1、 2 圓周運(yùn)動(dòng)一、選擇題：第16題為單選題，第79題為多選題。1物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)（）A必須受到恒力的作用 B合力大小可能變化C合力必須等于零 D合力大小不變，方向不斷變化2短道速滑比賽中，彎道區(qū)是運(yùn)動(dòng)員超越對手的重要地段，因此彎道滑行也是短道速滑最重要的技術(shù)動(dòng)作之一，但在彎道區(qū)常常出現(xiàn)側(cè)滑。圖圓弧實(shí)線ON為正常運(yùn)動(dòng)路線的彎道，OM為運(yùn)動(dòng)員在O點(diǎn)的速度方向。運(yùn)動(dòng)員在O點(diǎn)稍發(fā)生側(cè)滑，就會(huì)偏離正常比賽路線，則其滑動(dòng)線路（）A沿OM直線B在OM左側(cè)區(qū)域C在OM和ON之間區(qū)域D在ON右側(cè)區(qū)域3現(xiàn)代社會(huì)提倡健康綠色出行，自行車越來越受到人們的追捧。如圖為某款變速自行車的后輪變速齒輪組，共有七個(gè)直徑可以

2、選擇，前輪變速齒輪組共有三個(gè)直徑可以選擇，有關(guān)變速齒輪的說法正確的是（）A該車可變換10種不同擋位B該車可變換21種不同擋位C自行車運(yùn)動(dòng)時(shí)，鏈條連接的前后齒輪邊緣的加速度大小一定是相同的D如果想騎行更加“輕快”“省勁”，應(yīng)該選擇前輪變速齒輪半徑更大4下列現(xiàn)象中，不是利用離心現(xiàn)象的是（）A用洗衣機(jī)脫水B汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)要減速C用離心沉淀器分離物質(zhì)D轉(zhuǎn)動(dòng)雨傘，可以去除雨傘上的一些水5如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的固定光滑細(xì)管（忽略管的內(nèi)徑），半徑OB水平，OA豎直，一個(gè)直徑略小于管內(nèi)徑的小球（也可視為質(zhì)點(diǎn)）質(zhì)量為m，在光滑管內(nèi)的頂部A點(diǎn)水平飛出，恰好又從管口B點(diǎn)射入管內(nèi)，重力加速度為g，下列說法正

3、確的是（）A小球在A點(diǎn)對上側(cè)管壁有彈力作用，對管壁作用力大小為mgB小球在A點(diǎn)對上側(cè)管壁有彈力作用，對管壁作用力大小為C小球在A點(diǎn)對下側(cè)管壁有彈力作用，對管壁作用力大小為mgD小球在A點(diǎn)對下側(cè)管壁有彈力作用，對管壁作用力大小為6如圖所示，質(zhì)量忽略不計(jì)、長度分別為l1和l2的不可伸長的輕繩，分別系質(zhì)量為5m和m的小球，它們以相同的轉(zhuǎn)速繞中心軸線做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。穩(wěn)定時(shí)繩子與豎直方向夾角的正切值分別為及，圓周運(yùn)動(dòng)半徑分別為r1和r2，兩繩子中的張力分別為T1和T2，則（）Ar1r225 BT1T252 Cl1l211 Dl1l232eq r(6)7圖為“修正帶”內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，兩個(gè)半徑不同的齒輪是其

4、核心部件，A、B兩點(diǎn)分別在兩齒輪的邊緣。當(dāng)握住其外殼在紙面上水平向左劃動(dòng)時(shí)，帶子與紙面發(fā)生摩擦，把帶子上的修正液均勻滾涂在紙上的同時(shí)帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)；兩個(gè)齒輪相互傳動(dòng)，一個(gè)齒輪出帶子，一個(gè)齒輪收帶子。則（）A大齒輪在收帶子，小齒輪在出帶子 B大齒輪在出帶子，小齒輪在收帶子CA點(diǎn)與B點(diǎn)線速度大小相等 DA點(diǎn)與B點(diǎn)角速度大小相等8如圖所示，一輪軸可繞軸O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，其輪半徑R15 cm、軸半徑r10 cm，用輕質(zhì)繩纏繞在輪和軸上，分別在繩的下端吊起質(zhì)量m0.5 kg、M2 kg的物塊，將兩物塊由靜止釋放并開始計(jì)時(shí)，已知釋放后兩物塊均做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)輪軸的質(zhì)量和一切摩擦，取g10 m/s

