人教版新教材必修二 第六章 圆周运动 章练习（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版新教材必修二 第六章 圆周运动 章练习（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 914.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-11-20 21:27:30 | ||
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文档简介
人教版新教材必修二第六章章练习（含答案）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
如图所示，水平转台上放着一枚硬币，当转台匀速转动时，硬币没有滑动，关于这种情况下硬币的受力情况，下列说法正确的是( )
A. 受重力和台面的支持力 B. 受重力、台面的支持力和向心力
C. 受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力 D. 受重力、台面的支持力和静摩擦力
如图所示，一小球在细绳作用下在水平方向内做匀速圆周运动，小球质量为，细绳的长度为，细绳与竖直方向的夹角为，不计空气阻力作用，则下列说法正确的是( )
A. 小球共受到三个力的作用 B. 小球的向心力大小为
C. 小球受到的拉力大小为 D. 小球做圆周运动的角速度大小
如图所示的皮带传动装置中，轮和同轴，、、分别是三个轮边缘的质点，且，则下列说法中正确的是( )
A. 三质点的线速度之比 B. 三质点的角速度之比
C. 三质点的周期之比 D. 三质点的转速之比
如图所示，质点、在同一平面内绕质点沿逆时针方向做匀速圆周运动，它们的周期之比，为正整数。从图示位置开始，在运动一周的过程中( )
A. 、距离最近的次数为次 B. 、距离最近的次数为次
C. 、、共线的次数为次 D. 、、共线的次数为次
小球做匀速圆周运动，半径为，向心加速度为，则( )
A. 小球受到的合力是一个恒力 B. 小球运动的角速度为
C. 小球在时间内通过的位移为 D. 小球的运动周期为
内表面为半球型且光滑的碗固定在水平桌面上，球半径为，球心为，现让可视为质点的小球在碗内的某一水平面上做匀速圆周运动，小球与球心的连线与竖直线的夹角为，重力加速度为，则
A. 小球的加速度为
B. 碗内壁对小球的支持力为
C. 小球运动的速度为
D. 小球的运动周期为
下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是( )
A. 汽车过凸形桥时桥所受压力一定大于汽车的重力
B. 在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与内轨的挤压
C. 洗衣机甩干衣服的原理是水随脱水桶高速旋转时会做离心运动
D. 杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最低点时，“水流星所受向心力一定大于其倍的重力
如图所示，轻杆长为，在杆两端分别固定质量为、的小球和小球，光滑水平转轴穿过轻杆上距球为处的点，给系统一定初速度后，杆和球在竖直平面内转动，球运动到最高点时，线速度，转轴对轻杆恰好无作用力。忽略空气阻力，球和球均视为质点，重力加速度大小为，则此时( )
A. 两球的线速度大小之比
B. 小球对轻杆的作用力大小为，方向竖直向上
C. 小球受到轻杆的作用力大小为，方向竖直向下
D. 两小球受到的向心力大小之比
如图所示，竖直平面内固定有一个半径为的光滑圆弧轨道，其端点在圆心的正上方，另一个端点与圆心在同一水平面上一只小球视为质点从点正上方某一高度处自由下落为使小球从点进入圆弧轨道后从点飞出，且恰好又从点进入圆弧轨道，小球开始下落时的位置点到点的高度差应该是( )
A. B. C. D. 以上答案都不对
如图所示，半径为的半球形容器固定在水平转台上，转台绕过容器球心的竖直轴线以角速度匀速转动。质量不同的小物块、随容器转动且相对器壁静止，、和球心点连线与竖直方向的夹角分别为和，。则
A. 的质量一定小于的质量 B. A、受到的摩擦力可能同时为零
C. 若不受摩擦力，则受沿容器壁向上的摩擦力 D. 若增大，、受到的摩擦力可能都增大
二、实验题（本大题共1小题，共12.0分）
某物理兴趣小组利用传感器进行探究，实验装置原理如图所示。装置中水平光滑直槽能随竖直转轴一起转动，将滑块套在水平直槽上，用细线将滑块与固定的力传感器连接。当滑块随水平光滑直槽一起匀速转动时，细线的拉力提供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，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。
