第6章 第3单元圆周运动、向心力、向心加速度-【百汇大课堂·高中学习测试卷】2024-2025学年高中物理必修第二册（人教版2019）

第六章 圆周运动 5,家用台式计算视上的硬题位的悠道和扇区知周所示。某台计算机上的使藏 得共有921年个腰道（即9216个不同半径的同心圆》，每个融道分或#192 谢区 第3单元圆周运动 向心力 向心加速度 个向风（每扇区为g2国州），好个响区可以记录引2个字节。电动视使磁 蛋以7200以n的转速匀率转动。盘头在读写数累时是不动的，连线每转 一周，磁头沿半径方向跳动一个墙道。下列说法正确的是 (时同，45会钟满分，100分) A.每个字节在融直上所占用的庭直长度都相同 第5题图 乱，不计藏头转移魔道的时同，计算机度写完该硬盘所需时网的为7， 一，进择题《共10小题，每小题5分，共50分) 1.关于橄匀速概网运动的将体，下列说法正确的是 C.读取每个字节所用时间都相间，的为之0×10“， D该硬盘的容量的为4×10个学节 A.因为在相等的时何内通过的得氧长度相等，所以线速度恒定 6.(多越)如图是中国古代玩具饮本鸟的示意图，它的神奇之处是，在鸟的面们 期果物停在0.01s内转过0角，期角连度为300d/s 校上一杯水，鸟就金图下身去，肥嘴浸到水里，“写”了一口水后，乌将绕着) C二若半径厂定，则线违度与角建度域反比 点不停医动，一会几它又会箫下身去，再“居”一口水。P,Q是故水乌上的 D,匀速周周话动是变加连由线运功 两点，且r>o·则在堡动迁程中 2,如图为明代出版的天工开物中的华力西轮，体现了我用古代穷动 A.P点的线速度小于Q点的馒速度 人民的科学智慧。图中1，B,C为该器战的三个齿轮，作拉动横杆 品P点的角速度等干Q点的角速度 带动传轮A转南，A与B的轮齿接触良好，县与通过锅帕连装 C.P点的向心加速度小干Q点的离心如速度 第行题图 已加三个齿轮的半径关系为R,一2R,一R,写年做句建转动时， D严、Q两点的线虚度方向相反 对于A,B,C三个丙轮边绿的关系，下列说法正绳的是 7.《多远)质量为时的个球由轻绳山分别系干一轻质木帮上的A点和C点，绳长 4 4 A.线速度之比为242·1 分划为(4化≠(，)，如图所示。当木架烧轴C以角速度w匀连转动时，小球 队角速度之比为？41·1 在水平面内敞匀速屏周品动，闻：在竖直方向，指为在术平方，当小球马动可 二角心知速度之比为t3?:1 D,周期之比为1：1t 第多避图 示位置时，间6被烧斯的可时木案势止装动，重力椒速度为g,则 A.小球仍在水平面内管匀速同周品动 到3，如图为车神自动因别系统的直仟道第，离地面高为】m的加直 @时 乱，若角道度较木，小球在垂直于平真AC的整直平面内便动 第？题图 杆可绕D点在整直靠内匀婆转动，转动的角密度为d/s,自动 C,绳。表被绕断时，绳a的数力等干规g,解6的提力为 识别系论的反应时间为Q,4:汽车可看收高1,6m的长方体，其 口在媚△技绕斯问，绳。中张力突然暗大到四g十 左到面底边在'直线上，且O到汽车左侧面的面离为，6m .如图，内壁光滑的鼓璃管内用长为上的轻混悬挂一个小球。当度璃管饶竖直结以角 要使汽车爱全组垃通，汽车从自动识别线6到达直杆处的时 速度m匀速转动时，小球与玻璃管闻静尤压力。下说法正确的是 闻至少为 44 A,仪增加绳长后，小球格受到破隔管斜向上方的压力 A.2.05 B2.45 乱仅增框绳长后，若仍保锌小球与玻璃管可无压力，苦减小如 C3.3s D.3.4* 第3画阁 C,仅增知小球质量后，小球将受抖胶照管斜向上方的压力 4.