专题04 圆周运动（10大考点）（黑吉辽蒙专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高一物理下学期期中真题分类汇编

专题04 圆周运动 圆周运动的描述 1．(23-24高一下·辽宁县级重点高中协作体·期中)下列关于圆周运动的说法正确的是（　　） A．做圆周运动的物体受到的合力方向一定指向圆心 B．做匀速圆周运动的物体的加速度保持不变 C．物体只受恒力时可能做圆周运动 D．圆周运动属于变速运动 2．(23-24高一下·黑龙江哈尔滨第三中学校·期中)本学期“推门课”制度已经在全校推广，深受好评。如图所示，门上有a和b两个质点，它们与门一起绕转轴转动，在门被推开的过程中，a、b两点做圆周运动的（    ） A．半径相同 B．角速度相同 C．线速度相同 D．向心加速度相同 3．(23-24高一下·黑龙江哈尔滨第三中学校·期中)物体受到几个恒力的作用而处于平衡状态，若再对物体施加一个恒力，则物体不可能做（    ） A．匀速直线运动 B．匀变速直线运动 C．曲线运动 D．圆周运动 传动问题 1．(23-24高一下·辽宁协作校期中考试·期中)某新型自行车，采用如图甲所示的无链传动系统，利用圆锥齿轮轴交，将动力传至后轴，驱动后轮转动，杜绝了传统自行车“掉链子”问题。图乙是圆锥齿轮轴交示意图，其中A是圆锥齿轮转轴上的点，B、C分别是两个圆锥齿轮边缘上的点，两个圆锥齿轮中心轴到A、B、C三点的距离分别记为、和（）。下列有关物理量之间的大小关系的表述中正确的是（    ） A．C点与A点的角速度 B．B点与C点的角速度 C．B点与A点的线速度 D．B点和C点的线速度 2．(23-24高一下·内蒙古通辽科尔沁左翼中旗实验高级中学·期中)如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转轴上，其半径之比为RB∶RC＝3∶2，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦力作用，B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的（　　） A．线速度大小之比为3∶2∶2 B．角速度之比为3∶2∶2 C．转速之比为2∶3∶2 D．向心加速度大小之比为9∶6∶4 3．(23-24高一下·内蒙古呼和浩特回民区·期中)如图所示为自行车的传动装置示意图，已知链轮的半径，飞轮的半径，后轮的半径，、、分别为链轮、飞轮和后轮边缘上的点。若脚蹬匀速转动一圈所需要的时间为1s，则在自行车匀速前进的过程中，下列说法正确的是（　　） A．、、三点的向心加速度大小之比为 B．、、三点的线速度大小之比为 C．链轮、飞轮和后轮的角速度大小之比为 D．自行车前进的速度大小约为 向心力 向心加速度 1．(23-24高一下·辽宁协作校期中考试·期中)如图所示，一半径为R的光滑圆环处于竖直平面内，圆环上套着一个可视为质点的、质量为m的小球。现使圆环绕其竖直直径转动，小球和圆环圆心O的连线与竖直方向的夹角记为，转速不同，小球静止在圆环上的位置不同，重力加速度为g。当圆环以角速度匀速转动且小球与圆环相对静止时（    ） A．角速度 B．角速度 C．角速度 D．角速度 2．(23-24高一下·辽宁县级重点高中协作体·期中)如图所示，无人机拍摄静止的汽车时，在水平面内绕汽车正上方某点做匀速圆周运动。若无人机的质量为m，轨道平面距汽车的竖直高度为h，无人机与汽车间的距离为r，无人机飞行时的线速度大小为v。无人机和汽车均视为质点，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A．无人机的向心加速度大小为 B．无人机受到的合力大小为mg C．无人机做圆周运动所需的向心力由空气作用力和重力的合力提供 D．无人机受到空气的作用力小于mg 3．(23-24高一下·吉林吉林八校·期中)如图所示，A、B两小球分别固定在大、小轮的边缘上，小球C固定在大轮半径的中点，大轮的半径是小轮半径的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上不打滑。三个小球的质量相同且均视为质点。下列说法正确的是（    ） A．A、B两小球的线速度大小之比为2∶1 B．B、C两小球的角速度大小之比为1∶1 C．A、B两小球的周期之比为1∶4 D．A、C两小球的向心力大小之比为4∶1 4．(23-24高一下·黑龙江佳木斯三校联考·期中)下列说法正确的是（　　） A．匀速圆周运动是线速度大小不变的运动 B．匀速圆周运动是一种匀变速运动 C．匀速圆周运动是一种变加速运动 D．做匀速圆周运动的物体所受合外力一定不为零 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 1．(23-24高一下·黑龙江牡丹江第一高级中学·期中)用图甲所示装置探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之转动，塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是1：1、1：2和1：3（如图乙所示）。左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A（或B）处，C、A到左右塔轮中心的距离相等，B到右塔轮中心的距离是A到右塔轮中心的距离的2倍，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力的大小之比可由两塔轮中心标尺露出的等分格数计算出。 (1)该实验利用___________探究向心力与质量、角速度和半径之间的关系。 A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．微元法 (2)若要探究向心力与半径的关系，应将传动皮带调至第一层塔轮，然后将质量相等的两小球分别放置挡板 （选填“A”或“B”） 和挡板C处。 (3)若质量相等的两小球分别放在挡板C和挡板B处，传动皮带位于第三层，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格数之比为 。 2．(23-24高一下·黑龙江牡丹江第三高级中学·期中)用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题： (1)在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是______。 A．理想实验 B．等效替代法 C．微元法 D．控制变量法 (2)在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与______的关系。 A．质量m B．角速度ω C．半径r (3)在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为 。 3．(23-24高一下·黑龙江哈尔滨实验中学·期中)某实验小组用如图所示装置做了“探究向心力表达式”的实验。 (1)实验用到的研究方法是 A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想模型法 (2)如图（a）所示，长槽上的球2到转轴的距离是球1 到转轴距离的2倍，长槽上的球1和短槽上的球3到各自转轴的距离相等。在探究向心力和角速度的关系实验中，应取质量相同的小球分别放在图（a）中的 处（选填“1和2”、“1和3”或者“2和3”）， 若图（b）中标尺上读出左右两处钢球所受向心力大小之比约为1：4，那么如图（c）中左右变速塔轮半径之比R1：R2= 。 4．(23-24高一下·吉林长春第二实验中学·期中)用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽横臂的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小。 (1)在探究向心力的大小与做圆周运动物体质量的关系时，应该选择两个质量 （填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板C与 （填“挡板A”或“挡板B”）处，同时选择半径 （填“相同”或“不同”）的两个塔轮； (2)若小球1、2质量同时都为2m时，它们分别放在B、C位置且传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，左、右两个标尺露出的格数之比应为 。 5．(23-24高一下·吉林名校联盟·期中)探究做匀速圆周运动的物体所需的向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系的实验装置如图所示。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格就能得到两个球所受向心力的比值。 (1)若探究的是向心力与半径之间的关系，必须保持小球的 、 相同，这里用到的实验方法是 。 (2)某次实验中，探究的是向心力与质量之间的关系，左、右两边露出的标尺分别是1格和3格，则左、右两边所放小球的质量之比为 。 6．