小组同学先让一个滑块做半径为的圆周运动，得到图甲中图线。然后保持滑块质量不变，再将运动的半径分别调整为、、、，在同一坐标系中又分别得到图甲中、、、四条图线。
对图线的数据进行处理，获得了图像，如图乙所示，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标代表的是______。
对条图线进行比较分析，得出一定时，的结论。请你简要说明得到结论的方法______。
三、计算题（本大题共2小题，共28.0分）
图甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施，它的基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子的下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成一个质点，则可简化为如图乙所示的物理模型，其中为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴转动，设绳长，质点的质量，转盘静止时质点与转轴之间的距离，转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角不计空气阻力及绳重，且绳不可伸长，取，，，当质点与转盘一起做匀速圆周运动时，求：
绳子拉力的大小
转盘角速度的大小。
如图所示，一质量为的小球，用长的细线拴住在竖直面内做圆周运动，求：
若小球恰好能过最高点，则小球在最高点的速度为多大？
当小球在最低点的速度为时，细绳对小球的拉力是多大？
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
对硬币进行运动分析和受力分析，做匀速圆周运动，合力等于向心力，指向圆心，结合运动情况，再对硬币受力分析即可．
静摩擦力与物体的相对运动趋势的方向相反，表明物体相对于圆盘有向外滑动的趋势．
【解答】
硬币做匀速圆周运动，合力指向圆心，对硬币受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图
重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力，
故ABC错误，D正确。
2.【答案】
【解析】
【分析】
小球做匀速圆周运动，靠重力和拉力的合力提供向心力，根据竖直方向上受力平衡求出拉力的大小，结合平行四边形定则求出向心力的大小。
解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，注意向心力不是物体所受的力，受力分析不能说物体受到向心力作用。
【解答】
小球受重力和拉力两个力作用，靠两个力的合力提供向心力，根据平行四边形定则知，向心力的大小，故AB错误；
C.根据小球在竖直方向上平衡得：，解得拉力为：，故C正确。
D.根据可得：，故D错误。
3.【答案】
【解析】
【分析】
要求线速度之比需要知道三者线速度关系：、两轮是皮带传动，皮带传动的特点是皮带和轮子接触点的线速度的大小相同，、两轮是轴传动，轴传动的特点是角速度相同。
解决传动类问题要分清是摩擦传动包括皮带传动，链传动，齿轮传动，线速度大小相同还是轴传动角速度相同。
【解答】
由于轮和轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，
故：：，
由于轮和轮共轴，故两轮角速度相同， 故：：，
由角速度和线速度的关系式可得
：：：，
：：：，
则有：
A.线速度之比为：：：：：，故A正确；
B.角速度之比为：：：：，故B错误；
C.根据得：：：：：，故C错误；
D. 转速，故转速之比等于角速度之比为：：：；故D错误；
故选A。
4.【答案】
【解析】
【分析】
质点、绕做匀速圆周运动，每多转半圈，三质点共线一次，每多转一圈，距离最近一次。
本题主要考查圆周运动的概念，以及的角速度与周期之间的关系，解这样的问题，最好画画草图，寻找角度与周期之间的关系。
【解答】
、相距最近后，设每隔时间，、再次相距最近，则，所以；故运动一周的过程中，、相距最近的次数为：，即、距离最近的次数为次，故AB均错误；
设每隔时间，、共线一次，则，所以，故运动一周的过程中，、、共线的次数为：，故、、共线的次数为，故C错误，D正确。
故选D。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查匀速圆周运动的加速度、周期、向心力公式。解题的关键是要注意角速度、线速度、周期之间关系，匀速圆周运动的物体到的合力是一个变力。