中同探月工程“妇城五号“春陆圈携带的五星红旗在月球表尚成功展并， B月 D仅增如箱速度后，小球将受到玻璃管斜向上方的压力 第8巡图 抹鲜艳的中同红网扬”在造准的太空。月真国款候示系花如图新示，帐座 身，（多选以前在编远的山区，人们通过较动谁姑用水桥从水并里向上提水。其模组可简化为一个可 水平周定，演杆可绕动箱口转动。观开国旗副，旗杆从紧贴联座开始： 烧属心轴线转动的同柱体上摩烧一假轻质罪绳，同住体半径为R。质量为规的小物体P固定在额 带看压星红衡送时什转至整直悦置，在旗杆上研究商个完全相同的小段 馒末德，如图所，观在起P由静止释酸，将体P以知速度胶匀加速运动，重力加速度为只，下 1,以均可视为质点)的运动和受力特况。已知)度是A0长度的3 列说法正晴的足 倍，设展开过程中，在翼杆到达竖直位置角有一小程时间御杆做匀逸国周 A,用柱体转动的角渔度与时问成正比关系 运动，美于度段时可，下判断中正确的是 B.辉柱体边缘上一友的向心加速度与时司成正比关系 A.B的转需是A的1倍 第4莲国 队B的向C面速度是A的0倍 七在尸下降距商乙时，州柱体转诗的角速度大小为② 第B题国 C款杆其佳第分对B的作用力是对A的3倍 )碳年其色溶分对B的作用力不沿君杆的方向 几在P下降距离上时，测性体边缘上一点的的心加魔度大小为花 2 22 10,(多选)摩额传动是传动装置中的-个重菱模型。加留所示。甲，乙再个水平成置的轮盘靠摩搬 13,(14分)021年花滑世奶赛于3月2学日至8日在稀具斯德哥尔摩举行，这也是老京年奥会的贸 动，其中、了分割为两整盘的轴心，已知r。1P%=3·1,且在正常工作时两驼直不打悦。今在再 格赛。围所示为某次闺峰中甲以自己为轴拉看乙微阅锥短运动的精套等面，若乙的原量为 轮蛋上分网放置臂个由可种材科制成的滑块A,B,两滑块与轮登网的动摩擦因数相等，两滑块到 如一4Dk,钟直的于臂与经直方向的夹角一53，转动过程中Z乙，的重心叠做匀递国碍运动韵率径 抽心)，了的距离分为R,我。·且R4=取。，若轮盘乙由静止开始规慢楚转功且持速逐渐增 r=.2m,等效为如图b所示。包略乙受到的摩掷力，取看力相速度=10m(W,=0n63 大，置设滑块受的最大静摩擦力等于带动摩擦力，期下列说达正确的是 =0.8,0858°=0.6，米1 A.舒块相对轮货开命滑请用，A,B的角速度大小之比为■·m一1·名 品，滑块相对轮盘开始骨动前.A,君的向心加道度大小之比为a:=213 (1)当乙的角速度为=营m,时.冰街对乙支持力的大小 C,转速增大后最终滑块A光发生相对滑动 (2)乙所要离开冰面到，乙的角速度。：的大小： 山转速增大后量终滑块B先发生相对蒂动 d矿s时.甲对乙议力的大小 二、事湛择题（共4小题.共50分） 《3当乙的绳速度为出一3 1山.《10分)用如图甲所示的离心力离示复探究询心力的大小F与质量m,角速 第10题图 第13莲用 度留和半径r之间的关系，转动于柄，可使变违塔轮，长槽和恒悟阅之转动，塔轮自上有下有三层， 每层左，右半径之比由上至下分别是1：1,2：1和1：1（如周乙所示）。左，右塔趁通过不打滑的 传动皮帝连接，并网道建改变传动皮带所处的层来改变左，右塔轮的角害度之比。实险时，将间 个小球分别较在灯精的C处和长情的A(或B]处，A,C分划到左，右塔轮中心的离相等，B到左 斯轮中心的矩离是A到左塔轮中心矩高的2倍，两个小球随塔轮做匀速属周运动，它门所受向心 力大小之比可由两情轮中心标及紧临的等分格数计算出来。 1+.(16分》如情甲断示.