6.4.1 生活中的圆周运动 专项精练-2024-2025学年高一物理同步重难题型精讲精练（人教版2019必修第二册）

6.4.1 生活中的圆周运动 专项精练 本节要点 对应题号 专项精练1拱桥和凹桥模型 1-6，22-23 专项精练2圆周运动的小球向心力突变后的轨迹 7-10，24-26 专项精练3物体做离心或向心运动的条件 11-16 专项精练4离心运动的应用和防止 17-21，27-29 一、单选题 1．（23-24高一下·广东江门·期末）关于下列四幅图说法正确的是（　　） A．如图甲，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B．如图乙，小球在水平面内做匀速圆周运动过程中，线速度不变，所受的合外力也不变 C．如图丙，直筒洗衣机脱水时，被甩出去的水滴受到离心力 D．如图丁，火车转弯时超过规定速度行驶时，外轨会对轮缘有挤压作用 2．（23-24高一上·上海静安·期末）如图所示，拱桥可以视为半径为40m的圆弧面，如果要使汽车行驶至桥顶时对桥顶恰无压力，，则汽车通过桥顶的速度应为（　　） A．10m/s B．20m/s C．25m/s D．30m/s 3．（23-24高一上·上海静安·期末）汽车以某一速度经过拱桥顶端的瞬间（　　） A．处于超重状态，重力增大 B．处于超重状态，重力不变 C．处于失重状态，重力减小 D．处于失重状态，重力不变 4．（23-24高一下·湖南长沙·期末）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．铁路转弯处外轨比内轨高是为了利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯 B．“水流星”表演中，通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用 C．汽车通过凹形桥的最低点时，汽车受到的重力大于支持力 D．脱水桶的脱水原理是水滴受到衣物的“附着力”小于其所需的向心力，从而沿切线方向甩出 5．（23-24高一下·甘肃天水·期末）如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥面行驶至桥顶时，对桥面的压力为零，则汽车通过桥顶的速度应为（　　） A．15m/s B．20m/s C．25m/s D．30m/s 6．（23-24高一下·陕西榆林·期末）汽车行驶中经常会经过一些凹凸不平的路面，其凹凸部分路面可以看作圆弧的一部分，如图所示的A、B、C处，其中B处的曲率半径最大，A处的曲率半径为，C处的曲率半径为，，重力加速度为。若有一辆可视为质点、质量为的小汽车与路面之间各处的动摩擦因数均为，当该车以恒定的速率沿这段凹凸路面行驶经过A、B、C三点时，下列说法正确的是（　　） A．汽车在A处受到的摩擦力大小为 B．汽车经过A处时处于失重状态，经过C处时处于超重状态 C．汽车在A点的行驶速度小于时，汽车将做平抛运动 D．汽车经过C处时所受的向心力最小 7．（2023高二上·宁夏银川·学业考试）如图所示，光滑的水平面上，小球在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球到达P点时F突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是（　　）    A．F突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动 B．F突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动 C．F突然变小，小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心 D．F突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动 8．（23-24高一下·福建泉州·阶段练习）如图所示，光滑水平面上，小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是（　　） A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹做离心运动 B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹做离心运动 C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹做近心运动 D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹做离心运动 9．（23-24高一下·山西吕梁·期中）下雨天有的同学会转动手中的雨伞将伞上过多的雨水清除，先将雨伞竖直握好，并绕伞柄沿逆时针方向匀速转动（俯视），则被甩出的雨水的径迹俯视图可能是下列的（    ） A． B． C． D． 10．（23-24高一下·上海·阶段练习）如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质相等的两物体A和B，它们与盘间的摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚好没有发生滑动时，烧断细线，则两物体的运动情况将是（　　） A．两物体均沿切线方向滑动 B．两物体均沿半径方向滑动，远离圆心 C．