半径Rb=Ra，环上各有一个穿孔小球A、B(图中B球未画出)，均能沿环无摩擦滑动．如果同心圆环绕竖直轴O1O2以角速度ω匀速旋转，两球相对于铁环静止时，球A所在半径OA与O1O2成 角．则( )
A．球B所在半径OB与O1O2成45°角
B．球B所在半径OB与O1O2成30°角
C．球B和球A在同一水平线上
D．由于球A和球B的质量未知，不能确定球B的位置
8．如图所示，置于光滑水平面上的轻质弹簧与竖直墙面相连接，弹簧的形变始终处于弹性限度内。现有一木块在恒力F的作用下向左运动，当木块与弹簧接触后，下列说法正确的是（ ）
A．由于木块受弹簧弹力的作用，木块立即做减速运动
B．木块在前一段时间内，加速度在减少速度仍然再增大
C．当弹簧弹力等于F时，木块的加速度最大，木块的速度最小
D．弹簧压缩量最大时，木块的加速度为零
二、多选题
9．小球用轻绳悬挂在O点，在水平恒力F=mgtanθ作用下，小球从静止开始由A经B向C运动．则小球( )
A．先加速后减速
B．在B点加速度为零
C．在C点速度为零
D．在C点加速度为gtanθ
10．如图所示，圆盘绕竖直轴匀速转动，盘的中心有一个质量为2m的物块A，沿半径方向离中心轴距离为L处有一质量为m的物块B，两物块间用轻绳连接，绳刚好处于伸直状态，物块可以看做质点．两物块与盘面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，物块的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是
A．当转动的角速度为时，绳的拉力为零
B．若转动的角速度为时，绳的拉力大小为μmg
C．若转动的角速度为时，物块A受到的摩擦力为零
D．当转动的角速度增大为时，两物块做离心运滑动
三、实验题
11．在一根细绳的下端拴一个可视为质点的小物体，绳子上端固定，使小物体在水平圆周上以大小恒定的速度旋转，细绳所掠过的路径为圆锥表面，这就是圆锥摆。某同学设计了一个用圆锥摆验证向心力的表达式的实验，如图甲所示，细绳的固定悬点P刚好与一个竖直的刻度尺的零刻度线对齐，细绳的下端系一个小钢球Q（视为质点），将画着同心圆的白纸固定在水平桌面上，并使同心圆的圆心O刚好位于固定悬点的正下方。用手带动钢球，并使小钢球刚好沿纸上某个半径为r的匀速圆周运动，小钢球的质量为m，重力加速度为g。
(1)测量小钢球刚好完成n个圆周的总时间t，由此可以得到小钢球做匀速圆周运动时需要的向心力为F需=________；
(2)利用竖直的刻度尺求出小钢球做水平面内的匀速圆周运动时球心所在的水平面与悬点所在的水平面之间的高度差为h，那么小钢球做匀速圆周运动时由外力提供的向心力表达式为F供=________；
(3)改变小钢球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的关系图像，该图线的斜率表达式为________。
12．某同学用如图甲所示装置做探究向心力大小与线速度大小的关系实验。装置中光滑水平直杆随竖直转轴一起转动，一个滑块套在水平光滑杆上，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，当滑块随水平杆一起转动时，细线的拉力就是滑块做圆周运动需要的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得。滑块转动的线速度通过速度传感器测得。
（1）要探究影响向心力大小的因素，采用的方法是___________。
A．控制变量法 B．等效替代 C．微元法 D．放大法
（2）实验中多次改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数F及速度传感器的示数v，若测得滑块做圆周运动的半径为，由作出的的图线可得滑块与速度传感器的总质量___________。（结果保留两位有效数字）
四、解答题
13．如图所示，两种不同的半圆形光滑竖直轨道AB，底端都与一光滑水平轨道相连 并相切于B点，两轨道的半径均为R，图2中管道的直径略大于小球直径（管道和小球的直径相对R可忽略不计）。现有一质量为m的小球以不同的初速度从水平轨道冲入圆轨道，且都能运动到最高点A，重力加速度为g。
（1）若小球以速度v进入图1圆弧轨道中的最低点B，求此时小球对轨道的压力；
（2）若小球以速度通过图2轨道中的最高点A，求此时小球对轨道的压力大小；