装置K了同是竖直结(7了) 转动，杆KO水平，可棍为质点的小环A与小球Bk 通过镁线连拔，链线与数直方角的夹角■7”，布 环A鑫在轩KO上+小球B通过衣平帽线国定在 第1思图 特轴上的P点，已知个环A的质量wA一0.kg 《1小若要探究向心力和半径的美系，立将传动皮警国至第 【选动”一一二“成“三〉层塔轮，然后 小球弘的质量m:=0,4g,卸线A日长L 将质量相等的烤个小球分烘做在挡板 和药靓 《后烤空均远填“AB或”)处 0,5m,解线BP长=0,2mg取10m、,m3 (2)若传动皮番套在情轮第二层，侧塔轮转动时，A,C再处的角速虞之比为 =0,6,m%37=0.8. (3若爱量相等的丙小慧分周放在档版台和挡版C处，传功皮带位于著三层，期当塔轮匀连转动 (1)若装置静止，象杆KO对小环A的弹力F。.座 第14赐图 时，左右周标尺露出的格子数之比为 塘力￡的大小和方向： 12.《0分)一个半径为R一L5m的水平转套可以绕竖直轴（行转动，水平转套中 (2)若装置匀速转动的角速度为编，小环A受到杆对它的悼搬力F,大小变为零，耀线A程与整直 心了处有一个光滑小孔，用一根长1一1m的湘线穿过小将面量分别为四， 方间的夹角仍为3厂，求角速度，的火小程幅线P中张力F,的大小： 山，2平燥一0.5k爆的小球A相小物块B连接，小物块B较在水平转皇的边 (3)着小乐A与杆O间的动保擦因数为0,6，且可认为最大静摩擦力多于蒂动摩擦力。当装置 缘，与东平转盘间的球摩整四数一几3，图所不。税用整直向下的力下搜住 以不同的角速度匀速转动时，小环A受到的单整力大小为F,:试通过计算在图乙坐标系中作出 小物块甚并让小球A在水平面上做匀递网周运砖，年线与显直方向的夹角= 小环A与杆发生相对带动的的E,关系用像 厂（取足一0m双，最大静摩擦力等于惜动摩想力，西一俱8》。 《1》求小球A在水平面上做句围国同品动的角速度w1 《2》保特小物块B静止，求F的量小值： 第2题图 《3》如果数去力F并使水平转盘转动起来，使小球A竖直悬桂且小物块 与水半转盘闻保持相对静止，溪水掌转盘的角递度应滨足的条并。 衣 242-y1=gT2, 0.8m。2.0s内运动的位移s1=√/12十y2≈1.1m。 解得T=入 2一y (2)设2.0s后小球运动的加速度为a2,F2的作用时间 为t2时，小球的速度变为与初速度相同。则F2=a2 故钢球平抛的初速度大小为功= T =√y2一 a2=0,2m/s2,功=a2t2,代入数据解得t2=4.0s。 15.答案：(1)28.8m(2)1.12×102m 18.答案：(1)①0.6m②4.6s(2)4.09m/s 解析：(1)选手离开平台后微平抛运动，在竖直方向有 解析：(1)水离开喷口后做斜抛运动，其在整直方向上 做竖直上抛运动。 H=2g4 多直方向初装度=sn0=16后X受 m s 5=0.6 解得山=g =24m/s, 在水平方向有x一0=1.8m, 水柱上升的时间1一-2 选手落在传送带上的位置与A端之间的距离 g10 s=2.4s, x=x1-x6=0.6m, 水柱上开的最大高度H=号2=28.8m 选手在传送带上做匀加速运动的位移 (2)空中水桂的水量V-Q=0.28×0×2.4m2- 1 2-Lo-x=2at22 1.12×10-2m3。 解得t2=3s, 16.答案：(1)4s(2)120m(3)80m 选手运动的总时间1=1十12十△1=4,6s。 解析：(1)小球打在斜坡上时的整直分速度大小为 (2)设水平跃出的速度为，落到传送带上反应时间 v,=c0s0=40m/s. 1.0s内向左运动的位移大小 小球的飞行时间为1==4s。 