(23-24高一下·吉林延边朝鲜族延吉延边第二中学·期中)如图所示为探究向心力大小的表达式的实验装置—向心力演示器，左、右变速塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处的层来改变左、右塔轮的角速度之比，实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A（或B）处，已知A、C到各自塔轮中心的距离相等，B到塔轮中心的距离是A到塔轮中心的距离的2倍。 (1)在该实验中，主要利用了_________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系 A．理想实验法 B．微元法 C．控制变量法 D．等效替代法 (2)在某次实验中，一组同学把两个完全相同的小球分别放在A、C位置，将皮带处于塔轮的某一层上，匀速转动手柄时，左边标尺露出1个分格，右边标尺露出4个分格，则A、C位置处的小球转动所需的向心力之比为 ，皮带连接的左、右塔轮半径之比为 。 7．(23-24高一下·辽宁抚顺六校协作体·)某同学设计了如图所示的实验装置来探究向心力大小与角速度、半径之间的关系。选一根圆珠笔杆，取一根尼龙细线，一端系一个小球，另一端穿过圆珠笔杆，吊上若干质量相同的钩码，调节尼龙细线，可控制小球距圆珠笔杆的顶部（笔尖部）的细线长度，握住圆珠笔杆，并尽量使小球稳定在一个水平面内做匀速圆周运动。（不计尼龙细线与笔杆间的摩擦） (1)为探究小球做匀速圆周运动所需的向心力大小与角速度的关系，应控制小球的 和 相同，这里用到的实验方法是 。 (2)实际上小球做匀速圆周运动所需的向心力 （填“大于”“小于”或“等于”）悬挂钩码受到的重力。 8．(23-24高一下·辽宁县级重点高中协作体·期中)某实验小组用如图所示的装置做“探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系”实验。已知挡板A到左侧塔轮的中心距离与挡板C到右侧塔轮的中心距离相等。 (1)本实验的实验方法是 （填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”）。 (2)要探究向心力与质量的关系，应将两个质量不同的小球（均可视为质点），分别放置在 （填“挡板A、B” “挡板B、C”或“挡板A、C”）处，将传动皮带套在半径相同的左、右两个塔轮上，匀速转动手柄，若左、右两标尺露出的格子数之比为，则左、右小球的质量之比为 。 9．(23-24高一下·辽宁大连育明高级中学·期中)在探究向心力大小与小球质量、角速度和半径之间关系实验中： (1)小明同学用如图甲所示的向心力演示器进行探究，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨道半径之比为1：2：1，在探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量相同的小球，分别放在挡板B与挡板C处，同时选择半径 （选填“相同”或“不同”）的两个塔轮进行实验； (2)小王同学用如图乙所示的装置进行实验。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为，光电门记录遮光片通过的时间，滑块的旋转半径为，滑块随杆一起做匀速圆周运动，则角速度 。（用相关物理量符号表示）；改变转动速度大小，得到多组实验数据后，与 （填“”、“”、“”或“”）的关系图像是一条的倾斜直线。 10．(23-24高一下·辽宁协作校期中考试·期中)某同学利用如图1所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力F与小球质量m、运动半径r和角速度之间的关系。左右塔轮每层半径之比自上而下分别是1∶1，2∶1和3∶1（如图2所示）。实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A或B处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，请回答下列问题： (1)在该实验中，主要利用了______来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系； A．理想实验法 B．控制变量法 C．微元法 D．等效替代法 (2)若要探究向心力的大小F与半径r的关系，可以将相同的钢球分别放在挡板C和挡板B处，将传动皮带置于第 层（填“一”、“二”或“三”）； (3)某次实验时，小明同学将质量为和的小球分别放在B、C位置，传动皮带位于第三层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，通过左右两标尺露出的格子数得到左右两小球所受向心力的大小之比为2∶3，由此可知 。 11．(23-24高一下·内蒙古乌海第一中学·期中)向心力演示器如图所示，用来探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m，角速度和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮1和变速塔轮2匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。 (1)在研究向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的_________。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想实验法 D．演绎法 (2)图中所示。若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小F与________的关系。 A．钢球质量m B．角速度 C．运动半径r D．线速度v (3)图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球A和钢球C所受向心力的比值为，则与皮带连接的变速塔轮1和变速塔轮2的半径之比为__________。 A． B． C． D． 水平盘上的物体 1．(23-24高一下·辽宁县级重点高中协作体·期中)如图所示，两个质量均为m的木块A、B用恰好伸直的轻绳相连，放在水平圆盘上，A恰好处于圆盘中心，B到竖直转轴OO'的距离为l。已知两木块与圆盘间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，两木块均可视为质点。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢加速转动，表示圆盘转动的角速度，则下列说法正确的是（　　） A．当时，轻绳上的拉力不为零 B．当时，轻绳上的拉力大小为 C．当时，木块A受到的摩擦力大小为 D．当且继续增大时，木块A会相对于圆盘滑动 2．(23-24高一下·内蒙古呼和浩特第二中学·期中)如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮A和B水平放置，两轮半径满足．当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上。若将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮也静止，则木块距B轮转轴的最大距离为（　　） A． B． C． D． 3．(23-24高一下·内蒙古乌海第六中学·期中)如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中错误的是（　　） A．A球的线速度必定小于B球的线速度 B．A球的角速度必定大于B球的角速度 C．A球的运动周期必定大于B球的运动周期 D．A球对筒壁的压力必定等于B球对筒壁的压力 4．(23-24高一下·内蒙古乌海第一中学·期中)如图所示，水平转台上有一个质量的小物块，用长的细线将物块连接到转轴上，此时细线恰好绷直无拉力，细线与竖直转轴的夹角，物块与转台间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现使转台由静止开始逐渐加速转动（，，），下列说法正确的是（    ） A．当绳子刚好出现拉力时，转台角速度 B．当物块刚要离开转台时，转台角速度 C．当转台角速度为时，细线的拉力 D．当转台角速度为时，细线的拉力 5．(23-24高一下·辽宁朝阳建平县实验中学·期中)如图所示，A、B两个材料相同的物体放在水平旋转的圆盘上，A的质量为m，B的质量为2m，B离轴距离为R，A离轴距离为2R，两物体始终相对盘静止，则（　　） A．A与B的线速度大小之比为 B．A与B的角速度之比为 C．A与B的向心加速度大小之比为 D．在转盘转速增加时，A与B一起滑动 6．(23-24高一下·黑龙江大庆大庆中学·期中)如图所示，餐桌的水平旋转餐台可绕固定点O转动，在旋转餐台上静止放置两个完全相同的小碟子M、N，M离O点较近，N离O点较远，餐台表面粗糙程度均匀。下列说法正确的是（　　） A．若M随餐台一起加速转动，静摩擦力不指向圆心 B．若餐台转速从零缓慢增大，M比N先与餐台发生相对滑动 C．若M随餐台一起匀速转动，它受到重力、支持力和向心力作用 D．若N随餐台一起匀速转动，它受到重力、支持力和静摩擦力作用 7．(23-24高一下·黑龙江齐齐哈尔实验中学·期中)如图，A、B、C三个物体放在旋转平台上，最大静摩擦因数均为，已知A的质量为，B、C的质量均为m，A、B离轴距离均为R，C距离轴为，则当平台逐渐加速旋转时（　　） A．物体A和B的向心加速度大小相等 B．物体B的摩擦力最小 C．当圆台转速增加时，B比A先滑动 D．