两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会滑动 D．物体A仍随圆盘做匀速圆周运动，物体B沿曲线运动，远离圆心 11．（23-24高三上·重庆渝中·阶段练习）如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，说法正确的是（　　）    A．脱水桶能脱水的原因是水滴受到脱水桶对它的背离圆心向外的离心力作用 B．“水流星”表演中“水流星”通过最高点时一定处于完全失重状态，不受重力作用 C．物体随着圆盘起转动，当转盘的角速度一定时，物体离转盘中心越远，越容易做离心运动 D．在铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用 12．（23-24高一下·辽宁·期末）一级方程式赛车世界锦标赛，简称F1，是当今世界最高水平的赛车比赛，关于F1赛车，下列说法中正确的是（　　） A．赛车匀速转弯时，加速度不变 B．赛车加速转弯时，地面对车轮的作用力大于车轮对地面的作用力 C．赛车加速转弯时，速度发生变化，赛车此时的惯性也随之发生变化 D．赛车加速转弯时，若车轮脱落，车轮沿着脱离时汽车前进方向的切线方向离开弯道 13．（23-24高一下·湖南张家界·期末）物理来源于生活，也可以解释生活。如图所示生活中经常出现的情况，分析正确的是（　　） A．图甲中人和飞椅在水平面内做匀速圆周运动时，人的速度保持不变 B．图乙中砂轮打磨下来的炽热微粒离开砂轮时，它的速度方向一定是沿着该处的切线方向的 C．图丙中汽车过拱桥最高点时，速度越大，对桥面的压力越大 D．图丁中若轿车转弯时速度过大发生侧翻，是因为受到的离心力大于向心力 14．（23-24高一下·浙江温州·期末）一物体置于水平粗糙圆盘上，圆盘从静止开始加速转动。整个过程中，物体的运动轨迹如图所示，对于物体经过a、b、c、d点时的速度方向，图中标注正确的是（　　） A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 15．（23-24高一下·浙江湖州·期末）赛车是一项极具挑战和危险的运动，比赛转弯过程中若不能很好的控制速度很容易发生侧滑。如图为赛车转弯时的情景，此时赛车过O点，可看作沿Oa圆弧做匀速圆周运动，Ob方向为O点的切线方向。以下说法不正确的是（    ） A．赛车过O点时速度方向沿Ob方向 B．赛车过O点时合外力指向圆心 C．赛车转弯速率相同时，半径越小越容易发生侧滑 D．发生侧滑时，塞车沿着Ob方向滑离原轨道做匀速直线运动 16．（23-24高一下·浙江·阶段练习）餐桌上的自动转盘在电动机的带动下匀速转动，转盘上放有、两个相同的空茶杯（可视为质点）随转盘一起做匀速圆周运动，、到圆心的距离分别是、，且，假设自动转盘的粗糙程度相同。下列说法正确的是（　　） A．两个茶杯所受的摩擦力大小相等 B．两个茶杯都有沿切线方向滑出去的趋势 C．若在茶杯中加入茶水后加快转盘的转速，则茶杯应先滑出去 D．若在茶杯中加入茶水后加快转盘的转速，则茶杯应先滑出去 17．（23-24高一下·江苏扬州·阶段练习）下列描述属于离心运动的危害的是（    ） A．利用洗衣机脱水筒甩干衣物 B．医务人员利用离心机分离血液 C．炼钢厂利用离心运动制作无缝钢管 D．汽车转弯时因速度过大发生离心运动而造成事故 18．（23-24高一下·河南漯河·期末）如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析说法正确的是（　　） A．图甲中，汽车通过凹形桥的最低点的速度越大，汽车受到的支持力越小 B．图乙中，小球做圆周运动的角速度越大，细绳拉力越大 C．图丙中，“水流星”表演通过最高点时，水处于完全失重状态，不受重力 D．图丁中，脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出 19．（23-24高一下·天津河北·期末）波轮洗衣机中的脱水筒如图所示，在脱水时，衣服紧贴在筒壁上做匀速圆周运动。某次在运行脱水程序时，有一硬币被甩到桶壁上随桶壁一起做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A．硬币受重力、弹力、摩擦力和向心力4个力的作用 B．硬币随脱水桶做圆周运动所需的向心力由硬币受到的摩擦力提供 C．洗衣机的脱水桶转动得越快，硬币与桶壁间的弹力就越大 D．脱水时，被甩出去的水滴受到离心力作用 20．（23-24高二下·湖南长沙·期末）如图所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平轴转动，滚筒上有很多漏水孔，附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水的目的。某一阶段，如果认为湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，已知滚筒半径为R，取重力加速度为g，那么下列说法正确的是（　　） A．衣物通过最高点和最低点时线速度和加速度均相同 B．脱水过程中滚筒对衣物作用力始终指向圆心 C．增大滚筒转动的周期，水更容易被甩出 D．为了保证衣物在脱水过程中能做完整的圆周运动，滚筒转动的角速度至少为 21．（23-24高一下·浙江·期中）航天员在空间站进行第二次太空授课时，演示了水油分离实验：在失重环境下水油分层现象消失，通过旋转产生“离心力”实现分层。