x3=v△=1m, 然后向左减速至速度为0的过程中，向左运动的位移 (2)小球抛出时的初速度大小为一sin0=30m/s, 小球的水平位移大小为x=1=120m 号25m, (3③)小球范出点到落点的高度为=了=80m 选手不从传送带上掉下，平批水平位移 xs≥xo十x3十x4=2.45m, 17.答案：(1)0.80m/s1.1m(2)4.0s 解析：如图所示，在0~2.0s内小球做类平抛运动（运 则≥异≈1.0阳m/s 动到图中A点)，2.0s后风力方向变为y轴负方向，小 所以选手从平台上跃出的最小速度为4.09ms。 球做一般曲线运动，当沿y轴方向速度减为零时，速度 第六章 圆周运动 变为与初速度相同（运动到图中B点）。不管小球做 类平批运动还是做一般曲线运动，其处理方法都是运 第3单元圆周运动向心力向心加速度 动的合成与分解。 1.D解析：匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻 30 發变，故A错误：角速度。=9=180 .01 rad/s= 第17题答图 9ds,故B错误：若幸径r一完，由=a,得线速 (1)设在0一2.0s内小球运动的加速度为1，则F1= 度与角速度成正比，故C错误：匀速圆周运动是变速运 动，它的加速度大小不变，方向始终指向圆心，时刻发生 ma1a1=0.4m/s2:2.0s未小球在y轴方向的速度 变化，故匀速圆周运动是变加速曲线运动，故D正确。 v1=a1t1,代入数据解得=0.80ms 2.A解析：齿轮A与齿轮B是同缘传动，边缘点线速度 沿x轴方向运动的位移x1=o,x1=0.8m:沿y轴 相等，即A=B·而齿轮B和齿轮C是同轴传动，角速 方自运骑的位移1=名3，代入戴据怒得 度相等，即g=w心。根据公式v=r,可知角速度一 8 定，线速度与半径成正比，又RB=2Rc,所以B:心= 4=,r,知P点的向心加速度较大，故C错误：P,Q两 2:1,则三者线速度之比为2：2：1，故A正确：根据公 点的线速度方向相反，故D正确。 式v=,可知线速度一定，角速度与半径成反比，又 7.BD解析：小球原来在水平面内做匀速圆周运动，绳b RA=2RB,所以wA:B=1:2,则三者角速度之比为 被烧断后，小球在垂直于平面ABC的坚直平面内摆动 1:2:2,故B错误：根据公式a=mr,可知三者的向心 或做圆周运动。若角速度仙较小，小球不能上升到与A 加速度之比为1：2：1，故C错误；根据公武T=2红，可 点等高点，小球将在垂直于平面ABC的整直平面内摆 动：若角速度ω较大，小球原来的线速度较大，小球可能 知周期比等于角速度的反比，所以三者的周期之比为 在垂直于平面ABC的竖直平面内做完整的圆周运动， 2:1:1故D错误。 故A错误，B正确：绳b被烧断前，小球在竖直方向没有 3.B解析：设汽车恰好通过道闸时直杆转过的角度为日， 位移，加速度为零，绳4的拉力等于mg,绳b的拉力提 由儿何知识得an0=0。=1,解得0=票。直杆转 供小球做水平圆周运动所需的向心力，大小等于 0.6 maLh,故C错误：木架绕轴BC以角速度，匀速转动 动的时间1=0=4 s=2$,要使汽车安全通过道闸， 时，小球的线速度=，在绳b被烧断瞬间，同时木架 96 停止转动，小球开始以速度)在坚直平面内做圆周运 汽车从自动识别线ab到达直杆处的时间至少为tmm一 动，绳a的拉力与小球的重力的合力提供小球做圆周运 (2十0.4)s=2.4s,故A、C、D错误，B正确。 动所需的向心力，则下。二mg吧，联立可得F。=mg 4.D解析：A、B均在旗杆上，属于 同轴转动，则转速相等，故A错 +m公，故D正确。 