当圆台转速增加时，C最先开始滑动 8．(23-24高一下·吉林长春第二实验中学·期中)如图所示，餐桌中心是一个半径为r=1.0m的圆盘，圆盘可绕中心轴转动，近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘间的动摩擦因数为μ1=0.9，与餐桌间的动摩擦因数为μ2=0.25，餐桌离地面的高度为h=0.8m。设小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。 （1）为使物体不滑到餐桌上，圆盘的角速度ω的最大值为多少？ （2）若餐桌的半径，求在圆盘角速度缓慢增大时，物体从圆盘上被甩出后到落地点的位移大小。 9．(23-24高一下·吉林名校联盟·期中)如图所示，一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘上面放置一劲度系数的轻弹簧。轻弹簧的一端固定于中心轴上O点且轻弹簧始终保持水平，另一端连接质量为的物块（可视为质点）。圆盘未转动时弹簧未发生形变，此时物块到中心轴的距离为。已知物块与圆盘间的动摩擦因数为0.1，且接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。现让圆盘的角速度由0开始缓慢增大，任意时刻物块的运动均可视为圆周运动，弹簧始终在弹性限度内且物块未脱离圆盘。求： （1）当圆盘的角速度大小时，物块受到的摩擦力大小； （2）当圆盘的角速度大小时，物块受到的摩擦力大小； （3）当圆盘的角速度大小时，弹簧的弹力大小F。 圆锥摆问题 1．(23-24高一下·辽宁大连育明高级中学·期中)如图所示，倾角的斜面固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，斜面最低点A在转轴上。转台以角速度匀速转动时，质量为的小物块（可视为质点）与斜面一起转动且相对斜面静止。已知小物块与斜面之间动摩擦因数为0.5，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。则转台匀速转动的越大（物块不滑动）（　　） A．小物块对斜面的压力越大 B．小物块对斜面的压力越小 C．斜面对小物块摩擦力越大 D．斜面对小物块摩擦力越小 2．(23-24高一下·黑龙江齐齐哈尔实验中学·期中)质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法不正确的是（　　） A．a绳的张力不可能为零 B．a绳的张力随角速度的增大而增大 C．当角速度时，b绳将出现弹力 D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化 3．(23-24高一下·内蒙古呼和浩特回民区·期中)质量为的小球用细线悬挂于天花板的点，使小球在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度大小为。 （1）若悬挂小球的细线长为，小球做匀速圆周运动的角速度为，求细线对小球的拉力的大小； （2）设小球运动的轨迹圆的圆心到悬挂点的距离为h，请写出小球做匀速圆周运动的角速度与h的函数关系式。 绳（杆）球类模型 1．(23-24高一下·黑龙江大庆大庆中学·期中)如图所示，长为3L的轻杆可绕水平转轴O转动，在杆两端分别固定质量均为m的球A、B（可视为质点），球A距轴O的距离为L。现给系统一定初速度，使杆和球在竖直平面内转动。当球B运动到最高点时，水平转轴O对杆的作用力恰好为零，忽略空气阻力。已知重力加速度为g，则球B在最高点时，下列说法不正确的是（　　） A．A、B转动角速度相等 B．杆对球B的弹力大小为3mg C．球A的速度为 D．球B对杆有向上的拉力 2．(23-24高一下·黑龙江佳木斯三校联考·期中)质量为m的小球，用长为l的线悬挂在O点，在O点正下方处有一光滑的钉子O/，把小球拉到与O/在同一水平面的位置，摆线被钉子拦住，如图所示，将小球从静止释放，当球第一次通过最低点P的瞬间（　　） A．小球速率突然减小 B．小球角速度突然增大 C．小球的向心加速度突然减小 D．摆线上的张力不变 3．(23-24高一下·黑龙江哈尔滨实验中学·期中)如图甲所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为FN，小球在最高点的速度大小为v，图像如图乙所示。下列说法正确的是 A．小球的质量为 B．当地的重力加速度大小为 C．若c=2b， 则杆对小球弹力大小为2a D．v2=c时，小球对杆弹力方向向下 4．(23-24高一下·内蒙古呼和浩特第十四中学·期中)如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，重力加速度为g。下列说法中正确的是（    ） A．小球能够到达最高点时的最小速度为0 B．小球能够通过最高点时的最小速度为 C．如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过最低点时对管道的外壁的作用力为6mg D．如果小球在最高点时的速度大小为，则此时小球对管道的内壁的作用力为3mg 5．(23-24高一下·辽宁沈阳联合体·期中)图甲为建筑行业使用的一种小型打夯机，其原理可简化为一个质量为M的支架（含电动机）上由一根长为l的轻杆带动一个质量为m的铁球（铁球可视为质点），如图乙所示。若在某次打夯过程中，铁球以角速度ω匀速转动，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．铁球转动过程中线速度改变 B．铁球做圆周运动的向心加速度始终不变 C．铁球转动到最低点时，处于超重状态 D．若铁球转动到最高点时，支架对地面的压力刚好为零，则 6．(23-24高一下·辽宁协作校期中考试·期中)如图所示，轻杆一端固定一个小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为l的圆周运动，小球通过最高点时的速度为v，重力加速度为g，则（    ） A．v的值必须大于等于 B．v越大，小球在最高点时所需向心力也越大 C．当时，v越大，小球在最高点时杆对小球的弹力越小 D．当时，v越小，小球在最高点时杆对小球的弹力越大 7．(23-24高一下·吉林四平·期中)如图甲、乙所示，分别用长度均为1m的轻质细绳和轻质细杆的一端拴质量均为1kg的小球A、B，另一端分别固定在O、点，现让A、B两小球分别绕O、点在竖直平面内做圆周运动，小球均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A．A球做圆周运动到最高点的最小速度为 B．B球做圆周运动到最高点的最小速度为 C．某次A、B两球运动到最高点对绳、杆的作用力大小分别为2N、5N，则此时A、B两球经过最高点时的速度大小之比可能为 D．某次A、B两球运动到最高点对绳、杆的作用力大小分别为2N、5N，则此时A、B两球经过最高点时的速度大小之比可能为 8．(23-24高一下·黑龙江绥化第二中学·期中)如图所示，长0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为2m/s.g取，下列说法正确的是（    ） A．小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24N B．小球通过最高点时，对杆的压力大小是6N C．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24N D．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N 9．(23-24高一下·内蒙古呼和浩特第十四中学·期中)一根长的绳子系着一个小球，小球在竖直平面内做圆周运动。已知球的质量，（）求： (1)试确定到达最高点时向心力的最小值； (2)当小球在最高点时的速度为3m/s时，绳对小球的拉力； (3)当小球在最低点时的速度为6m/s时，绳对小球的拉力。 拱桥和凹型桥问题 1．(23-24高一下·吉林名校联盟·期中)小李一家驾车外出旅游途中汽车以恒定速率通过图中所示的波浪路，波浪路可简化为竖直平面内的两个半径为R的圆弧，A、B点分别为凸形路面最高点、凹形路面最低点。汽车通过凹形路面最低点B时，对路面的压力大小为其所受总重力的。已知汽车及车上人的总质量为M，小李的质量为m，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A．汽车的速率为 B．汽车通过B点时小李处于失重状态 C．汽车通过A点时小李处于超重状态 D．汽车通过B点时小李受到的合力大小为 2．(23-24高一下·辽宁沈阳联合体·期中)如图所示是汽车通过公路上的拱形桥时的示意图，汽车过桥最高点时的运动可以看做圆周运动。下列说法正确的是（    ） A．汽车过桥最高点时对桥的压力等于汽车的重力 B．汽车过桥最高点时对桥的压力小于汽车的重力 C．汽车过桥最高点时所需要的向心力方向水平向右 D．汽车做圆周运动所需要的向心力为零 转弯模型 1．(23-24高一下·辽宁抚顺六校协作体·)如图所示，一汽车正在道路上转弯，弯道处的路面是倾斜的，且与水平面所成夹角的正切值。已知汽车在弯道上做圆周运动的半径为40m，取重力加速度大小。若将汽车过弯道恰好没有向内、外侧滑动趋势时的速度称为安全速度，则下列说法正确的是（    ） A．汽车过该弯道的安全速度为10m/s B．