实验过程为：用细绳系住小瓶并使小瓶绕细绳一端做圆周运动，做成一个“人工离心机”成功将瓶中混合的水和食用油分离，水和油分离后，小瓶经过如图两个位置时，（油的密度小于水的密度）下列判断正确的是（　　） A．a、d部分是油 B．a、d部分是水 C．b、d部分是油 D．b、d部分是水 二、多选题 22．（23-24高一下·广东梅州·期末）公路在通过小型水库的泄洪闸下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，凹形桥最低点附近小段所对应的圆半径是50m，质量为 的汽车以36km/h的速度通过凹形桥的最低点时（取 ），则下列说法正确的是（　　） A．车的向心加速度为 B．车对桥面的压力为 C．车的速度越大，车对桥面的压力越大 D．车的速度越大，车对桥面的压力越小 23．（23-24高二上·陕西汉中·开学考试）城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥。如图所示，桥面是半径为R的圆弧形的立交桥AB横跨在水平路面上，一辆质量为m的小汽车，从A端以不变的速率驶过该立交桥，小汽车速度大小为，则（　　） A．小汽车通过桥顶时处于失重状态 B．小汽车通过桥顶时处于平衡状态 C．小汽车在桥上最高点受到桥面的支持力大小为 D．小汽车到达桥顶时的速度必须不大于 24．（23-24高一下·江西景德镇·期中）如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F突然发生变化。下列关于小球运动情况的说法中正确的是（    ） A．若拉力突然变为零，小球将沿Pa做匀加速直线运动 B．若拉力突然变为零，小球将沿Pa做匀速直线运动 C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动 D．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pc做向心运动 25．（23-24高一下·内蒙古乌海·期中）如图所示，光滑水平面上，小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是（    ） A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pb做离心运动 B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动 C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pc做近心运动 D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做直线运动 26．（23-24高一下·贵州安顺·阶段练习）如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化。下列关于小球运动情况的说法中正确的是（　　） A．若拉力突然消失，小球将沿pa做匀速直线运动 B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动 C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动 D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc做向心运动 27．（23-24高一下·海南·期中）如图所示为医学上常用的离心式血细胞分离机的原理示意图，分离机的工作台带动试管高速转动，由于不同的血液成分密度不同，所以在试管中从上而下自动分离出血浆、白细胞和红细胞。下列说法正确的是（    ） A．离心机的转速越大越容易实现血浆和细胞的分层 B．用离心机处理血液，血浆和红细胞均受到离心力的作用 C．红细胞聚集在试管最下层是因为红细胞更容易离心而分层 D．若在太空中利用此装置进行实验，将无法实现血液成分的分层 28．（23-24高一下·广东韶关·期末）下列生活实例中，属于应用离心现象的例子是（　　） A．洗衣机的脱水桶转速加快，水从衣物上分离，被甩出脱衣筒 B．铅球运动员将铅球水平向前抛出 C．小明站在地面上用手拍打身上的衣服时，可以把衣服上的灰尘拍下来 D．在下雨天我们旋转雨伞，可以甩掉雨伞上的水滴 29．（22-23高一下·广东汕头·期末）学习了圆周运动知识后，某兴趣小组受到启发，设计了一个自行车限速报警装置，如图所示，该限速报警装置固定在车轮边缘，套在轻杆上的重物下端与轻弹簧相连，上端固定有两个用导线相连的触点，当车轮的转速达到一定值时，重物会沿半径向外运动，使各触点接触，电路导通，蜂鸣器发出警报声，提醒骑行者减速，以保证安全，忽略一切摩擦，下面说法正确的是（　　）    A．重物向外运动是因为它受到离心力的作用 B．发出警报时，重物运动的角速度与车轮转动的角速度相同 C．报警器运动到最高点时，弹簧的弹力大于重物的重力 D．若自行车前进的速度大小为v，则车轮最高点的速度大小为2v 试卷第2页，共12页 试卷第3页，共12页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 6.4.1 生活中的圆周运动 专项精练 本节要点 对应题号 专项精练1拱桥和凹桥模型 1-6，22-23 专项精练2圆周运动的小球向心力突变后的轨迹 7-10，24-26 专项精练3物体做离心或向心运动的条件 11-16 专项精练4离心运动的应用和防止 17-21，27-29 一、单选题 1．（23-24高一下·广东江门·期末）关于下列四幅图说法正确的是（　　） A．