（3）若C点与圆心O等高且OC的距离为R，在图1和图2中能否调整初速度使得小球过A点后能恰好落到C点，若能，则求出A点的速度；若不能，则说明理由。
14．竖直运行的升降机地板上有一个质量为100kg的物体，它对地板的压力随时间变化的图象如图所示．若升降机从静止开始向上运动，g取10m/s2，求8s内升降机上升的高度．
15．如图所示，在竖直平面内有一半径为0.9m的半圆形轨道，最高点为P点。现让一小滑块（可视为质点）从水平地面上向半圆形轨道运动。
（1）若物块刚好到达最高点，则P点的速度为多少？
（2）物块从P点到落地点的水平位移为多少？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A，B两点围绕同一个转轴转动，角速度相同，若θ＝30°由v＝ωr可知线速度之比为
选项ABD错误；C正确．
故选C。
2．D
【解析】
【详解】
AC、甲轨道，在最高点，当轨道给的弹力等于零时，小球的速度最小，最小为，故AC错
BD、乙轨道，在最高点，因为外管或内管都可以对小球产生弹力作用,当小球的速度等于0时,内管对小球产生弹力,大小为mg,故最小速度为0.故B错；D正确；
故选D
3．B
【解析】
【详解】
小球下摆过程中，只有重力做功，机械能守恒，故：mgl=mv2；解得：；小球经过最低点时，小球的加速度大小为；拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：F-mg=ma；F=mg+ma=1×10+1×20=30N，故选项B正确，ACD错误；故选B.
【点睛】本题关键是明确小球摆动过程中机械能守恒，能够根据机械能守恒定律列式求解最低速度；在最低点，能够根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解拉力．
4．C
【解析】
【详解】
A．0~0.5h内，速度下潜增加，则加速度方向也是向下的，即属于失重，A错误；
B．在0~0.5h内，奋斗者号（连同内部海水）的总质量为m，加速下潜，则有奋斗者号的重力大于浮力，即此时
奋斗者号靠排水改变自身的重量， 0.5~2.5h内，奋斗者号匀速下降，则奋斗者号减小重力达到平衡浮力，即奋斗者号所受浮力不等于mg，B错误；
C．在0~0.5h内，奋斗者号（连同内部海水）的总质量为m，2.5~3h内，奋斗者号减速下降，则浮力大于重力，奋斗者号靠排水改变自身的重量，则此时总质量小于m，C正确；
D．奋斗者号下潜的深度，图像和时间轴的面积表示下降的深度
D错误。
故选C。
5．C
【解析】
【详解】
AB．A轮通过链条分别与C、D连接，自行车可有两种速度，B轮分别与C、D连接，又可有两种速度，所以该车可变换4种挡位，AB错误；
CD．同缘传动边缘点线速度相等，前齿轮的齿数与转动圈数的乘积等于后齿轮齿数与转动圈数的乘积，当A与D组合时，两轮边缘线速度大小相等，得
解得
D错误C正确。
故选C。
6．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．当在最高点的速度，则在最高点，水靠重力提供向心力，桶底对水的弹力为零。故A正确；
B．在最高点，水靠重力和弹力的合力提供向心力，合力不为零，故B错误；
C．向心力是做圆周运动所需要的力，不是水受到的力，故C错误；
D．对于杯子经过最高点时水处于失重状态，但并非不受重力，故D错误。
故选A。
7．C
【解析】
【分析】
【详解】
a小球的受力分析如图所示
则
同理b物体有
解得
而
而
故球B和球A在同一水平线上
故选C。
8．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．由于开始时木块受弹簧弹力的作用较小，木块的合外力还是向左，所以木块向左做加速运动，则A错误；
BC．木块在前一段时间内，由牛顿第二定律有
开始弹力较小，随弹力的增大加速度在减少，但合外力方向还是向左，所以木块做加速度减小的加速运动，速度仍然再增大，当弹力等于F时，加速度为0，速度达到最大，则B正确；C错误；
D．弹簧压缩量最大时，木块的速度为零，但加速度不为0，所以D错误；
故选B。
9．ACD
【解析】
【详解】
AC．设小球摆到的最大角度为，根据动能定理得：
又
解得，即在C点的速度为零。可知小球先加速后减速，AC正确；
B．小球在B点的速度不为零，所以小球在B点有向心加速度，所以加速度不为零，B错误；
D．在C点时，速度为零，小球受重力和拉力，垂直绳子方向的合力为零，则小球所受的合力为