汽车过该弯道的安全速度为9m/s C．若汽车的质量增大，汽车过该弯道的安全速度增大 D．若遇雨雪天气路面变湿滑时，汽车过该弯道的安全速度减小 2．(23-24高一下·内蒙古呼和浩特第二中学·期中)在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，这样可使列车以规定速度v通过弯道时内外轨道均不受侧向挤压，保证行车安全，其简化模型如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．若要增大列车转弯时的规定速度v，在设计铁路时可适当增大弯道处内外轨道的高度差 B．若列车空载时仍以v的速度通过该圆弧轨道，车轮将侧向挤压内轨 C．列车转弯时的速度高于规定速度v时，列车将侧向挤压内轨 D．列车转弯时的速度低于规定速度v时，列车将侧向挤压内轨 3．(23-24高一下·黑龙江绥化第二中学·期中)火车转弯可以看成是在水平面内做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损.为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题，下列措施可行的是（    ） A．适当减小内外轨的高度差 B．适当增加内外轨的高度差 C．适当减小弯道半径 D．适当增大弯道半径 4．(23-24高一下·黑龙江佳木斯三校联考·期中)质量为2吨的汽车在水平路面上做半径为40m的转弯，如果车速是36km/h，则其所需的向心力多大？是由什么力提供的？若路面能提供的最大静摩擦力的值为车重的0.6倍，那么，若仍以36km/h速度转弯，转弯半径不小于多少m？（g取10m/s2） 圆周运动基本模型的综合 1．(23-24高一下·吉林白城洮南第一中学·期中)以下是我们所研究的有关圆周运动的基本模型，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用 B．如图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力 C．如图丙，两个圆锥摆摆线与竖直方向夹角不同，但圆锥高相同，则两圆锥摆的角速度大小相等 D．如图丁，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球角速度大小相等 2．(23-24高一下·辽宁七校协作体·期中)下列四幅图是有关生活中的圆周运动的实例分析，其中说法正确的是（　　） A．汽车通过凹形桥的最低点时，速度越快越容易爆胎 B．如果行驶速度超过设计速度，轮缘会挤压内轨，会使内轨受损快 C．图中所示是圆锥摆，减小，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度变大 D．图中杂技演员表演“水流星”，当它通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用 3．(23-24高一下·辽宁协作校期中考试·期中)有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A．如图a，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B．如图b，悬挂在同一点的两个小球在同一水平面内做圆锥摆运动，则绳长的角速度大 C．如图c，同一小球在内壁光滑且固定的圆锥筒内的A、B位置先后沿水平面分别做匀速圆周运动，则小球在A位置处所受筒壁的支持力等于B位置处所受筒壁的支持力 D．如图d，火车转弯若超过规定速度行驶时，火车轮缘对内轨会有挤压作用 4．(23-24高一下·黑龙江大庆铁人中学·期中)有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是(   ) A．如图，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B．如图所示是一圆锥摆，小球做圆周运动的向心力由重力提供 C．如图，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、位置先后分别在水平面内做匀速圆周运动，则在A、两位置圆锥筒对小球的支持力大小不相等 D．如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用 5．(23-24高一下·黑龙江牡丹江第一高级中学·期中)下列关于几种圆周运动实例的说法中，错误的是（　　） A．图甲中小球在竖直圆形轨道内运动，经过轨道上与圆心等高的A点时，轨道对小球的支持力提供小球所需的向心力 B．图乙中放在水平转台上的物体随转台一起匀速转动，物体受到的静摩擦力方向始终指向圆心 C．图丙中小球做圆锥摆运动，小球运动的角速度为 D．图丁的圆筒匀速转动的角速度越大，紧贴圆筒壁一起运动的物体a所受摩擦力也越大 6．(23-24高一下·内蒙古乌海第六中学·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 7．(23-24高一下·内蒙古乌海第一中学·期中)如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法错误的是（    ） A．图a，汽车通过拱桥的最高点时处于失重状态 B．图b，火车转弯超过规定速度行驶时，轮缘对外轨有侧向挤压作用 C．图c，若A、B均相对静止，半径，质量，则A、B所受摩擦力 D．图d是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度增大 8．(23-24高一下·黑龙江哈尔滨第六中学·期中)如图，半径为的水平转盘绕竖直轴OO '转动，水平转盘中心O处有一光滑小孔，用长为的细线穿过小孔将质量分别为、的小球A和小物块B连接。现让小球A和水平转盘各以一定的角速度在水平面内转动，小物块B与水平转盘间的动摩擦因数，且始终处于转盘的边缘处与转盘相对静止。重力加速度。 (1)若小球A的角速度，求细线与竖直方向的夹角θ； (2)在满足（1）中的条件下，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求水平转盘角速度ω2的取值围。 9．(23-24高一下·辽宁沈阳第二中学·期中)如图所示，水平转盘上放有质量为m=1kg的物块，物块到转轴的距离为r=0.3m。一段轻绳的一端与物块相连，另一端系在圆盘中心上方d=0.4m处，绳恰好伸直，物块和转盘间的动摩擦因数为μ=0.3，设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知重力加速度为g。 （1）当水平转盘以角速度匀速转动时，绳上恰好有张力，求的值； （2）当水平转盘以角速度匀速转动时，物块恰好离开转盘，求的值。 （3）当水平转盘以角速度匀速转动时，求此时轻绳拉力F的大小。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 圆周运动 圆周运动的描述 1．(23-24高一下·辽宁县级重点高中协作体·期中)下列关于圆周运动的说法正确的是（　　） A．做圆周运动的物体受到的合力方向一定指向圆心 B．做匀速圆周运动的物体的加速度保持不变 C．物体只受恒力时可能做圆周运动 D．圆周运动属于变速运动 【答案】D 【来源】辽宁省县级重点高中协作体2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷 【解析】A．物体只有做匀速圆周运动时，所受到的合力的方向才一定指向圆心，故A错误； B．做匀速圆周运动的物体的加速度大小保持不变，方向时刻在变，故B错误； C．物体在恒力作用下，加速度恒定，不可能做圆周运动，故C错误； D．做圆周运动的物体速度在改变，故属于变速运动，故D正确。 故选D。 2．(23-24高一下·黑龙江哈尔滨第三中学校·期中)本学期“推门课”制度已经在全校推广，深受好评。如图所示，门上有a和b两个质点，它们与门一起绕转轴转动，在门被推开的过程中，a、b两点做圆周运动的（    ） A．半径相同 B．角速度相同 C．线速度相同 D．向心加速度相同 【答案】B 【来源】黑龙江省哈尔滨市第三中学校2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷（选考） 【解析】门上有a和b两个质点，它们与门一起绕转轴转动，则a、b两点同轴转动，所以角速度相同，但半径不相等，根据 ， 可知a、b两点做圆周运动的线速度不相等，向心加速度不相等。 故选B。 3．(23-24高一下·黑龙江哈尔滨第三中学校·期中)物体受到几个恒力的作用而处于平衡状态，若再对物体施加一个恒力，则物体不可能做（    ） A．匀速直线运动 B．匀变速直线运动 C．曲线运动 D．圆周运动 【答案】AD 【来源】黑龙江省哈尔滨市第三中学校2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷（选考） 【解析】物体受到几个恒力的作用而处于平衡状态，假设物体原来做匀速直线运动，若再对物体施加一个恒力，当恒力与速度在同一直线上时，物体做匀变速直线运动；当恒力与速度不在同一直线上时，物体做匀变速曲线运动；所以物体不可能做匀速直线运动或圆周运动。 故选AD。 传动问题 1．(23-24高一下·辽宁协作校期中考试·期中)某新型自行车，采用如图甲所示的无链传动系统，利用圆锥齿轮轴交，将动力传至后轴，驱动后轮转动，杜绝了传统自行车“掉链子”问题。