如图甲，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B．如图乙，小球在水平面内做匀速圆周运动过程中，线速度不变，所受的合外力也不变 C．如图丙，直筒洗衣机脱水时，被甩出去的水滴受到离心力 D．如图丁，火车转弯时超过规定速度行驶时，外轨会对轮缘有挤压作用 【答案】D 【详解】A．汽车通过拱桥的最高点时，由沿圆弧半径方向的合力提供向心力，汽车有向下的加速度，汽车处于失重状态，故A错误； B．小球在水平面内做匀速圆周运动过程中，线速度大小和所受的合外力大小都不变，但是线速度方向和所受的合外力方向都时刻在变，故B错误； C．直筒洗衣机脱水时，被甩出去的水滴是由于实际受到的力不足以提供所需向心力而做离心运动，故C错误； D．当火车转弯超过规定速度行驶时，重力与垂直于轨道的支持力的合力不足以提供向心力，则外轨对外轮缘会有挤压作用，故D正确。 故选D。 2．（23-24高一上·上海静安·期末）如图所示，拱桥可以视为半径为40m的圆弧面，如果要使汽车行驶至桥顶时对桥顶恰无压力，，则汽车通过桥顶的速度应为（　　） A．10m/s B．20m/s C．25m/s D．30m/s 【答案】B 【详解】要使汽车行驶至桥顶时对桥顶恰无压力，则有 可得 故选B。 3．（23-24高一上·上海静安·期末）汽车以某一速度经过拱桥顶端的瞬间（　　） A．处于超重状态，重力增大 B．处于超重状态，重力不变 C．处于失重状态，重力减小 D．处于失重状态，重力不变 【答案】D 【详解】汽车以某一速度经过拱桥顶端的瞬间，汽车竖直方向的加速度向下，则竖直方向的合力向下，汽车受到的支持力小于重力，处于失重状态，但重力不变。 故选D。 4．（23-24高一下·湖南长沙·期末）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．铁路转弯处外轨比内轨高是为了利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯 B．“水流星”表演中，通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用 C．汽车通过凹形桥的最低点时，汽车受到的重力大于支持力 D．脱水桶的脱水原理是水滴受到衣物的“附着力”小于其所需的向心力，从而沿切线方向甩出 【答案】D 【详解】A．铁路转弯处外轨比内轨高是为了利用火车的重力和斜轨道的支持力的合力提供向心力，助火车安全转弯，A错误； B． “水流星”表演中，通过最高点时，由重力提供向心力或部分向心力，因此可能处于完全失重状态，但仍受重力作用，B错误； C．汽车通过凹形桥的最低点时，由牛顿第二定律可得 解得 汽车受到的重力小于支持力，C错误； D．脱水桶的脱水原理是水滴受到衣物的“附着力”小于其所需的向心力，从而沿切线方向甩出，D正确。 故选D。 5．（23-24高一下·甘肃天水·期末）如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥面行驶至桥顶时，对桥面的压力为零，则汽车通过桥顶的速度应为（　　） A．15m/s B．20m/s C．25m/s D．30m/s 【答案】B 【详解】当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的，则有 汽车在桥面行驶至桥顶时，对桥面的压力为零，则有 解得 故选B。 6．（23-24高一下·陕西榆林·期末）汽车行驶中经常会经过一些凹凸不平的路面，其凹凸部分路面可以看作圆弧的一部分，如图所示的A、B、C处，其中B处的曲率半径最大，A处的曲率半径为，C处的曲率半径为，，重力加速度为。若有一辆可视为质点、质量为的小汽车与路面之间各处的动摩擦因数均为，当该车以恒定的速率沿这段凹凸路面行驶经过A、B、C三点时，下列说法正确的是（　　） A．汽车在A处受到的摩擦力大小为 B．汽车经过A处时处于失重状态，经过C处时处于超重状态 C．汽车在A点的行驶速度小于时，汽车将做平抛运动 D．汽车经过C处时所受的向心力最小 【答案】B 【详解】A．汽车在A处 得 汽车在A处受到的摩擦力大小 故A错误； B．汽车经过A处时，加速度向下，处于失重状态，经过C处时，加速度向上，处于超重状态，故B正确； C．要使车安全行驶，则不得离开地面，故经过A处时恰不离开地面有 即安全行驶的速度不得超过，汽车在A点的行驶速度大于时，汽车将做平抛运动，故C错误； D．该车以恒定的速率，汽车所受向心力 B处的曲率半径最大，汽车经过B处时所受的向心力最小，故D错误。 故选B。 7．（2023高二上·宁夏银川·学业考试）如图所示，光滑的水平面上，小球在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球到达P点时F突然发生变化，下列关于小球运动的说法正确的是（　　）    A．F突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动 B．F突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动 C．F突然变小，小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心 D．F突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动 【答案】D 【详解】A．小球在拉力F作用下做匀速圆周运动，拉力等于向心力，当F突然变大，拉力大于所需的向心力，小球将沿轨迹Pc逐渐靠近圆心，A错误； BC．