【解答】
A.小球受到的合力是一个大小不变，方向改变的变力，故A错误；
B.由，得小球运动的角速度为，故B错误；
C.由，得小球运动的线速度为，故为小球线速度的大小，不是位移，故C错误；
D.由及小球的运动周期为 ，故D正确；
故选D。
6.【答案】
【解析】
【分析】
小球受重力和支持力，靠两个力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得出加速度，结合平行四边形定则求出支持力的大小．根据合力提供向心力求出小球的线速度和周期．
该题属于圆锥摆模型，解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解．
【解答】
A、小球受到重力和球面的支持力，所受的合力为：，小球做圆周运动的轨道半径为：，根据得，，故A错误。
B、根据平行四边形定则知，支持力，故B错误。
C、根据得，，故C错误。
D、根据，得，，故D正确。
7.【答案】
【解析】略
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题中两个球角速度相等，线速度之比等于转动半径之比，根据球运动到最高点时，线速度，转轴对轻杆恰好无作用力是解题的关键。
【解答】
A.两小球同杆相连，角速度相等，有，选项A错误
B.小球的向心力大小为，方向竖直向下，则杆对球的作用力大小为，方向竖直向下，由牛顿第三定
律知选项B正确
C.小球的向心力大小为，受到轻杆的作用力大小为，方向竖直向上，选项C错误
D.转轴对轻杆恰好无作用力，即，可得，则两小球的向心力大小之比：，选项D错误．
9.【答案】
【解析】
【分析】
小球从点飞出做平抛运动，且恰好又从点进入圆弧轨道，根据平抛运动的基本规律求出小球在点的速度，把此速度跟圆周运动到达最高点的最小速度进行比较。若小于最小速度，则不可能出现上述现象；若大于最小速度，再根据动能定理求解小球开始下落时的位置到点的高度差。
本题要掌握平抛运动的研究方法：运动的分解法，掌握其分运动的规律。在不计摩擦时，既可以运用动能定理求高度，也可以根据机械能守恒定律求高度。
【解答】
小球从点飞出做平抛运动，恰好从点进入管道时有：水平方向：，竖直方向：，
解得：，
根据牛顿第二定律得，，当的时候，速度最小
解得点的最小速度，
所以不可能出现上述情况，即无论是多大都不可能，故 D正确，ABC错误。
故选D。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查静摩擦力和最大静摩擦力，牛顿第二定律的应用及做圆周运动物体向心力的来源。
分别求出和受到的摩擦力为零时对应的角速度大小，比较二者相对运动情况，由此分析摩擦力的方向和变化情况。
【解答】
当摩擦力恰为零时，受力分析如图
根据牛顿第二定律得：
解得：，
同理可得：
物块转动角速度与物块的质量无关，所以无法判断质量的大小，
由于，所以，即、受到的摩擦力不可能同时为零，故AB错误；
C.若不受摩擦力，此时转台的角速度为，所以物块此时的向心力大于摩擦力为零时的向心力，所以此时受沿容器壁向下的摩擦力，故C错误；
D.如果转台角速度从不受摩擦力开始增大，、的向心力都增大，所受的摩擦力都增大，故D正确。
故选D。
11.【答案】或等带即可；
探究与的关系时，要先控制和不变，因此可在图像中找到同一个对应的向心力，根据组向心力与半径的数据，在坐标系中描点作图，若得到一条过原点的直线，则说明与成正比。
【解析】
【分析】
根据向心力公式可确定图像横坐标与有关；根据图像比较分析一定时，其与成正比例关系。
本题主要考查了滑块受向心力与角速度的关系，通过实验探究得出向心力与角速度的平方成正比例。
【解答】
根据向心力的公式
根据图像知，该图像是一条过原点的直线，与的图像成正比，则图像横坐标代表的是或等带即可；
探究与的关系时，要先控制和不变，因此可在图像中找到同一个对应的向心力，根据组向心力与半径的数据，在坐标系中描点作图，若得到一条过原点的直线，则说明与成正比。
12.【答案】解：如图所示，对人和座椅进行受力分析：
根据牛顿第二定律有：
答：绳子拉力的大小为；
转盘角速度的大小为．
【解析】对人和座椅进行受力分析，结合几何关系即可求解；
根据向心力公式即可求解角速度。
本题主要考查了向心力公式的直接应用，关键是能正确对质点进行受力分析，明确向心力来源，难度适中．
13.【答案】解：当细线拉力为零时，有：；
解得：；
即小球恰好能通过最高点时的速度为；
根据牛顿第二定律得：；
解得：；
即：当小球在最低点速度为时，细线的拉力是。
【解析】本题考查了牛顿第二定律在圆周运动中的应用。解决本题的关键是知道小球在竖直面内做圆周运动，靠沿半径方向的合力提供向心力。