根据牛顿第二定律可知，在C点的加速度为gtanθ，D正确。
故选ACD。
10．ABD
【解析】
【详解】
A.圆盘转速逐渐加快，当B受到圆盘的摩擦力达到最大静摩擦力时，绳子开始有拉力，此时的角速度：，即>，故A正确；
B. 若转动的角速度为时，，则T=，故B正确；
C. 若转动的角速度为时，，则，物块A受到绳子拉力和摩擦力而静止，所以物块A受到的摩擦力为，C错误；
D．当A受到的摩擦力达到最大静摩擦力时，两物块开始做离心运滑动，此时的角速度：，则 < ，所以两物块做离心运滑动，D正确．
故选：ABD．
11．
【解析】
【分析】
本题考查根据圆周运动性质设计实验和计算向心力。
【详解】
[1]小球周期，所需向心力
F需=
[2]对小球受力分析，记绳与竖直方向夹角为
，
其中
F供=
[3]物体做圆周运动时
F需=F供
图像斜率表达式为。
12． A 0.18
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]要探究影响向心力大小的因素，采用的方法是控制变量法，故选A。
（2）[2]根据
可得F-v2图像的斜率
解得
m=0.18kg
13．（1）mg+m，方向竖直向下；（2）0；（3）图1不能落到C点，图2能落到C点。
【解析】
【详解】
（1）图1中B点的小球受力分析可知
FN-mg=m
可得
FN= mg+m
由牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小为mg+m，方向竖直向下；
（2）图2中A点的小球受力分析可知
FN+mg=m
代入vA=可得
FN=0，
那么小球对轨道的压力为0；
（3）无论是图1还是图2，从A点运动到C点的时间均为
t=
对于图1，vA≥
水平位移
x=vAt≥，
因此不能落到C点
对于图2，水平位移
R=vAt
可得：vA=，满足vA≥0因此能落到C点
14．60m
【解析】
【详解】
取升降机地板上的物体为研究对象，物体受力情况如下图所示．取向上为正方向．由牛顿第三定律可知，物体对地面的压力等于地面对物体的支持力，即
F＝FN.
在0～2s内，
FN1＝F1＞mg
物体所受合外力竖直向上，所以物体向上做匀加速直线运动．
由牛顿第二定律得
FN1－mg＝ma1①
a1＝＝5m/s2
所以物体的位移：
x1＝a1＝10m②
物体2s末的速度：
v＝a1t1＝5.0×2.0m/s＝10m/s③
在2～6s内，
FN2＝mg
物体所受合外力为零，所以物体向上做匀速直线运动，则物体的位移：
x2＝vt2＝10×4m＝40m④
在6～8s内，
FN3＜mg
物体所受合外力方向竖直向下，所以物体向上做匀减速直线运动，初速度为v＝10m/s.由牛顿第二定律
F3－mg＝ma3⑤
a3＝＝－5m/s2
所以物体的位移
x3＝vt3＋a3＝10m⑥
所整个过程中物体位移
x＝x1＋x2＋x3＝10m＋40m＋10m＝60m⑦
15．（1）3m/s；（2）1.8m
【解析】
【分析】
【详解】
（1）小物块刚好能到达最高点时
可得
（2）从P点飞出后小物块做平抛运动，竖直方向
水平方向
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．如图为一个环绕中心线OO′以ω角速度转动的球，则( )
A．A，B两点的角速度不等
B．A，B两点的线速度相等
C．若θ＝30°，则
D．以上答案都不对
2．如图所示，一质量为m的小球分别在甲、乙两种竖直固定轨道内做圆周运动．若两轨道内壁均光滑、半径均为R，重力加速度为g，小球可视为质点，空气阻力不计，则（ ）
A．小球通过甲轨道最高点时的最小速度为零
B．小球通过乙管道最高点时的最小速度为
C．小球以最小速度通过甲轨道最高点时受到轨道弹力为mg
D．小球以最小速度通过乙管道最高点时受到轨道弹力为mg
3．如图所示,质量为的小球用一根长为、不可伸长的轻质细线悬挂在天花板上将小球拉至与悬点等高(此时细线处于绷直状态)后由静止释放,忽略空气阻力, 取,则小球到达最低点时（ ）
A．细线受到的作用力大小为
B．细线受到的作用力大小为
C．小球的加速度大小为
D．小球的加速度大小为
4．2020年11月10日8时12分，“奋斗者号”创造了10909m的中国载人深潜新纪录！设奋斗者号的下潜过程沿竖直方向运动，且奋斗者号的体积不变，仅靠排出内部的海水改变自身的总重力来实现下潜。从没入海面开始计时，在0~0.5h内，奋斗者号（连同内部海水）的总质量为m，其下潜的v-t图像如图所示。设海水密度均匀，则（ ）