当F突然变小，拉力小于所需的向心力，小球将沿轨迹Pb做离心运动，BC错误； D．F突然消失，小球将沿轨迹切线方向抛出，所以小球将沿轨迹Pa做离心运动，D正确。 故选D。 8．（23-24高一下·福建泉州·阶段练习）如图所示，光滑水平面上，小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是（　　） A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹做离心运动 B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹做离心运动 C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹做近心运动 D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹做离心运动 【答案】D 【详解】A．若拉力突然消失，则小球做离心运动，其小球将处于平衡态，即做匀速直线运动，将沿轨迹Pa运动，故A项错误； BD．若拉力变小，拉力不足以提供所需向心力，小球将做半径变大的离心运动，即沿Pb运动，故B错误，D正确； C．若拉力变大，则拉力大于所需向心力，小球将沿轨迹Pc做近心运动，故C项错误。 故选D。 9．（23-24高一下·山西吕梁·期中）下雨天有的同学会转动手中的雨伞将伞上过多的雨水清除，先将雨伞竖直握好，并绕伞柄沿逆时针方向匀速转动（俯视），则被甩出的雨水的径迹俯视图可能是下列的（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】雨水离开伞边缘后沿切线方向飞出在空中做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，轨迹在俯视图中为直线，由于是逆时针方向转动，雨水离开伞边缘时有与伞同向的速度，故ABD错误，C正确。 故选C。 10．（23-24高一下·上海·阶段练习）如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质相等的两物体A和B，它们与盘间的摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚好没有发生滑动时，烧断细线，则两物体的运动情况将是（　　） A．两物体均沿切线方向滑动 B．两物体均沿半径方向滑动，远离圆心 C．两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会滑动 D．物体A仍随圆盘做匀速圆周运动，物体B沿曲线运动，远离圆心 【答案】D 【详解】ABCD．当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，B物体靠细线的拉力与圆盘的最大静摩擦力的合力提供向心力做匀速圆周运动，所以烧断细线后，B所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力，B要发生相对滑动，离圆盘圆心越来越远，物体B沿曲线运动，但是A所需要的向心力小于A的最大静摩擦力，所以A仍保持相对圆盘静止状态做匀速圆周运动，故ABC错误，D正确。 故选D。 11．（23-24高三上·重庆渝中·阶段练习）如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，说法正确的是（　　）    A．脱水桶能脱水的原因是水滴受到脱水桶对它的背离圆心向外的离心力作用 B．“水流星”表演中“水流星”通过最高点时一定处于完全失重状态，不受重力作用 C．物体随着圆盘起转动，当转盘的角速度一定时，物体离转盘中心越远，越容易做离心运动 D．在铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用 【答案】C 【详解】A．脱水桶原理是衣服上小水珠做圆周运动需要的向心力大于衣服提供的力做离心运动，故A错误； B．水流星在最高点时仍然受重力作用，故B错误； C．在圆盘上的物体所受到的摩擦力提供向心力，当物体即将运动时，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力可知 离中心越远越容易做离心运动，故C正确； D．超速行驶时做圆周运动做需要的向心力增大大于火车原有提供向心力的力，火车做离心运动挤压外轨，故D错误。 故选C。 【点睛】本题考查物体做离心运动所需满足的条件，根据做圆周运动的向心力与提供向心力的力之间的大小关系进行分析。 12．（23-24高一下·辽宁·期末）一级方程式赛车世界锦标赛，简称F1，是当今世界最高水平的赛车比赛，关于F1赛车，下列说法中正确的是（　　） A．赛车匀速转弯时，加速度不变 B．赛车加速转弯时，地面对车轮的作用力大于车轮对地面的作用力 C．赛车加速转弯时，速度发生变化，赛车此时的惯性也随之发生变化 D．赛车加速转弯时，若车轮脱落，车轮沿着脱离时汽车前进方向的切线方向离开弯道 【答案】D 【详解】A．赛车匀速转弯时，加速度大小不变，方向时刻发生变化，故A错误； B．赛车加速转弯时，根据牛顿第三定律可知，地面对车轮的作用力大小等于车轮对地面的作用力，故B错误； C．赛车加速转弯时，速度发生变化，赛车的质量不变，所以惯性不变，故C错误； D．赛车加速转弯时，若车轮脱落，由于惯性，车轮沿着脱离时汽车前进方向的切线方向离开弯道，故D正确。 故选D。 