当小球恰好过最高点时，绳子的拉力为零，重力提供圆周运动的向心力。根据牛顿第二定律求出最高点的临界速度；
当小球在最低点时，重力和细线拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出细线的拉力。
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
如图所示，水平转台上放着一枚硬币，当转台匀速转动时，硬币没有滑动，关于这种情况下硬币的受力情况，下列说法正确的是( )
A. 受重力和台面的支持力 B. 受重力、台面的支持力和向心力
C. 受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力 D. 受重力、台面的支持力和静摩擦力
如图所示，一小球在细绳作用下在水平方向内做匀速圆周运动，小球质量为，细绳的长度为，细绳与竖直方向的夹角为，不计空气阻力作用，则下列说法正确的是( )
A. 小球共受到三个力的作用 B. 小球的向心力大小为
C. 小球受到的拉力大小为 D. 小球做圆周运动的角速度大小
如图所示的皮带传动装置中，轮和同轴，、、分别是三个轮边缘的质点，且，则下列说法中正确的是( )
A. 三质点的线速度之比 B. 三质点的角速度之比
C. 三质点的周期之比 D. 三质点的转速之比
如图所示，质点、在同一平面内绕质点沿逆时针方向做匀速圆周运动，它们的周期之比，为正整数。从图示位置开始，在运动一周的过程中( )
A. 、距离最近的次数为次 B. 、距离最近的次数为次
C. 、、共线的次数为次 D. 、、共线的次数为次
小球做匀速圆周运动，半径为，向心加速度为，则( )
A. 小球受到的合力是一个恒力 B. 小球运动的角速度为
C. 小球在时间内通过的位移为 D. 小球的运动周期为
内表面为半球型且光滑的碗固定在水平桌面上，球半径为，球心为，现让可视为质点的小球在碗内的某一水平面上做匀速圆周运动，小球与球心的连线与竖直线的夹角为，重力加速度为，则
A. 小球的加速度为
B. 碗内壁对小球的支持力为
C. 小球运动的速度为
D. 小球的运动周期为
下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是( )
A. 汽车过凸形桥时桥所受压力一定大于汽车的重力
B. 在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与内轨的挤压
C. 洗衣机甩干衣服的原理是水随脱水桶高速旋转时会做离心运动
D. 杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最低点时，“水流星所受向心力一定大于其倍的重力
如图所示，轻杆长为，在杆两端分别固定质量为、的小球和小球，光滑水平转轴穿过轻杆上距球为处的点，给系统一定初速度后，杆和球在竖直平面内转动，球运动到最高点时，线速度，转轴对轻杆恰好无作用力。忽略空气阻力，球和球均视为质点，重力加速度大小为，则此时( )
A. 两球的线速度大小之比
B. 小球对轻杆的作用力大小为，方向竖直向上
C. 小球受到轻杆的作用力大小为，方向竖直向下
D. 两小球受到的向心力大小之比
如图所示，竖直平面内固定有一个半径为的光滑圆弧轨道，其端点在圆心的正上方，另一个端点与圆心在同一水平面上一只小球视为质点从点正上方某一高度处自由下落为使小球从点进入圆弧轨道后从点飞出，且恰好又从点进入圆弧轨道，小球开始下落时的位置点到点的高度差应该是( )
A. B. C. D. 以上答案都不对
如图所示，半径为的半球形容器固定在水平转台上，转台绕过容器球心的竖直轴线以角速度匀速转动。质量不同的小物块、随容器转动且相对器壁静止，、和球心点连线与竖直方向的夹角分别为和，。则
A. 的质量一定小于的质量 B. A、受到的摩擦力可能同时为零
C. 若不受摩擦力，则受沿容器壁向上的摩擦力 D. 若增大，、受到的摩擦力可能都增大
二、实验题（本大题共1小题，共12.0分）
某物理兴趣小组利用传感器进行探究，实验装置原理如图所示。装置中水平光滑直槽能随竖直转轴一起转动，将滑块套在水平直槽上，用细线将滑块与固定的力传感器连接。当滑块随水平光滑直槽一起匀速转动时，细线的拉力提供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，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。
小组同学先让一个滑块做半径为的圆周运动，得到图甲中图线。然后保持滑块质量不变，再将运动的半径分别调整为、、、，在同一坐标系中又分别得到图甲中、、、四条图线。