图乙是圆锥齿轮轴交示意图，其中A是圆锥齿轮转轴上的点，B、C分别是两个圆锥齿轮边缘上的点，两个圆锥齿轮中心轴到A、B、C三点的距离分别记为、和（）。下列有关物理量之间的大小关系的表述中正确的是（    ） A．C点与A点的角速度 B．B点与C点的角速度 C．B点与A点的线速度 D．B点和C点的线速度 【答案】A 【来源】辽宁省协作校期中考试2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题 【解析】ABD．由图可知，B与C点属于齿轮传动，两点的线速度大小相等，即 根据 可得 由于 则 由图可知，A与B点属于同轴传动，两点角速度相等，则有 则C点与A点的角速度关系为 故A正确，BD错误； C．A与B点具有相等的角速度，根据 可得B点与A点的线速度关系为 故C错误。 故选A。 2．(23-24高一下·内蒙古通辽科尔沁左翼中旗实验高级中学·期中)如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转轴上，其半径之比为RB∶RC＝3∶2，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦力作用，B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的（　　） A．线速度大小之比为3∶2∶2 B．角速度之比为3∶2∶2 C．转速之比为2∶3∶2 D．向心加速度大小之比为9∶6∶4 【答案】BD 【来源】内蒙古自治区通辽市科尔沁左翼中旗实验高级中学2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题 【解析】AB．轮A、轮B靠摩擦传动，边缘点线速度相等，故 ：=1：1 轮B、轮C是共轴传动，角速度相等，故 b：c=1：1 根据公式 v=r 解得 va：vb：vc=3：3：2，a：b：c=3：2：2 故A错误，B正确； C．根据，可知转速之比为3：3：2，故C错误； D．根据可知 aa：ab：ac =9：6：4 故D正确。 故选BD。 3．(23-24高一下·内蒙古呼和浩特回民区·期中)如图所示为自行车的传动装置示意图，已知链轮的半径，飞轮的半径，后轮的半径，、、分别为链轮、飞轮和后轮边缘上的点。若脚蹬匀速转动一圈所需要的时间为1s，则在自行车匀速前进的过程中，下列说法正确的是（　　） A．、、三点的向心加速度大小之比为 B．、、三点的线速度大小之比为 C．链轮、飞轮和后轮的角速度大小之比为 D．自行车前进的速度大小约为 【答案】ABD 【来源】内蒙古呼和浩特市回民区2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【解析】BC．由于链轮和飞轮之间通过链条传动，所以A、B两点的线速度大小相等，又因为后轮和飞轮同轴转动，所以B、C两点的角速度大小相等。根据 可知A、B两点的角速度大小之比为 B、C两点的线速度大小之比为 综上所述可知链轮、飞轮和后轮的角速度大小之比为1∶2∶2，A、B、C三点的线速度大小之比为1∶1∶6，故B正确，C错误； A．根据向心加速度公式 可知A、B、C三点的向心加速度大小之比为1∶2∶12，故A正确； D．由题意可知A点的线速度大小为 根据前面分析可知C点的线速度大小为 即自行车前进的速度大小约为3.8m/s，故D正确。 故选ABD。 向心力 向心加速度 1．(23-24高一下·辽宁协作校期中考试·期中)如图所示，一半径为R的光滑圆环处于竖直平面内，圆环上套着一个可视为质点的、质量为m的小球。现使圆环绕其竖直直径转动，小球和圆环圆心O的连线与竖直方向的夹角记为，转速不同，小球静止在圆环上的位置不同，重力加速度为g。当圆环以角速度匀速转动且小球与圆环相对静止时（    ） A．角速度 B．角速度 C．角速度 D．角速度 【答案】B 【来源】辽宁省协作校期中考试2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题 【解析】对小球受力分析可知 可得 故选B。 2．(23-24高一下·辽宁县级重点高中协作体·期中)如图所示，无人机拍摄静止的汽车时，在水平面内绕汽车正上方某点做匀速圆周运动。若无人机的质量为m，轨道平面距汽车的竖直高度为h，无人机与汽车间的距离为r，无人机飞行时的线速度大小为v。无人机和汽车均视为质点，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A．无人机的向心加速度大小为 B．无人机受到的合力大小为mg C．无人机做圆周运动所需的向心力由空气作用力和重力的合力提供 D．无人机受到空气的作用力小于mg 【答案】C 【来源】辽宁省县级重点高中协作体2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷 【解析】A．无人机做圆周运动的半径为 故向心加速度大小为 故A错误； BCD．无人机做匀速圆周运动，重力方向竖直向下，所需向心力水平方向，则空气对无人机的作用力斜向上方，大于重力；空气作用力和重力的合力提供向心力，无人机受到的合力大小等于向心力的大小为 故BD错误，C正确。 故选C。 3．(23-24高一下·吉林吉林八校·期中)如图所示，A、B两小球分别固定在大、小轮的边缘上，小球C固定在大轮半径的中点，大轮的半径是小轮半径的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上不打滑。三个小球的质量相同且均视为质点。下列说法正确的是（    ） A．A、B两小球的线速度大小之比为2∶1 B．B、C两小球的角速度大小之比为1∶1 C．A、B两小球的周期之比为1∶4 D．A、C两小球的向心力大小之比为4∶1 【答案】BD 【来源】吉林省吉林八校2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题 【解析】AC．大、小轮之间靠摩擦传动，接触面上不打滑，则A、B两小球的线速度大小相等，根据 可知A、B两小球的角速度大小之比为 根据 可得A、B两小球的周期之比为 故AC错误； BD．B、C两小球同轴转动，角速度相等，则有 根据 可得A、C两小球的向心力大小之比为 故BD正确。 故选BD。 4．(23-24高一下·黑龙江佳木斯三校联考·期中)下列说法正确的是（　　） A．匀速圆周运动是线速度大小不变的运动 B．匀速圆周运动是一种匀变速运动 C．匀速圆周运动是一种变加速运动 D．做匀速圆周运动的物体所受合外力一定不为零 【答案】ACD 【来源】黑龙江省佳木斯市三校联考2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题 【解析】A．匀速圆周运动是线速度大小不变的运动，故A正确； BC．匀速圆周运动的加速度方向一直指向圆心，加速度方向一直在改变，故匀速圆周运动是一种非匀变速运动，故B错误，C正确； D．做匀速圆周运动的物体所受合外力一定不为零，故D正确。 故选ACD。 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 1．(23-24高一下·黑龙江牡丹江第一高级中学·期中)用图甲所示装置探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之转动，塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是1：1、1：2和1：3（如图乙所示）。左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A（或B）处，C、A到左右塔轮中心的距离相等，B到右塔轮中心的距离是A到右塔轮中心的距离的2倍，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力的大小之比可由两塔轮中心标尺露出的等分格数计算出。 (1)该实验利用___________探究向心力与质量、角速度和半径之间的关系。 A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．微元法 (2)若要探究向心力与半径的关系，应将传动皮带调至第一层塔轮，然后将质量相等的两小球分别放置挡板 （选填“A”或“B”） 和挡板C处。 (3)若质量相等的两小球分别放在挡板C和挡板B处，传动皮带位于第三层，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格数之比为 。 【答案】(1)C (2)B (3)9： 2 【来源】黑龙江省牡丹江市第一高级中学2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题 【解析】（1）该实验运用了控制变量法的实验思想。 故选C。 （2）保证小球运动半径不同，可将质量相等的两小球分别放置挡板B和挡板C处。 （3）传动皮带套在塔轮第三层时，塔轮的半径之比为1：3，根据 可知，角速度之比为3：1，其中 由 代入数据可知 即左右两标尺的露出的格子数之比为9：2。 2．(23-24高一下·黑龙江牡丹江第三高级中学·期中)用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题： (1)在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是______。 A．