A．0~0.5h内，奋斗者号处于超重状态
B．0.5~2.5h内，奋斗者号所受浮力的大小为mg
C．2.5~3h内，奋斗者号的总质量小于m
D．0~3h内，奋斗者号下潜的深度为7200m
5．变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。如图所示是某一变速自行车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则（ ）
A．该自行车可变换两种不同挡位
B．该自行车可变换三种不同挡位
C．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比
D．当A轮与D轮组合时，两轮边缘线速度之比
6．如图所示是杂技演员在表演“水流星”的节目，盛水的杯子经过最高点杯口向下时水也不洒出来。对于杯子经过最高点时水的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．杯底对水的作用力可能为零
B．水受平衡力的作用，合力为零
C．由于水做圆周运动，因此必然受到重力和向心力的作用
D．水处于失重状态，不受重力的作用
7．放置在同一竖直面内的两光滑同心圆环a、b通过过其圆心的竖直轴O1O2连接，其半径Rb=Ra，环上各有一个穿孔小球A、B(图中B球未画出)，均能沿环无摩擦滑动．如果同心圆环绕竖直轴O1O2以角速度ω匀速旋转，两球相对于铁环静止时，球A所在半径OA与O1O2成 角．则( )
A．球B所在半径OB与O1O2成45°角
B．球B所在半径OB与O1O2成30°角
C．球B和球A在同一水平线上
D．由于球A和球B的质量未知，不能确定球B的位置
8．如图所示，置于光滑水平面上的轻质弹簧与竖直墙面相连接，弹簧的形变始终处于弹性限度内。现有一木块在恒力F的作用下向左运动，当木块与弹簧接触后，下列说法正确的是（ ）
A．由于木块受弹簧弹力的作用，木块立即做减速运动
B．木块在前一段时间内，加速度在减少速度仍然再增大
C．当弹簧弹力等于F时，木块的加速度最大，木块的速度最小
D．弹簧压缩量最大时，木块的加速度为零
二、多选题
9．小球用轻绳悬挂在O点，在水平恒力F=mgtanθ作用下，小球从静止开始由A经B向C运动．则小球( )
A．先加速后减速
B．在B点加速度为零
C．在C点速度为零
D．在C点加速度为gtanθ
10．如图所示，圆盘绕竖直轴匀速转动，盘的中心有一个质量为2m的物块A，沿半径方向离中心轴距离为L处有一质量为m的物块B，两物块间用轻绳连接，绳刚好处于伸直状态，物块可以看做质点．两物块与盘面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，物块的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是
A．当转动的角速度为时，绳的拉力为零
B．若转动的角速度为时，绳的拉力大小为μmg
C．若转动的角速度为时，物块A受到的摩擦力为零
D．当转动的角速度增大为时，两物块做离心运滑动
三、实验题
11．在一根细绳的下端拴一个可视为质点的小物体，绳子上端固定，使小物体在水平圆周上以大小恒定的速度旋转，细绳所掠过的路径为圆锥表面，这就是圆锥摆。某同学设计了一个用圆锥摆验证向心力的表达式的实验，如图甲所示，细绳的固定悬点P刚好与一个竖直的刻度尺的零刻度线对齐，细绳的下端系一个小钢球Q（视为质点），将画着同心圆的白纸固定在水平桌面上，并使同心圆的圆心O刚好位于固定悬点的正下方。用手带动钢球，并使小钢球刚好沿纸上某个半径为r的匀速圆周运动，小钢球的质量为m，重力加速度为g。
(1)测量小钢球刚好完成n个圆周的总时间t，由此可以得到小钢球做匀速圆周运动时需要的向心力为F需=________；
(2)利用竖直的刻度尺求出小钢球做水平面内的匀速圆周运动时球心所在的水平面与悬点所在的水平面之间的高度差为h，那么小钢球做匀速圆周运动时由外力提供的向心力表达式为F供=________；
(3)改变小钢球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的关系图像，该图线的斜率表达式为________。