la 误；由a=mr知，B的向心加速度 8.B解析：当玻璃管绕竖直轴以角速度仙 是A的3倍，放B错误：由Fm= 匀速转动时，小球与玻璃管间恰无压力， w2r知，B的向心力是A的3倍， 底座 此时对小球受力分析如图所示，此时向 而向心力是研究部分的重力和旗 第4题答图 心力F=ngtan0=mw2r=mw2Lsin0,仅 杆其他部分作用力的合力，故C错误：如图所示，做匀 增加绳长之后，此时小球需要的向心力 速圆周运动时，B小段的重力与旗杆其他部分作用力的 增大，小球有高心的趋势，小球将沿垂直 合力沿杆指向圆心，旗杆其他部分对B的作用力不沿 干右侧管壁方向挤压玻璃管，则玻璃管 mg 着杆的方向，故D正确。 会给小球一个斜向下的压力，故A错误；第8题答图 5,B解析：每个磁道扇区数相同，每个扇区可记录字节 仅增加绳长之后，小球做圈周运动的半径增大，要保持 数相同，即每个磁道上可记录的字节数相同，但半径不 小球与玻璃管之间无压力，则小球所需向心力大小不 同，所以不同磁道上每个字节所占用的长度不同，故A 变，半径增大，则需要减小角速度仙，故B正确：仅增加 错误：电动机使磁盘以7200r/min的转速匀速转动，则 小球质量，由于mgtan0=moLsin0,质量可被约去，小 球做圆周运动的半径不变，小球对玻璃管无压力，故玻 每读写一个雅道所用时间为1一70一0难查共 1 璃管对小球也无压力，故C错误：仅增加角速度，小球 有9216个磁道，所以共需要时间1地=92161778，故 需要的向心力增大，小球也有离心的趋势，小球将沿垂 B正确：每个磁道分成8192个扇区，每个扇区可以记录 直于右侧管壁方向挤压玻璃管，玻璃管会给小球一个斜 512个字节，所以每个磁道共可以记录8192×512= 向下的压力，故D错误。 4194304个字节，所以读取每个字节所用时间为'= 9.AC解析：经过时间t,物体P的速度，脚圆柱体边缘上 4194304≈2×109s,故C错误：该硬盘的容量约为 一点的线速度0=a1则国柱体转动角速度。一尽 4194304×9216≈4×1010个字节，故D错误。 尺，所以圆柱体转动的角速度与时间成正比关系，圆柱 6.BD解析：根据同轴转动角速度相等，可知P,Q两点 的角速度大小相同，根据v=w,可知P点的线速度大 体道缘上一点的向心加浅度0。=w=只2，所以圆桂 于Q点的线速度，故A镭误，B正确；P点半径大，根据 体边缘上一点的向心加速度与时间的平方成正比关系， 9 故A正确，B错误：在P下降距离L时，据2=2oL可 (3)对小球A有T'=mAg=2N,当小物块B刚好不向 √2aoL 得线速度v=√2aL,圆柱体的角速度m一尺 内侧滑动时，由牛频第二定律得T一mg R· mBR仙12，解得1=√2rads:当小物块B刚好不向外 v2 2aoL 圆柱体边缘上一点的向心加速度大小am=R R· 侧滑动时，由牛顿第二定律得了十ag=mBR@22, 故C正确，D错误。 解得w2=14rad/s,故2rad/s≤wB≤√/I4 rad/s. 1O.AD解析：由题意可知两轮盘边缘的线速度大小相 1.答案：1360N(2号rads3)800N 等，由v=wr,r甲：r乙=3：1，可得w甲：ωz=1：3, 解析：(1)如图所示对乙受F 所以滑块相对轮盘开始滑动前，A、B的角速度大小之 力分析，乙受重力、冰面的 比为1：3，故A正确：滑块相对轮盘开始滑动前，根据 支持力和甲对乙的拉力， an=R2和RA：RB=2：1,仙A:B=1:3,得A、B 水平方向Fsin53°= 的向心加速度大小之比为aA:aB=2:9,故B错误； m12r,竖直方向Fcos53° mg 由题意可得滑块受到的最大静摩擦力分别为∫A= 十F、=mg。