理想实验 B．等效替代法 C．微元法 D．控制变量法 (2)在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与______的关系。 A．质量m B．角速度ω C．半径r (3)在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为 。 【答案】(1)D (2)B (3)2∶1 【来源】黑龙江省牡丹江市第三高级中学2023-2024学年高一下学期期中物理试卷 【解析】（1）[1]在探究向心力大小F与半径r、质量m、角速度ω的关系时，需要先控制某些量不变，探究其中的两个物理量的关系，即用控制变量法。故选D。 （2）[2]两个钢球的质量相等，转动的半径相同，此时可研究向心力的大小与角速度ω的关系。故选B。 （3）[3]由可知，两球的向心力之比为1∶4，两球的质量相等，转动半径相同，则有转动的角速度之比为1∶2。因用皮带连接的左、右塔轮，轮缘的线速度大小相等，由v=ωr可知，左、右塔轮半径之比为2∶1。 3．(23-24高一下·黑龙江哈尔滨实验中学·期中)某实验小组用如图所示装置做了“探究向心力表达式”的实验。 (1)实验用到的研究方法是 A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想模型法 (2)如图（a）所示，长槽上的球2到转轴的距离是球1 到转轴距离的2倍，长槽上的球1和短槽上的球3到各自转轴的距离相等。在探究向心力和角速度的关系实验中，应取质量相同的小球分别放在图（a）中的 处（选填“1和2”、“1和3”或者“2和3”）， 若图（b）中标尺上读出左右两处钢球所受向心力大小之比约为1：4，那么如图（c）中左右变速塔轮半径之比R1：R2= 。 【答案】(1)A (2)1和3 2：1 【来源】黑龙江省哈尔滨市实验中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【解析】（1）探究向心力表达式，先研究向心力与其中一个物理量的关系，控制其他物理量不变；实验用到的研究方法是控制变量法。 故选A。 （2）[1]在探究向心力和角速度的关系实验中，应控制质量和半径一定，则应取质量相同的小球分别放在图（a）中的1和3处。 [2]若图（b）中标尺上读出左右两处钢球所受向心力大小之比约为1：4，根据 可得左右变速塔轮的角速度之比为 根据 由于左右变速塔轮边缘的线速度大小相等，则左右变速塔轮半径之比 4．(23-24高一下·吉林长春第二实验中学·期中)用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽横臂的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小。 (1)在探究向心力的大小与做圆周运动物体质量的关系时，应该选择两个质量 （填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板C与 （填“挡板A”或“挡板B”）处，同时选择半径 （填“相同”或“不同”）的两个塔轮； (2)若小球1、2质量同时都为2m时，它们分别放在B、C位置且传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，左、右两个标尺露出的格数之比应为 。 【答案】(1)不同 挡板A 相同 (2)2∶1 【来源】吉林省长春市第二实验中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【解析】（1）[1][2][3]本实验探究向心力的大小与做圆周运动物体质量的关系，所以该实验的变量是物体质量，即应该选择两个质量不同的小球。为了保证控制变量，所以因该选择半径相同的两个塔轮，即小球分别放在挡板A和挡板C处。 （2）若小球1和2质量同时都为2m时，它们分别放在B、C位置，左侧半径是右侧半径的2倍，则可知左侧小球受到的向心力是右侧小球的2倍，所以左、右两个标尺漏出的格数之比应为。 5．(23-24高一下·吉林名校联盟·期中)探究做匀速圆周运动的物体所需的向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系的实验装置如图所示。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格就能得到两个球所受向心力的比值。 (1)若探究的是向心力与半径之间的关系，必须保持小球的 、 相同，这里用到的实验方法是 。 (2)某次实验中，探究的是向心力与质量之间的关系，左、右两边露出的标尺分别是1格和3格，则左、右两边所放小球的质量之比为 。 【答案】(1)质量 角速度 控制变量法 (2) 【来源】吉林省名校联盟2023-2024学年高一下学期期中联合质量检测物理试题 【解析】（1）[1][2][3]若探究的是向心力与半径之间的关系，必须保持小球的质量、角速度相同，这里用到的实验方法是控制变量法； （2）由向心力表达式可知，小球做匀速圆周运动的半径、角速度不变时，小球所需的向心力大小与小球的质量成正比，向心力大小之比为，则左、右两边所放小球的质量比为。 6．(23-24高一下·吉林延边朝鲜族延吉延边第二中学·期中)如图所示为探究向心力大小的表达式的实验装置—向心力演示器，左、右变速塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处的层来改变左、右塔轮的角速度之比，实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A（或B）处，已知A、C到各自塔轮中心的距离相等，B到塔轮中心的距离是A到塔轮中心的距离的2倍。 (1)在该实验中，主要利用了_________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系 A．理想实验法 B．微元法 C．控制变量法 D．等效替代法 (2)在某次实验中，一组同学把两个完全相同的小球分别放在A、C位置，将皮带处于塔轮的某一层上，匀速转动手柄时，左边标尺露出1个分格，右边标尺露出4个分格，则A、C位置处的小球转动所需的向心力之比为 ，皮带连接的左、右塔轮半径之比为 。 【答案】(1)C (2)1∶4 2∶1 【来源】吉林省延边朝鲜族自治州延吉市延边第二中学2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题 【解析】（1）在该实验中，试验时采用了控制其他两个量不变，研究另一个量与向心力的关系，故主要利用了控制变量法来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系。 故选C。 （2）[1]由题意可知，左右两侧的向心力大小之比等于标尺露出的格数之比，所以 [2]由于A、C做圆周运动的半径相等，根据 可得 由于皮带传动处线速度相等，根据 可知 7．(23-24高一下·辽宁抚顺六校协作体·)某同学设计了如图所示的实验装置来探究向心力大小与角速度、半径之间的关系。选一根圆珠笔杆，取一根尼龙细线，一端系一个小球，另一端穿过圆珠笔杆，吊上若干质量相同的钩码，调节尼龙细线，可控制小球距圆珠笔杆的顶部（笔尖部）的细线长度，握住圆珠笔杆，并尽量使小球稳定在一个水平面内做匀速圆周运动。（不计尼龙细线与笔杆间的摩擦） (1)为探究小球做匀速圆周运动所需的向心力大小与角速度的关系，应控制小球的 和 相同，这里用到的实验方法是 。 (2)实际上小球做匀速圆周运动所需的向心力 （填“大于”“小于”或“等于”）悬挂钩码受到的重力。 【答案】(1)质量/轨道半径 轨道半径/质量 控制变量法 (2)小于 【来源】辽宁省抚顺市六校协作体2023-2024学年高一下学期5月联考物理试卷 【解析】（1）[1][2][3]为探究小球做匀速圆周运动所需的向心力大小与角速度的关系，应控制小球的质量和轨道半径相同，这里用到的实验方法是控制变量法。 （2）[1]实际上小球受到重力和细线拉力，两者的合力提供小球做匀速圆周运动所需的向心力，因此细线拉力大于向心力，又因为细线拉力等于悬挂钩码受到的重力，所以向心力小于悬挂钩码受到的重力。 8．(23-24高一下·辽宁县级重点高中协作体·期中)某实验小组用如图所示的装置做“探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系”实验。已知挡板A到左侧塔轮的中心距离与挡板C到右侧塔轮的中心距离相等。 (1)本实验的实验方法是 （填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”）。 (2)要探究向心力与质量的关系，应将两个质量不同的小球（均可视为质点），分别放置在 （填“挡板A、B” “挡板B、C”或“挡板A、C”）处，将传动皮带套在半径相同的左、右两个塔轮上，匀速转动手柄，若左、右两标尺露出的格子数之比为，则左、右小球的质量之比为 。 【答案】(1)控制变量法 (2)挡板A、C 【来源】辽宁省县级重点高中协作体2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷 【解析】（1）探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系实验，每次只改变一个变量，控制其他变量不变，运用的是控制变量法。 （2）[1][2]要探究向心力与质量的关系，应保持角速度和半径相同，故应将两个质量不同的小球分别放置在挡板A、C处；若左、右两标尺露出的格子数之比为，故向心力大小之比为，根据 可得左、右小球的质量之比为。 9．(23-24高一下·辽宁大连育明高级中学·期中)在探究向心力大小与小球质量、角速度和半径之间关系实验中： (1)小明同学用如图甲所示的向心力演示器进行探究，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨道半径之比为1：2：1，在探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量相同的小球，分别放在挡板B与挡板C处，同时选择半径 （选填“相同”或“不同”）的两个塔轮进行实验； (2)小王同学用如图乙所示的装置进行实验。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为，光电门记录遮光片通过的时间，滑块的旋转半径为，滑块随杆一起做匀速圆周运动，则角速度 。（用相关物理量符号表示）；改变转动速度大小，得到多组实验数据后，与 （填“”、“”、“”或“”）的关系图像是一条的倾斜直线。 【答案】(1)相同 (2) 【来源】辽宁省大连育明高级中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷 【解析】（1）在探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时满足，应保证小球的质量相同，两球的角速度大小相同，而两塔轮用同一皮带带动，其边缘的线速度相等，由可知，将两球分别放在挡板B与挡板C处，应同时选择半径相同的两个塔轮进行实验。 （2）[1]遮光片宽度为，光电门记录遮光片通过的时间，此时间极短，则平均速度近似为转动的线速度，滑块的旋转半径为，可得角速度为 [2]由向心力公式有 则的图像为过原点的倾斜直线。 10．(23-24高一下·辽宁协作校期中考试·期中)某同学利用如图1所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力F与小球质量m、运动半径r和角速度之间的关系。左右塔轮每层半径之比自上而下分别是1∶1，2∶1和3∶1（如图2所示）。实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A或B处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，请回答下列问题： (1)在该实验中，主要利用了______来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系； A．理想实验法 B．控制变量法 C．微元法 D．等效替代法 (2)若要探究向心力的大小F与半径r的关系，可以将相同的钢球分别放在挡板C和挡板B处，将传动皮带置于第 层（填“一”、“二”或“三”）； (3)某次实验时，小明同学将质量为和的小球分别放在B、C位置，传动皮带位于第三层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，通过左右两标尺露出的格子数得到左右两小球所受向心力的大小之比为2∶3，由此可知 。 【答案】(1)B (2)一 (3) 【来源】辽宁省协作校期中考试2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题 【解析】（1）探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系，先探究向心力与其中一个物理量关系，控制其他物理量不变，采用的实验方法是控制变量法。 故选B。 （2）若要探究向心力的大小F与半径r的关系，需要控制质量和角速度一定，可以将相同的钢球分别放在挡板C和挡板B处，将传动皮带置于第一层。 （3）小明同学将质量为和的小球分别放在B、C位置，则小球做圆周运动半径之比为 传动皮带位于第三层，由于左右塔轮边缘的线速度大小相等，可知小球的角速度之比为 当塔轮匀速转动时，通过左右两标尺露出的格子数得到左右两小球所受向心力的大小之比为2∶3，则有 根据 可得 11．(23-24高一下·内蒙古乌海第一中学·期中)向心力演示器如图所示，用来探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m，角速度和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮1和变速塔轮2匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。 (1)在研究向心力F的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的_________。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．理想实验法 D．演绎法 (2)图中所示。若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小F与________的关系。 A．钢球质量m B．角速度 C．运动半径r D．线速度v (3)图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球A和钢球C所受向心力的比值为，则与皮带连接的变速塔轮1和变速塔轮2的半径之比为__________。 A． B． C． D． 【答案】(1)A (2)B (3)C 【来源】内蒙古乌海市第一中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【解析】（1）为了研究向心力与其中某一个因素的关系，需控制其他量不变，即采用控制变量法，故选A。 （2）根据 若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小F与角速度的关系，故选B。 （3）若两个钢球质量和运动半径相等，根据 得变速轮塔1和变速轮塔2的角速度之比为 两塔轮与皮带连接处线速度大小相等，根据 得皮带连接的变速轮塔1和变速轮塔2的半径之比为 故选C。 水平盘上的物体 1．(23-24高一下·辽宁县级重点高中协作体·期中)如图所示，两个质量均为m的木块A、B用恰好伸直的轻绳相连，放在水平圆盘上，A恰好处于圆盘中心，B到竖直转轴OO'的距离为l。已知两木块与圆盘间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，两木块均可视为质点。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢加速转动，表示圆盘转动的角速度，则下列说法正确的是（　　） A．当时，轻绳上的拉力不为零 B．当时，轻绳上的拉力大小为 C．当时，木块A受到的摩擦力大小为 D．当且继续增大时，木块A会相对于圆盘滑动 【答案】D 【来源】辽宁省县级重点高中协作体2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷 【解析】AD．当绳上刚好没有拉力时，对B物体有 临界角速度 当木块A刚好相对于圆盘滑动时，设此时绳子中的拉力为F，可得 对B物体有 解得 故可知当时，此时绳子中的拉力为零；当且继续增大时，绳子中拉力会大于，木块A会相对于圆盘滑动，故A错误，D正确； BC．当时，此时绳子中有拉力，对物体B 解得此时轻绳上的拉力大小为 当时，此时物体A未滑动，对物体B 解得此时轻绳上的拉力大小为 对物体A根据平衡条件得木块A受到的摩擦力大小为 故BC错误。 故选D。 2．(23-24高一下·内蒙古呼和浩特第二中学·期中)如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮A和B水平放置，两轮半径满足．当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上。若将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮也静止，则木块距B轮转轴的最大距离为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【来源】内蒙古呼和浩特市第二中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷 【解析】轮A和B边缘的线速度大小相等，根据 可知 在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上，则有 将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮也静止，设木块距B轮转轴的最大距离为，则有 联立解得 故选C。 3．(23-24高一下·内蒙古乌海第六中学·期中)如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中错误的是（　　） A．A球的线速度必定小于B球的线速度 B．A球的角速度必定大于B球的角速度 C．A球的运动周期必定大于B球的运动周期 D．A球对筒壁的压力必定等于B球对筒壁的压力 【答案】AB 【来源】内蒙古自治区乌海市第六中学2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题 【解析】A．