5、2。在M下降、m上升的過程中以下說法正確的是（）AM減少的重力勢能等于m增加的重力勢能BM下降2.4 m時(shí)的速度大小為6 m/sCM所受繩子的拉力大小為8 ND輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與時(shí)間t的關(guān)系為50t9如圖所示，質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）由長為R的細(xì)線系住，細(xì)線的另一端固定在A點(diǎn)，在最低點(diǎn)先給小球一水平初速度，小球恰能在豎直平面內(nèi)繞A點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)；若在水平半徑AC的中點(diǎn)B處釘一枚光滑的釘子，仍在最低點(diǎn)給小球同樣的初速度，則小球向上通過C點(diǎn)后將繞B點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，D點(diǎn)為小球繞B點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)。重力加速度大小為g，不計(jì)細(xì)線與釘碰撞時(shí)的機(jī)械能損失和空氣阻力，也不考慮細(xì)線纏繞帶來的運(yùn)動(dòng)半徑變化。則

6、（）A小球繞A點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在最高點(diǎn)提供小球的向心力大小為eq r(2)mgB小球繞B點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，到達(dá)最高點(diǎn)D時(shí)細(xì)線的拉力大小為3mgC小球繞A點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在該圓最高點(diǎn)與最低點(diǎn)細(xì)線拉力之差為6mgD小球繞B點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在該圓最高點(diǎn)與最低點(diǎn)細(xì)線拉力之差為6mg二、非選擇題10某實(shí)驗(yàn)小組通過如圖所示的裝置驗(yàn)證向心力的表達(dá)式。滑塊套在水平桿上，隨桿一起繞豎直桿做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，力傳感器通過一細(xì)繩連接滑塊，用來測量向心力F的大小。滑塊上固定一遮光片，寬度為d，與固定在鐵架臺上的光電門可測量滑塊的角速度。旋轉(zhuǎn)半徑為R，每經(jīng)過光電門一次，通過力傳感器和光電門就同時(shí)獲得一組向心力F和角速度的數(shù)據(jù)

7、。(1)某次旋轉(zhuǎn)過程中遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的遮光時(shí)間為t，則角速度_；(2)以F為縱坐標(biāo)，以_（填“t”“”“”或“”）為橫坐標(biāo)，可在坐標(biāo)紙中描出數(shù)據(jù)點(diǎn)作一條直線；(3)該小組驗(yàn)證(2)中的表達(dá)式時(shí)，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，分析檢查，儀器正常，操作和讀數(shù)均沒有問題，發(fā)現(xiàn)示數(shù)F的測量值與其理論值相比_。（填“偏大”或“偏小”）11如圖所示，在豎直平面內(nèi)，斜面AB與水平面BC的夾角45，連接處平滑，BC右端連接光滑的四分之一圓軌道CD，其半徑R0.2 m。一個(gè)質(zhì)量m1 kg的小球從A點(diǎn)靜止釋放。已知A點(diǎn)離水平面高度h0.4 m，BC段的長xBC0.4 m，小球與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5。(1)若斜面AB光滑，小

8、球釋放后從C點(diǎn)拋出，求小球落在所在的水平面上，落地點(diǎn)距拋出點(diǎn)C的水平位移；(2)若斜面AB存在摩擦，小球從A點(diǎn)靜止釋放后，運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)剛好離開圓弧軌道，已知COP30，求小球在斜面AB上克服摩擦力做的功。12如圖所示，光滑水平面（足夠大）的右端B處連接一半徑R0.5 m的光滑豎直半圓軌道，B點(diǎn)為水平面與半圓軌道的切點(diǎn)，用大小恒定的水平推力將一質(zhì)量m0.2 kg的滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)）從B點(diǎn)左側(cè)的A點(diǎn)由靜止開始推到B點(diǎn)，然后立即撤去推力，滑塊恰好能沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C，并且恰好落回A點(diǎn)。取重力加速度大小g10 m/s2，不計(jì)空氣阻力。(1)求A、B兩點(diǎn)的距離x；(2)若A、B兩點(diǎn)的距離可調(diào)節(jié)，用最小

9、推力完成上述過程（不要求滑塊經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對半圓軌道無壓力），求該最小推力Fmin及其對應(yīng)A、B兩點(diǎn)的距離s。答案與解析1【答案】D【解析】做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其所受合力即為向心力，始終指向圓心，大小不變但方向時(shí)刻變化，所以受到的是變力作用，故D正確，ABC錯(cuò)誤。2【答案】C【解析】若運(yùn)動(dòng)員水平方向不受任何外力時(shí)，沿OM做離心運(yùn)動(dòng)，實(shí)際上運(yùn)動(dòng)員受到摩擦力的作用，摩擦力提供向心力，當(dāng)摩擦力等于需要的向心力時(shí)，運(yùn)動(dòng)員將沿ON做圓周運(yùn)動(dòng)，若運(yùn)動(dòng)員發(fā)生側(cè)滑，摩擦力不足以提供向心力，即摩擦力小于所需要的向心力，滑動(dòng)方向在OM和ON之間的區(qū)域。3【答案】B【解析】根據(jù)組合規(guī)律可以算出該車可變換種不同擋位，A