联立解得F、 wnAg,fB=mBg,最大静摩擦力之比为fA:∫B 第13题答图 =360N。 mA:mH,转动中所受的静摩擦力之比为fA':fB'= (2)乙刚要离开地面时，受重力和甲对乙的拉力，则 mAaA:mB4B=21A:9mB,踪上分析可得滑块B先 mgtan0=m2r,解得=rad/s, 达到最大静摩擦力，先发生相对滑动，故C错误，D 正确。 3由(2)可知防/零d> 40 rad/s,则乙高 11.答案：(1)一BC(2)1:2(3)2:9 解析：(1)要探究向心力和半径的关系时，由F。= 开冰面。设乙做圆周运动的摆长为L,则L= sin 53 mur,可知需要保证质量和角速度相同，而只有第一 =1.2 0.8m=L.5m,设此时手臂与竖直方向的夹角为a, 层皮带传动时线速度相等且半径相等，则两塔轮转动 则mgtan a=m2 Lsin a,解得a=60°，此时乙受到重 的角速度相等：将质量相等的两个小球分别放在挡板 力与甲对乙的拉力，则Fcos a-=mg,解得F=800N。 B处和C处，就能保证有不同的半径，而具有相同的角 14.答案：(1)10N,竖直向上3N,水平向左 速度，从而能研究向心力与半径的关系。(2)根据= (2)√/10rads3.8N(3)如图所示 细r,可知传动皮带套在塔轮第二层时，两轮边缘的线速 ↑FN 度相等，角速度的比值等于塔轮的半径的反比，即为 1:2。(3)传动皮带套在塔轮第三层时，塔轮的半径之 比为3：1，则角速度之比为1：3，由F。=mo2r,可知 是-积一当×子-号用去布有茶尺常在的格子 数之比为2：9。 10 30 ⊙rP·s2) 12.答案：1)5rad/s(2)号N(3)2rads≤os 第14题答图 解析：(1)对A、B整体进行受力分析，由平衡条件，得 ≤√/14rad/s 鉴直方向FN=(mA十mB)g,水平方向FTPB =F。再 解析：(1)对小球A,由牛顿第二定律得mAg tan0= 对小球B进行受力分析，水平方向FTAB sin0=FrP唱， MATAWA2,rA=(L一R)sin0,解得小球A做匀速圆周 竖直方向FTAB cOS0=mBg,联立得FN=10N,方向竖 运动的角速度为w1=5rad/s。 直向上；F=3N,方向水平向左。 (2)当小环A所受摩擦力F:为0时，设细线AB中张 (2)对小球A,由受力分析得T=mA5=2.5N,对小物 c0s01 力为F,',由牛顿第二定律，对小环A,水平方向 块B有T≤(m感十FP),解得F≥号N,脚F的最小 Fr'sin0=mAw12(1+Lsin0),对小球B,水平方向Ft 一Fr'sin0=mu121,竖直方向Fr'cos0=mBg,联立 值为号N 解得=√10rad/s,Fr=3.8N。 10 (3)当小环A与杆KO间的动摩擦因数为0.6，且可认 力，如果小球在圆轨道最高点C点时，对铁块的弹力等 为最大静摩擦力等于滑动摩擦力时，小环A所受的最 于铁块的重力时，铁块就会对地面无压力，故A错误，D 大静摩擦力Fmx=uFN=6N。假设摩擦力水平向 正确：如果小球只能在下半圆运动，那么小球到达与圆 左，对小环A,水平方向，有Fr'sin0-F:=m1w2(l十 心等高的B点时速度为零，此时对铁块无作用力，故B Lsin),又Ft'cos0=mgg,联立解得mgg tan0-F:= 错误；小球经过最低点A时，因为需要向心力，所以铁 mAu2(1+Lsin0),所以F:-mag tan0-mAu2(1+ 块对小球的支持力大于小球的重力，根据牛顿第三定 Lsin)=3-0.3w。