12．某同学用如图甲所示装置做探究向心力大小与线速度大小的关系实验。装置中光滑水平直杆随竖直转轴一起转动，一个滑块套在水平光滑杆上，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，当滑块随水平杆一起转动时，细线的拉力就是滑块做圆周运动需要的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得。滑块转动的线速度通过速度传感器测得。
（1）要探究影响向心力大小的因素，采用的方法是___________。
A．控制变量法 B．等效替代 C．微元法 D．放大法
（2）实验中多次改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数F及速度传感器的示数v，若测得滑块做圆周运动的半径为，由作出的的图线可得滑块与速度传感器的总质量___________。（结果保留两位有效数字）
四、解答题
13．如图所示，两种不同的半圆形光滑竖直轨道AB，底端都与一光滑水平轨道相连 并相切于B点，两轨道的半径均为R，图2中管道的直径略大于小球直径（管道和小球的直径相对R可忽略不计）。现有一质量为m的小球以不同的初速度从水平轨道冲入圆轨道，且都能运动到最高点A，重力加速度为g。
（1）若小球以速度v进入图1圆弧轨道中的最低点B，求此时小球对轨道的压力；
（2）若小球以速度通过图2轨道中的最高点A，求此时小球对轨道的压力大小；
（3）若C点与圆心O等高且OC的距离为R，在图1和图2中能否调整初速度使得小球过A点后能恰好落到C点，若能，则求出A点的速度；若不能，则说明理由。
14．竖直运行的升降机地板上有一个质量为100kg的物体，它对地板的压力随时间变化的图象如图所示．若升降机从静止开始向上运动，g取10m/s2，求8s内升降机上升的高度．
15．如图所示，在竖直平面内有一半径为0.9m的半圆形轨道，最高点为P点。现让一小滑块（可视为质点）从水平地面上向半圆形轨道运动。
（1）若物块刚好到达最高点，则P点的速度为多少？
（2）物块从P点到落地点的水平位移为多少？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A，B两点围绕同一个转轴转动，角速度相同，若θ＝30°由v＝ωr可知线速度之比为
选项ABD错误；C正确．
故选C。
2．D
【解析】
【详解】
AC、甲轨道，在最高点，当轨道给的弹力等于零时，小球的速度最小，最小为，故AC错
BD、乙轨道，在最高点，因为外管或内管都可以对小球产生弹力作用,当小球的速度等于0时,内管对小球产生弹力,大小为mg,故最小速度为0.故B错；D正确；
故选D
3．B
【解析】
【详解】
小球下摆过程中，只有重力做功，机械能守恒，故：mgl=mv2；解得：；小球经过最低点时，小球的加速度大小为；拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：F-mg=ma；F=mg+ma=1×10+1×20=30N，故选项B正确，ACD错误；故选B.
【点睛】本题关键是明确小球摆动过程中机械能守恒，能够根据机械能守恒定律列式求解最低速度；在最低点，能够根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解拉力．
4．C
【解析】
【详解】
A．0~0.5h内，速度下潜增加，则加速度方向也是向下的，即属于失重，A错误；
B．在0~0.5h内，奋斗者号（连同内部海水）的总质量为m，加速下潜，则有奋斗者号的重力大于浮力，即此时
奋斗者号靠排水改变自身的重量， 0.5~2.5h内，奋斗者号匀速下降，则奋斗者号减小重力达到平衡浮力，即奋斗者号所受浮力不等于mg，B错误；
C．在0~0.5h内，奋斗者号（连同内部海水）的总质量为m，2.5~3h内，奋斗者号减速下降，则浮力大于重力，奋斗者号靠排水改变自身的重量，则此时总质量小于m，C正确；
D．奋斗者号下潜的深度，图像和时间轴的面积表示下降的深度
D错误。
故选C。
5．C
【解析】
【详解】
AB．A轮通过链条分别与C、D连接，自行车可有两种速度，B轮分别与C、D连接，又可有两种速度，所以该车可变换4种挡位，AB错误；
CD．同缘传动边缘点线速度相等，前齿轮的齿数与转动圈数的乘积等于后齿轮齿数与转动圈数的乘积，当A与D组合时，两轮边缘线速度大小相等，得
解得
D错误C正确。
故选C。
6．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．当在最高点的速度，则在最高点，水靠重力提供向心力，桶底对水的弹力为零。故A正确；