10、錯(cuò)誤，B正確；自行車運(yùn)動(dòng)時(shí)，鏈條連接的前后齒輪邊緣的線速度大小相同，但是加速度大小不一定是相同的，C錯(cuò)誤；如果想騎行更加“輕快”“省勁”，即角速度要大，則應(yīng)該選擇前輪變速齒輪半徑更小才可以，D錯(cuò)誤。4【答案】B【解析】用洗衣機(jī)脫水、用離心沉淀器分離物質(zhì)、通過轉(zhuǎn)動(dòng)雨傘來去除雨傘上的一些水，都是利用離心現(xiàn)象，汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)減速是對離心現(xiàn)象的防止，故ACD不符合題意，B符合題意。5【答案】D【解析】從A運(yùn)動(dòng)到B，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，則有，得，若小球?qū)ι稀⑾鹿鼙诰鶡o壓力，則，得，因?yàn)椋怨鼙趯π∏蛴邢蛏系淖饔昧Γ獾茫膳ｎD第三定律，小球?qū)ο聜?cè)管壁有壓力，大小為，故D正確，ABC錯(cuò)誤。6【答案】A【解析】設(shè)

11、繩子與豎直方向夾角分別為，對下面小球受力分析豎直方向有，兩個(gè)球看作整體豎直方向上有，穩(wěn)定時(shí)繩子與豎直方向夾角的正切值分別為及，聯(lián)立解得，B錯(cuò)誤；對下面小球受力分析水平方向有，上面小球受力分析水平方向有，立解得，A正確；據(jù)幾何關(guān)系，解得，CD錯(cuò)誤。7【答案】BC【解析】由圖可知，外殼在紙面上水平向左劃動(dòng)，左側(cè)帶子向下移動(dòng)，右側(cè)帶子向上移動(dòng)，所以大齒輪在出帶子，小齒輪在收帶子，故B正確，A錯(cuò)誤；A點(diǎn)與B點(diǎn)分別在兩齒輪的邊緣，兩齒輪依靠齒輪傳動(dòng)，邊緣點(diǎn)線速度大小相等，由于半徑不同，則角速度不同，故C正確，D錯(cuò)誤。8【答案】BD【解析】因?yàn)椴挥?jì)輪軸的質(zhì)量和一切摩擦，所以M、m所組成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)

12、械能守恒，所以在M下降、m上升的過程中，M減少的重力勢能等于m增加的重力勢能與系統(tǒng)增加的動(dòng)能之和，故A錯(cuò)誤；由題意知，輪半徑R15cm、軸半徑r10cm，根據(jù)線速度加速度關(guān)系可知，M下降、m上升的高度關(guān)系為，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得，代入數(shù)據(jù)解得，故B正確；對M，根據(jù)動(dòng)能定理有，得，故C錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律得M的加速度為，所以，其中，代入得，故D正確。9【答案】BCD【解析】小球恰能在豎直平面內(nèi)繞A點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，則在最高點(diǎn)滿足僅由重力提供小球的向心力，故A錯(cuò)誤；小球恰能在豎直平面內(nèi)繞A點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，則在最高點(diǎn)有，解得，從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律可知，解得初速度，根據(jù)向心力公式有，解得，小

13、球繞A點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在該圓最高點(diǎn)與最低點(diǎn)細(xì)線拉力之差為6mg，故C正確；小球繞B點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)小球到最高點(diǎn)D時(shí)速度為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有，根據(jù)向心力公式有，解得，故B正確；小球繞B點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)小球到最低點(diǎn)時(shí)速度為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有，根據(jù)向心力公式有，解得，則小球繞B點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在該圓最高點(diǎn)與最低點(diǎn)細(xì)線拉力之差為6mg，故D正確。10【答案】(1) (2) (3)偏小【解析】(1)物體轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為，由解得。(2)根據(jù)向心力公式可知，聯(lián)立解得，故以為橫坐標(biāo)，可在坐標(biāo)紙中描出數(shù)據(jù)點(diǎn)作一條直線。(3)由于靜摩擦力的存在，示數(shù)F的測量值與其理論值相比會(huì)偏小。11【解析】(1)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，由動(dòng)能定理可知解得此后小球做平拋運(yùn)動(dòng)，聯(lián)立解得。(2)