对图线的数据进行处理，获得了图像，如图乙所示，该图像是一条过原点的直线，则图像横坐标代表的是______。
对条图线进行比较分析，得出一定时，的结论。请你简要说明得到结论的方法______。
三、计算题（本大题共2小题，共28.0分）
图甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施，它的基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子的下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成一个质点，则可简化为如图乙所示的物理模型，其中为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴转动，设绳长，质点的质量，转盘静止时质点与转轴之间的距离，转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角不计空气阻力及绳重，且绳不可伸长，取，，，当质点与转盘一起做匀速圆周运动时，求：
绳子拉力的大小
转盘角速度的大小。
如图所示，一质量为的小球，用长的细线拴住在竖直面内做圆周运动，求：
若小球恰好能过最高点，则小球在最高点的速度为多大？
当小球在最低点的速度为时，细绳对小球的拉力是多大？
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
对硬币进行运动分析和受力分析，做匀速圆周运动，合力等于向心力，指向圆心，结合运动情况，再对硬币受力分析即可．
静摩擦力与物体的相对运动趋势的方向相反，表明物体相对于圆盘有向外滑动的趋势．
【解答】
硬币做匀速圆周运动，合力指向圆心，对硬币受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图
重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力，
故ABC错误，D正确。
2.【答案】
【解析】
【分析】
小球做匀速圆周运动，靠重力和拉力的合力提供向心力，根据竖直方向上受力平衡求出拉力的大小，结合平行四边形定则求出向心力的大小。
解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，注意向心力不是物体所受的力，受力分析不能说物体受到向心力作用。
【解答】
小球受重力和拉力两个力作用，靠两个力的合力提供向心力，根据平行四边形定则知，向心力的大小，故AB错误；
C.根据小球在竖直方向上平衡得：，解得拉力为：，故C正确。
D.根据可得：，故D错误。
3.【答案】
【解析】
【分析】
要求线速度之比需要知道三者线速度关系：、两轮是皮带传动，皮带传动的特点是皮带和轮子接触点的线速度的大小相同，、两轮是轴传动，轴传动的特点是角速度相同。
解决传动类问题要分清是摩擦传动包括皮带传动，链传动，齿轮传动，线速度大小相同还是轴传动角速度相同。
【解答】
由于轮和轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，
故：：，
由于轮和轮共轴，故两轮角速度相同， 故：：，
由角速度和线速度的关系式可得
：：：，
：：：，
则有：
A.线速度之比为：：：：：，故A正确；
B.角速度之比为：：：：，故B错误；
C.根据得：：：：：，故C错误；
D. 转速，故转速之比等于角速度之比为：：：；故D错误；
故选A。
4.【答案】
【解析】
【分析】
质点、绕做匀速圆周运动，每多转半圈，三质点共线一次，每多转一圈，距离最近一次。
本题主要考查圆周运动的概念，以及的角速度与周期之间的关系，解这样的问题，最好画画草图，寻找角度与周期之间的关系。
【解答】
、相距最近后，设每隔时间，、再次相距最近，则，所以；故运动一周的过程中，、相距最近的次数为：，即、距离最近的次数为次，故AB均错误；
设每隔时间，、共线一次，则，所以，故运动一周的过程中，、、共线的次数为：，故、、共线的次数为，故C错误，D正确。
故选D。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查匀速圆周运动的加速度、周期、向心力公式。解题的关键是要注意角速度、线速度、周期之间关系，匀速圆周运动的物体到的合力是一个变力。
【解答】
A.小球受到的合力是一个大小不变，方向改变的变力，故A错误；
B.由，得小球运动的角速度为，故B错误；
C.由，得小球运动的线速度为，故为小球线速度的大小，不是位移，故C错误；
D.由及小球的运动周期为 ，故D正确；
故选D。
6.【答案】
【解析】
【分析】