13．（23-24高一下·湖南张家界·期末）物理来源于生活，也可以解释生活。如图所示生活中经常出现的情况，分析正确的是（　　） A．图甲中人和飞椅在水平面内做匀速圆周运动时，人的速度保持不变 B．图乙中砂轮打磨下来的炽热微粒离开砂轮时，它的速度方向一定是沿着该处的切线方向的 C．图丙中汽车过拱桥最高点时，速度越大，对桥面的压力越大 D．图丁中若轿车转弯时速度过大发生侧翻，是因为受到的离心力大于向心力 【答案】B 【详解】A．图甲中人和飞椅在水平面内做匀速圆周运动时，人的速度大小保持不变，方向时刻发生变化，故A错误； B．图乙中砂轮打磨下来的炽热微粒离开砂轮时，它的速度方向一定是沿着该处的切线方向的，故B正确； C．图丙中汽车过拱桥最高点时，根据牛顿第二定律可得 可得 根据牛顿第二定律可得汽车对桥面的压力大小为 可知速度越大，对桥面的压力越小，故C错误； D．图丁中若轿车转弯时速度过大发生侧翻，是因为受到的实际力不足以提供所需的向心力，故D错误。 故选B。 14．（23-24高一下·浙江温州·期末）一物体置于水平粗糙圆盘上，圆盘从静止开始加速转动。整个过程中，物体的运动轨迹如图所示，对于物体经过a、b、c、d点时的速度方向，图中标注正确的是（　　） A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 【答案】B 【详解】圆盘从静止开始加速转动，当物块受到的摩擦力不足以提供所需的向心力时，物体做离心运动，即圆心的距离逐渐增大，由图中轨迹可知，圆盘应顺时针转动，根据曲线运动的速度方向沿该点的切线方向可知，图中标注正确的是b点。 故选B。 15．（23-24高一下·浙江湖州·期末）赛车是一项极具挑战和危险的运动，比赛转弯过程中若不能很好的控制速度很容易发生侧滑。如图为赛车转弯时的情景，此时赛车过O点，可看作沿Oa圆弧做匀速圆周运动，Ob方向为O点的切线方向。以下说法不正确的是（    ） A．赛车过O点时速度方向沿Ob方向 B．赛车过O点时合外力指向圆心 C．赛车转弯速率相同时，半径越小越容易发生侧滑 D．发生侧滑时，塞车沿着Ob方向滑离原轨道做匀速直线运动 【答案】D 【详解】A．物体做曲线运动，速度方向沿着该点的切线方向，则赛车过O点时速度方向沿Ob方向，故A正确； B．赛车做匀速圆周运动，则所受合力为向心力，即赛车过O点时合外力指向圆心，故B正确； C．根据可知赛车转弯速率相同时，半径越小所需的向心力越大，则越容易发生侧滑，故C正确； D．赛车发生侧滑瞬间，速度方向沿着Ob方向，摩擦力不足以提供向心力，赛车做离心运动，故D错误。 本题目选不正确项，故选D。 16．（23-24高一下·浙江·阶段练习）餐桌上的自动转盘在电动机的带动下匀速转动，转盘上放有、两个相同的空茶杯（可视为质点）随转盘一起做匀速圆周运动，、到圆心的距离分别是、，且，假设自动转盘的粗糙程度相同。下列说法正确的是（　　） A．两个茶杯所受的摩擦力大小相等 B．两个茶杯都有沿切线方向滑出去的趋势 C．若在茶杯中加入茶水后加快转盘的转速，则茶杯应先滑出去 D．若在茶杯中加入茶水后加快转盘的转速，则茶杯应先滑出去 【答案】C 【详解】A．此时两茶杯随转盘一起做圆周运动，根据牛顿第二定律有 由于可知，两个茶杯所受摩擦力大小，A错误； B．两个茶杯靠静摩擦力提供向心力，向心力的方向指向圆心，可知两个茶杯都有沿半径向外滑出去的趋势，B错误； CD．设茶杯发生滑动的临界角速度为，根据牛顿第二定律可知 解得 由此可知，两茶杯发生滑动的临界速度为无关，即加快转盘的转速，茶杯应先滑出去。C正确；D错误。 故选C。 17．（23-24高一下·江苏扬州·阶段练习）下列描述属于离心运动的危害的是（    ） A．利用洗衣机脱水筒甩干衣物 B．医务人员利用离心机分离血液 C．炼钢厂利用离心运动制作无缝钢管 D．汽车转弯时因速度过大发生离心运动而造成事故 【答案】D 【详解】利用洗衣机脱水筒甩干衣物、医务人员利用离心机分离血液、炼钢厂利用离心运动制作无缝钢管都是利用离心运动；汽车转弯时因速度过大发生离心运动而造成事故属于离心运动的危害。 故选D。 18．（23-24高一下·河南漯河·期末）如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析说法正确的是（　　） A．图甲中，汽车通过凹形桥的最低点的速度越大，汽车受到的支持力越小 B．图乙中，小球做圆周运动的角速度越大，细绳拉力越大 C．图丙中，“水流星”表演通过最高点时，水处于完全失重状态，不受重力 D．图丁中，脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出 【答案】B 【详解】A．图甲中，汽车通过凹形桥的最低点，根据牛顿第二定律可得 可得 可知汽车速度越大，汽车受到的支持力越大，故A错误； B．图乙中，设细绳与竖直方向的夹角为，竖直方向根据受力平衡可得 根据牛顿第二定律可得 可得 ， 可知小球做圆周运动的角速度越大，越小，细绳拉力越大，故B正确； C．图丙中，“水流星”表演通过最高点时，水处于完全失重状态，仍受重力作用，故C错误； D．图丁中，脱水桶的脱水原理是水滴受到的实际力不足以提供所需的向心力，从而沿切线方向甩出，故D错误。 故选B。 19．（23-24高一下·天津河北·期末）波轮洗衣机中的脱水筒如图所示，在脱水时，衣服紧贴在筒壁上做匀速圆周运动。某次在运行脱水程序时，有一硬币被甩到桶壁上随桶壁一起做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A．