分析可得，当w≤√10rad/s时， 律，小球对铁块的压力大于自身的重力，所以，铁块对地 摩擦力F,水平向左：当a>10rad/s时，摩擦力F 面的压力不可能等于Mg十mg,故C错误。 水平向右，有mnBg tan0+F1=mAw2(1十Lsin),所以 5,D解析：汽车在凸形桥顶部时，有mg一FN=m,汽 Fr=0.3am2-3,又F≤Fmax,所以w≤√30rad/s。故 小环A受到的摩擦力大小为F(= 车对桥压力F'==mg一"，当汽车速度口较大 而运动半径r较小时，FN'较小，故D正确 |3-0.3u,w≤√/10rad/s, F1u2关系 6.B解析：三条路线的路分别为s1=rr十2r=5.14r,2 0.3w2-3,/10rads<w≤√30rads。 =π·2r+2r=8.28r,53=π·2r=6.28r,选择路线① 图像见答案。 赛车经过的路程最短，A正确；由向心力公式，得Fn 第4单元生活中的圆周运动 1,D解析：重物处于完全失重状态，对台秤的压力为零， =n号解得=，则的=1E。 无法通过台秤称量重物的质量，敌A错误：水杯中的水 所以选择路线①，赛车的速率最小，B错误：赛车选择三 处于完全失重状态，不会因重力而流入嘴中，敌B错误： 沙子和水处于完全失重状态，不能通过沉淀法将水与沙 条路线所用时间分别为1=-5,1r=5,14占= 子分离，故C错误：小球处于完全失重状态，给小球一 2_8.28r=5.865 个很小的初速度，小球能在拉力作用下在竖直面内做圆 2√2w 6=急-器-台所以选 周运动，故D正确。 择路线③，赛车所用时间最短，C正确：由牛顿第二定 2.A解析：列车转弯处的轨道都是外高内低设计。若列 佛，得4=F,故①②③三条路找的圆孤上，赛车的向 车转弯的速度合适，其转弯所翳的向心力只由其所受的 心加速度大小相等，D正确。 重力与支持力的合力提供，故A正确：向心力是根据力 7.ABD解析：系统的向心力由重力与支持力的合力提供， 的作用效果来命名的，不能说列车受到向心力的作用· 22 故B错误：若列车转弯的速度超过设计时速时，重力和 则有ngtan0=mR,解得v=√gRan0,故A正确：若 支持力的合力不足以提供列车转弯所需要的向心力，此 >√：Rtan0,则自行车有向外甩出的趋势，所以系统受到 时会受到外侧轨道与轮缘间的侧向挤压作用，故C错 来自路面的摩擦力沿赛道斜面指向内侧，故B正确：系统 误；列车转弯时，车内的物品也要随列车一起做圆周运 即将向外清动时速度最大，整直方向有Fcos0=Fsin0十 动，若列车转弯的速度低于设计时速时，此时车内的物 v 品有向内滑的趋势，故D错误。 mg,水平方向有Fsim9+Fcos0=mR,联立解得v= 3.D解析：由于乘客微匀速圆周运动，则其所受的合力 始终指向圆心，方向不断改变，因此合力为变力，乘客处 √欧件款C得头：D正角 于非平衡状态，故A、B错误：设乘客做圆周运动的速度 8.AB解析：若小球龄好能在竖直平面 为，在最低点，根据牛顿第二定律，得FN1一mg= 内做完整的圆周运动，在最高点时仅 R,西在最商点，有mg一Fe-,图此在最低点与 由重力提供向心力，根据牛顿第二定 2 最高点对水平座椅的压力之差FN1-下F2=2 R,在最 律，可得mg=m尺，代入数据解得 %=√gR=2m5,故A正确：当小球 低点与最高点对水平座椅的压力之和F十F、2一 以4m/s的速度水平抛出的瞬间，设 2ng,放C错误，D正确。 第8题答图 绳的张力为FT,由牛顿第二定律，可 4.D解析：如果小球能在上半回运动，则小球会对铁块 v12 有向上的弹力，这样铁块对地面的压力就小于自身的重 知F十mg=mK解得F=m侵 一mg=30N,故 11