小球受重力和支持力，靠两个力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得出加速度，结合平行四边形定则求出支持力的大小．根据合力提供向心力求出小球的线速度和周期．
该题属于圆锥摆模型，解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解．
【解答】
A、小球受到重力和球面的支持力，所受的合力为：，小球做圆周运动的轨道半径为：，根据得，，故A错误。
B、根据平行四边形定则知，支持力，故B错误。
C、根据得，，故C错误。
D、根据，得，，故D正确。
7.【答案】
【解析】略
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题中两个球角速度相等，线速度之比等于转动半径之比，根据球运动到最高点时，线速度，转轴对轻杆恰好无作用力是解题的关键。
【解答】
A.两小球同杆相连，角速度相等，有，选项A错误
B.小球的向心力大小为，方向竖直向下，则杆对球的作用力大小为，方向竖直向下，由牛顿第三定
律知选项B正确
C.小球的向心力大小为，受到轻杆的作用力大小为，方向竖直向上，选项C错误
D.转轴对轻杆恰好无作用力，即，可得，则两小球的向心力大小之比：，选项D错误．
9.【答案】
【解析】
【分析】
小球从点飞出做平抛运动，且恰好又从点进入圆弧轨道，根据平抛运动的基本规律求出小球在点的速度，把此速度跟圆周运动到达最高点的最小速度进行比较。若小于最小速度，则不可能出现上述现象；若大于最小速度，再根据动能定理求解小球开始下落时的位置到点的高度差。
本题要掌握平抛运动的研究方法：运动的分解法，掌握其分运动的规律。在不计摩擦时，既可以运用动能定理求高度，也可以根据机械能守恒定律求高度。
【解答】
小球从点飞出做平抛运动，恰好从点进入管道时有：水平方向：，竖直方向：，
解得：，
根据牛顿第二定律得，，当的时候，速度最小
解得点的最小速度，
所以不可能出现上述情况，即无论是多大都不可能，故 D正确，ABC错误。
故选D。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查静摩擦力和最大静摩擦力，牛顿第二定律的应用及做圆周运动物体向心力的来源。
分别求出和受到的摩擦力为零时对应的角速度大小，比较二者相对运动情况，由此分析摩擦力的方向和变化情况。
【解答】
当摩擦力恰为零时，受力分析如图
根据牛顿第二定律得：
解得：，
同理可得：
物块转动角速度与物块的质量无关，所以无法判断质量的大小，
由于，所以，即、受到的摩擦力不可能同时为零，故AB错误；
C.若不受摩擦力，此时转台的角速度为，所以物块此时的向心力大于摩擦力为零时的向心力，所以此时受沿容器壁向下的摩擦力，故C错误；
D.如果转台角速度从不受摩擦力开始增大，、的向心力都增大，所受的摩擦力都增大，故D正确。
故选D。
11.【答案】或等带即可；
探究与的关系时，要先控制和不变，因此可在图像中找到同一个对应的向心力，根据组向心力与半径的数据，在坐标系中描点作图，若得到一条过原点的直线，则说明与成正比。
【解析】
【分析】
根据向心力公式可确定图像横坐标与有关；根据图像比较分析一定时，其与成正比例关系。
本题主要考查了滑块受向心力与角速度的关系，通过实验探究得出向心力与角速度的平方成正比例。
【解答】
根据向心力的公式
根据图像知，该图像是一条过原点的直线，与的图像成正比，则图像横坐标代表的是或等带即可；
探究与的关系时，要先控制和不变，因此可在图像中找到同一个对应的向心力，根据组向心力与半径的数据，在坐标系中描点作图，若得到一条过原点的直线，则说明与成正比。
12.【答案】解：如图所示，对人和座椅进行受力分析：
根据牛顿第二定律有：
答：绳子拉力的大小为；
转盘角速度的大小为．
【解析】对人和座椅进行受力分析，结合几何关系即可求解；
根据向心力公式即可求解角速度。
本题主要考查了向心力公式的直接应用，关键是能正确对质点进行受力分析，明确向心力来源，难度适中．
13.【答案】解：当细线拉力为零时，有：；
解得：；
即小球恰好能通过最高点时的速度为；
根据牛顿第二定律得：；
解得：；
即：当小球在最低点速度为时，细线的拉力是。
【解析】本题考查了牛顿第二定律在圆周运动中的应用。解决本题的关键是知道小球在竖直面内做圆周运动，靠沿半径方向的合力提供向心力。
当小球恰好过最高点时，绳子的拉力为零，重力提供圆周运动的向心力。根据牛顿第二定律求出最高点的临界速度；
当小球在最低点时，重力和细线拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出细线的拉力。
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