硬币受重力、弹力、摩擦力和向心力4个力的作用 B．硬币随脱水桶做圆周运动所需的向心力由硬币受到的摩擦力提供 C．洗衣机的脱水桶转动得越快，硬币与桶壁间的弹力就越大 D．脱水时，被甩出去的水滴受到离心力作用 【答案】C 【详解】A．向心力是一种效果力，实际上不存在，有其他力提供，可知，硬币受重力、弹力与摩擦力3个力的作用，故A错误； B．硬币随桶壁一起做匀速圆周运动，重力竖直向下，静摩擦力竖直向上，可知，硬币随脱水桶做圆周运动所需的向心力由硬币受到的弹力提供，故B错误； C．结合上述有 可知，洗衣机的脱水桶转动得越快，硬币与桶壁间的弹力就越大，故C正确； D．离心力也是一种效果力，实际上不存在，脱水时，由于衣物对水滴的作用力不足以提供水滴圆周运动的向心力，导致水滴做离心运动被甩出去，故D错误。 故选C。 20．（23-24高二下·湖南长沙·期末）如图所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平轴转动，滚筒上有很多漏水孔，附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水的目的。某一阶段，如果认为湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，已知滚筒半径为R，取重力加速度为g，那么下列说法正确的是（　　） A．衣物通过最高点和最低点时线速度和加速度均相同 B．脱水过程中滚筒对衣物作用力始终指向圆心 C．增大滚筒转动的周期，水更容易被甩出 D．为了保证衣物在脱水过程中能做完整的圆周运动，滚筒转动的角速度至少为 【答案】D 【详解】A．衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，在最高点与最低点线速度大小相同方向不同，加速度大小相同方向不同，故A错误； B．滚筒对衣物的作用力与重力的合力大小不变且始终指向圆心，故脱水过程中滚筒对衣物的作用力不始终指向圆心，故B错误； C．当衣物做匀速圆周运动时，衣物上的水由于所受合外力不足以提供向心力而做离心运动，因此需要的向心力越大，脱水效果越好。又有，因此周期越小，水越容易被甩出，故C错误； D．为了保证衣物在脱水过程中能做完整的圆周运动，则在最高点重力提供向心力 可知滚筒转动的角速度至少为 故D正确。 故选D。 21．（23-24高一下·浙江·期中）航天员在空间站进行第二次太空授课时，演示了水油分离实验：在失重环境下水油分层现象消失，通过旋转产生“离心力”实现分层。实验过程为：用细绳系住小瓶并使小瓶绕细绳一端做圆周运动，做成一个“人工离心机”成功将瓶中混合的水和食用油分离，水和油分离后，小瓶经过如图两个位置时，（油的密度小于水的密度）下列判断正确的是（　　） A．a、d部分是油 B．a、d部分是水 C．b、d部分是油 D．b、d部分是水 【答案】D 【详解】水的密度大，单位体积水的质量大，瓶子中的油和水做匀速圆周运动的角速度相同，根据 可知水做圆周运动所需要的向心力大，当合力F不足以提供向心力时，水先做离心运动，所以油和水分离后，油在水的内侧，故b、d部分是水。 故选D。 二、多选题 22．（23-24高一下·广东梅州·期末）公路在通过小型水库的泄洪闸下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，凹形桥最低点附近小段所对应的圆半径是50m，质量为 的汽车以36km/h的速度通过凹形桥的最低点时（取 ），则下列说法正确的是（　　） A．车的向心加速度为 B．车对桥面的压力为 C．车的速度越大，车对桥面的压力越大 D．车的速度越大，车对桥面的压力越小 【答案】BC 【详解】车的向心加速度为 以汽车为对象，根据牛顿第二定律可得 根据牛顿第三定律可得车对桥面的压力大小为 可知车的速度越大，车对桥面的压力越大。 故选BC。 23．（23-24高二上·陕西汉中·开学考试）城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥。如图所示，桥面是半径为R的圆弧形的立交桥AB横跨在水平路面上，一辆质量为m的小汽车，从A端以不变的速率驶过该立交桥，小汽车速度大小为，则（　　） A．小汽车通过桥顶时处于失重状态 B．小汽车通过桥顶时处于平衡状态 C．小汽车在桥上最高点受到桥面的支持力大小为 D．小汽车到达桥顶时的速度必须不大于 【答案】ACD 【详解】AB．小汽车通过桥顶时，加速度方向向下，处于失重状态，故A正确，B错误； C．小汽车在桥上最高点时，根据牛顿第二定律可得 解得小汽车受到桥面的支持力大小为 故C正确； D．根据 解得 可知小汽车到达桥顶时的速度必须不大于，故D正确。 故选ACD。 24．（23-24高一下·江西景德镇·期中）如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F突然发生变化。下列关于小球运动情况的说法中正确的是（    ） A．若拉力突然变为零，小球将沿Pa做匀加速直线运动 B．若拉力突然变为零，小球将沿Pa做匀速直线运动 C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动 D．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pc做向心运动 【答案】BD 【详解】AB．若拉力突然变为零，小球将沿速度v方向，即沿轨迹Pa做匀速直线运动，故A错误，B正确； CD．若拉力突然变大，小球所受到拉力大于所需的向心力，则将沿轨迹Pc做向心运动，故C错误，D正确。 