B．在最高点，水靠重力和弹力的合力提供向心力，合力不为零，故B错误；
C．向心力是做圆周运动所需要的力，不是水受到的力，故C错误；
D．对于杯子经过最高点时水处于失重状态，但并非不受重力，故D错误。
故选A。
7．C
【解析】
【分析】
【详解】
a小球的受力分析如图所示
则
同理b物体有
解得
而
而
故球B和球A在同一水平线上
故选C。
8．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．由于开始时木块受弹簧弹力的作用较小，木块的合外力还是向左，所以木块向左做加速运动，则A错误；
BC．木块在前一段时间内，由牛顿第二定律有
开始弹力较小，随弹力的增大加速度在减少，但合外力方向还是向左，所以木块做加速度减小的加速运动，速度仍然再增大，当弹力等于F时，加速度为0，速度达到最大，则B正确；C错误；
D．弹簧压缩量最大时，木块的速度为零，但加速度不为0，所以D错误；
故选B。
9．ACD
【解析】
【详解】
AC．设小球摆到的最大角度为，根据动能定理得：
又
解得，即在C点的速度为零。可知小球先加速后减速，AC正确；
B．小球在B点的速度不为零，所以小球在B点有向心加速度，所以加速度不为零，B错误；
D．在C点时，速度为零，小球受重力和拉力，垂直绳子方向的合力为零，则小球所受的合力为
根据牛顿第二定律可知，在C点的加速度为gtanθ，D正确。
故选ACD。
10．ABD
【解析】
【详解】
A.圆盘转速逐渐加快，当B受到圆盘的摩擦力达到最大静摩擦力时，绳子开始有拉力，此时的角速度：，即>，故A正确；
B. 若转动的角速度为时，，则T=，故B正确；
C. 若转动的角速度为时，，则，物块A受到绳子拉力和摩擦力而静止，所以物块A受到的摩擦力为，C错误；
D．当A受到的摩擦力达到最大静摩擦力时，两物块开始做离心运滑动，此时的角速度：，则 < ，所以两物块做离心运滑动，D正确．
故选：ABD．
11．
【解析】
【分析】
本题考查根据圆周运动性质设计实验和计算向心力。
【详解】
[1]小球周期，所需向心力
F需=
[2]对小球受力分析，记绳与竖直方向夹角为
，
其中
F供=
[3]物体做圆周运动时
F需=F供
图像斜率表达式为。
12． A 0.18
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]要探究影响向心力大小的因素，采用的方法是控制变量法，故选A。
（2）[2]根据
可得F-v2图像的斜率
解得
m=0.18kg
13．（1）mg+m，方向竖直向下；（2）0；（3）图1不能落到C点，图2能落到C点。
【解析】
【详解】
（1）图1中B点的小球受力分析可知
FN-mg=m
可得
FN= mg+m
由牛顿第三定律，小球对轨道的压力大小为mg+m，方向竖直向下；
（2）图2中A点的小球受力分析可知
FN+mg=m
代入vA=可得
FN=0，
那么小球对轨道的压力为0；
（3）无论是图1还是图2，从A点运动到C点的时间均为
t=
对于图1，vA≥
水平位移
x=vAt≥，
因此不能落到C点
对于图2，水平位移
R=vAt
可得：vA=，满足vA≥0因此能落到C点
14．60m
【解析】
【详解】
取升降机地板上的物体为研究对象，物体受力情况如下图所示．取向上为正方向．由牛顿第三定律可知，物体对地面的压力等于地面对物体的支持力，即
F＝FN.
在0～2s内，
FN1＝F1＞mg
物体所受合外力竖直向上，所以物体向上做匀加速直线运动．
由牛顿第二定律得
FN1－mg＝ma1①
a1＝＝5m/s2
所以物体的位移：
x1＝a1＝10m②
物体2s末的速度：
v＝a1t1＝5.0×2.0m/s＝10m/s③
在2～6s内，
FN2＝mg
物体所受合外力为零，所以物体向上做匀速直线运动，则物体的位移：
x2＝vt2＝10×4m＝40m④
在6～8s内，
FN3＜mg
物体所受合外力方向竖直向下，所以物体向上做匀减速直线运动，初速度为v＝10m/s.由牛顿第二定律
F3－mg＝ma3⑤
a3＝＝－5m/s2
所以物体的位移
x3＝vt3＋a3＝10m⑥
所整个过程中物体位移
x＝x1＋x2＋x3＝10m＋40m＋10m＝60m⑦
15．（1）3m/s；（2）1.8m
【解析】
【分析】
【详解】
（1）小物块刚好能到达最高点时
可得
（2）从P点飞出后小物块做平抛运动，竖直方向
水平方向
答案第1页，共2页
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