故选BD。 25．（23-24高一下·内蒙古乌海·期中）如图所示，光滑水平面上，小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是（    ） A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pb做离心运动 B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动 C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pc做近心运动 D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做直线运动 【答案】BC 【详解】A．若拉力突然消失，小球做离心运动，因为不受力，小球将沿轨迹Pa做直线运动，故A错误； BD．若拉力突然变小，拉力不够提供向心力，做半径变大的离心运动，即小球将沿轨迹Pb做离心运动，故B正确、D错误； C．若拉力突然变大，则拉力大于向心力，小球将沿轨迹Pc做近心运动，故C正确。 故选BC。 26．（23-24高一下·贵州安顺·阶段练习）如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化。下列关于小球运动情况的说法中正确的是（　　） A．若拉力突然消失，小球将沿pa做匀速直线运动 B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动 C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动 D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc做向心运动 【答案】AB 【详解】A．若拉力突然消失，小球将沿速度v方向，即沿轨迹Pa做匀速直线运动，故A正确； BD．若拉力突然变小，小球所受到拉力小于所需的向心力，则将沿轨迹Pb做离心运动，故B正确，D错误； C．若拉力突然变大，小球所受到拉力大于所需的向心力，则将沿轨迹Pc做向心运动，故C错误。 故选AB。 27．（23-24高一下·海南·期中）如图所示为医学上常用的离心式血细胞分离机的原理示意图，分离机的工作台带动试管高速转动，由于不同的血液成分密度不同，所以在试管中从上而下自动分离出血浆、白细胞和红细胞。下列说法正确的是（    ） A．离心机的转速越大越容易实现血浆和细胞的分层 B．用离心机处理血液，血浆和红细胞均受到离心力的作用 C．红细胞聚集在试管最下层是因为红细胞更容易离心而分层 D．若在太空中利用此装置进行实验，将无法实现血液成分的分层 【答案】AC 【详解】A．离心机的转速越大，则角速度越大，做圆周运动需要的向心力越大，则越容易实现血浆和细胞的分层，故A正确； B．用离心机处理血液，血浆和红细胞做离心运动是因为受到的实际力不足以提供所需的向心力，不存在离心力，故B错误； C．红细胞聚集在试管最下层是因为红细胞更容易离心而分层，故C正确； D．若在太空中利用此装置进行实验，由于离心现象与重力无关，仍能实现血液成分的分层，故D错误。 故选AC。 28．（23-24高一下·广东韶关·期末）下列生活实例中，属于应用离心现象的例子是（　　） A．洗衣机的脱水桶转速加快，水从衣物上分离，被甩出脱衣筒 B．铅球运动员将铅球水平向前抛出 C．小明站在地面上用手拍打身上的衣服时，可以把衣服上的灰尘拍下来 D．在下雨天我们旋转雨伞，可以甩掉雨伞上的水滴 【答案】AD 【详解】A. 洗衣机脱水桶高速转动时，需要的向心力的大小大于了水和衣服之间的附着力，水做离心运动被从衣服上甩掉，属于离心现象，故A正确； B. 铅球运动员将铅球水平向前抛出，是借助惯性铅球飞出，故B错误； C. 小明站在地面上用手拍打身上的衣服时，可以把衣服上的灰尘拍下来，是利用飞尘的惯性保持原来静止的状态，故C错误； D. 通过旋转雨伞来甩干伞上的雨滴，当转动时雨滴所需要的向心力增加，当超过雨伞对雨的吸附力时，雨滴做离心运动，故D正确。 故选AD。 29．（22-23高一下·广东汕头·期末）学习了圆周运动知识后，某兴趣小组受到启发，设计了一个自行车限速报警装置，如图所示，该限速报警装置固定在车轮边缘，套在轻杆上的重物下端与轻弹簧相连，上端固定有两个用导线相连的触点，当车轮的转速达到一定值时，重物会沿半径向外运动，使各触点接触，电路导通，蜂鸣器发出警报声，提醒骑行者减速，以保证安全，忽略一切摩擦，下面说法正确的是（　　）    A．重物向外运动是因为它受到离心力的作用 B．发出警报时，重物运动的角速度与车轮转动的角速度相同 C．报警器运动到最高点时，弹簧的弹力大于重物的重力 D．若自行车前进的速度大小为v，则车轮最高点的速度大小为2v 【答案】BD 【详解】AB．自行车轮转动时重物一起做圆周运动，重物和车轮的角速度相等，当速度达到一定值时合力不足以提供向心力而做离心运动，弹簧被拉长，使得电路接通，而不是受到了离心力，故A错误，B正确； C．报警器运动到最高点时合力竖直向下，所以重力大于弹簧的弹力，故C错误； D．车子以速度v前进，是指轮心相对地面往前走，车子底部与地面接触点相对地面的速度为零，其实轮心相对地面向后转，相对轮心的速度为-v，轮子上各点相对轮心的速度大小都一样，都是v，而轮子的最高点相对轮心向前转，轮心也向前走，车轮最高点相对地面的速度为2v，故D正确。 故选BD。 试卷第2页，共12页 试卷第3页，共12页 学科网（北京）股份有限公司 $$