如图所示 小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动，由合力提供向心力得 解得 由于A和B的倾斜角度相同，A的半径大，则A的线速度大，故A错误； B．同理得，由于A的半径大，则A的角速度小，故B错误； C．由可知，A的角速度小，则A的周期大，故C正确； D．由平行四边形定则得筒壁对球的支持力为 则A、B球受到筒壁的支持力相同。根据牛顿第三定律可知，两球对筒壁的压力相同，故D正确。 本题选错的，故选AB。 4．(23-24高一下·内蒙古乌海第一中学·期中)如图所示，水平转台上有一个质量的小物块，用长的细线将物块连接到转轴上，此时细线恰好绷直无拉力，细线与竖直转轴的夹角，物块与转台间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现使转台由静止开始逐渐加速转动（，，），下列说法正确的是（    ） A．当绳子刚好出现拉力时，转台角速度 B．当物块刚要离开转台时，转台角速度 C．当转台角速度为时，细线的拉力 D．当转台角速度为时，细线的拉力 【答案】ABC 【来源】内蒙古乌海市第一中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【解析】A．由题意可知，当绳子刚好出现拉力时，静摩擦力提供向心力，物块所受的最大静摩擦力大小为 N 根据牛顿第二定律 解得 rad/s 故A正确； B．物块刚要离开转台时，转台对物块的支持力恰好为零， 水平方向 竖直方向 联立解得 rad/s 故B正确； C．由于 rad/s<rad/s<5rad/s 物块受力分析如图所示 水平方向 竖直方向 其中 解得 T=10N 故C正确； D．>5rad/s，物块离开转台，细线的拉力与竖直方向夹角为，则有 联立解得 N 故D错误； 故选ABC。 5．(23-24高一下·辽宁朝阳建平县实验中学·期中)如图所示，A、B两个材料相同的物体放在水平旋转的圆盘上，A的质量为m，B的质量为2m，B离轴距离为R，A离轴距离为2R，两物体始终相对盘静止，则（　　） A．A与B的线速度大小之比为 B．A与B的角速度之比为 C．A与B的向心加速度大小之比为 D．在转盘转速增加时，A与B一起滑动 【答案】ABC 【来源】辽宁省朝阳市建平县实验中学2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题 【解析】AB．由题知A、B两个物体同轴转动，则，故 由线速度公式知 代入得 AB正确； C．由向心加速度公式知 代入得 C正确； D．由向心力公式知 代入得 故两个物体做圆周运动所需的向心力大小相等，在转动过程中摩擦力提供物体做圆周运动向心力，则由 可知，故A先发生滑动，D错误； 故选ABC。 6．(23-24高一下·黑龙江大庆大庆中学·期中)如图所示，餐桌的水平旋转餐台可绕固定点O转动，在旋转餐台上静止放置两个完全相同的小碟子M、N，M离O点较近，N离O点较远，餐台表面粗糙程度均匀。下列说法正确的是（　　） A．若M随餐台一起加速转动，静摩擦力不指向圆心 B．若餐台转速从零缓慢增大，M比N先与餐台发生相对滑动 C．若M随餐台一起匀速转动，它受到重力、支持力和向心力作用 D．若N随餐台一起匀速转动，它受到重力、支持力和静摩擦力作用 【答案】AD 【来源】黑龙江省大庆市大庆中学2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题 【解析】A．若M随餐台一起加速转动，静摩擦力一方面要提供沿速度方向使物体加速的力，同时要提供指向圆心的向心力，则静摩擦力方向不指向圆心，故A正确； B．根据 可知，当物体将要滑动时，距离圆心越远的物体临界角速度越小，可知若餐台转速从零缓慢增大，N比M先与餐台发生相对滑动，故B错误； CD．若物体随餐台一起匀速转动，M和N都是受到重力、支持力和静摩擦力作用，其中静摩擦力提供做圆周运动的向心力，故C错误，D正确。 故选AD。 7．(23-24高一下·黑龙江齐齐哈尔实验中学·期中)如图，A、B、C三个物体放在旋转平台上，最大静摩擦因数均为，已知A的质量为，B、C的质量均为m，A、B离轴距离均为R，C距离轴为，则当平台逐渐加速旋转时（　　） A．物体A和B的向心加速度大小相等 B．物体B的摩擦力最小 C．当圆台转速增加时，B比A先滑动 D．当圆台转速增加时，C最先开始滑动 【答案】ABD 【来源】黑龙江省齐齐哈尔市实验中学2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题 【解析】A．由题可知A、B、C三个物体同轴转动，角速度大小相等，向心加速度为 A、B离轴距离均为R，故物体A和B的向心加速度大小相等，故A正确； B．根据静摩擦力提供向心力，可得 可知B物体的摩擦力最小，故B正确； CD．根据静摩擦力提供向心力，可得 可得发生相对滑动的临界角速度为 C离轴距离最远，临界角速度最小，则C先滑动，A、B离轴距离相等，A、B同时滑动，故C错误，D正确。 故选ABD。 8．(23-24高一下·吉林长春第二实验中学·期中)如图所示，餐桌中心是一个半径为r=1.0m的圆盘，圆盘可绕中心轴转动，近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘间的动摩擦因数为μ1=0.9，与餐桌间的动摩擦因数为μ2=0.25，餐桌离地面的高度为h=0.8m。设小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。 （1）为使物体不滑到餐桌上，圆盘的角速度ω的最大值为多少？ （2）若餐桌的半径，求在圆盘角速度缓慢增大时，物体从圆盘上被甩出后到落地点的位移大小。 【答案】（1）；（2） 【来源】吉林省长春市第二实验中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【解析】（1）由题意可得，当小物体在圆盘上随圆盘一起转动时，圆盘对小物体的静摩擦力提供向心力，所以随着圆盘转速的增大，小物体受到的静摩擦力增大，当静摩擦力最大时，小物体即将滑落，此时圆盘的角速度达到最大，有 联立两式可得 （2）物体在餐桌上滑动的初速度 当物体滑离餐桌时，开始做平抛运动，平抛的初速度为物体在餐桌上滑动的末速度vx，由题意可得 由于餐桌半径为 所以 可得 设物体做平抛运动的时间为t，则 解得 物体做平抛运动的水平位移为 物体的位移大小 9．(23-24高一下·吉林名校联盟·期中)如图所示，一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘上面放置一劲度系数的轻弹簧。轻弹簧的一端固定于中心轴上O点且轻弹簧始终保持水平，另一端连接质量为的物块（可视为质点）。圆盘未转动时弹簧未发生形变，此时物块到中心轴的距离为。已知物块与圆盘间的动摩擦因数为0.1，且接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。现让圆盘的角速度由0开始缓慢增大，任意时刻物块的运动均可视为圆周运动，弹簧始终在弹性限度内且物块未脱离圆盘。求： （1）当圆盘的角速度大小时，物块受到的摩擦力大小； （2）当圆盘的角速度大小时，物块受到的摩擦力大小； （3）当圆盘的角速度大小时，弹簧的弹力大小F。 【答案】（1）；（2）；（3） 【来源】吉林省名校联盟2023-2024学年高一下学期期中联合质量检测物理试题 【解析】（1）当圆盘的角速度大小时，物块所需的向心力大小 由于 因此此时物块受到的摩擦力为静摩擦力，有 （2）当圆盘的角速度大小时，若弹簧仍处于原长 则物块所需的向心力大小 可知弹簧处于拉伸状态，此时物块受到的摩擦力大小 （3）设弹簧的形变量大小为x，对物块有 解得 弹簧的弹力大小 圆锥摆问题 1．(23-24高一下·辽宁大连育明高级中学·期中)如图所示，倾角的斜面固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，斜面最低点A在转轴上。转台以角速度匀速转动时，质量为的小物块（可视为质点）与斜面一起转动且相对斜面静止。已知小物块与斜面之间动摩擦因数为0.5，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。则转台匀速转动的越大（物块不滑动）（　　） A．小物块对斜面的压力越大 B．小物块对斜面的压力越小 C．斜面对小物块摩擦力越大 D．斜面对小物块摩擦力越小 【答案】A 【来源】辽宁省大连育明高级中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷 【解析】设小物块做圆周运动的半径为，则小物块的加速度大小为 设角速度为时，物块受到的摩擦力刚好为0，根据牛顿第二定律可得 可得 将小物块的加速度分解为沿斜面向下分加速度和垂直斜面向上分加速度，垂直斜面方向，根据牛顿第二定律可得 可知转台匀速转动的越大，支持力越大，则小物块对斜面的压力越大；当角速度满足时，物块受到的摩擦力沿斜面向上，根据牛顿第二定律可得 可知随着转台角速度的增大，摩擦力逐渐减小；当角速度满足时，物块受到的摩擦力沿斜面向上，根据牛顿第二定律可得 可知随着转台角速度的增大，摩擦力逐渐增大。 故选A。 2．(23-24高一下·黑龙江齐齐哈尔实验中学·期中)质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法不正确的是（　　） A．a绳的张力不可能为零 B．a绳的张力随角速度的增大而增大 C．当角速度时，b绳将出现弹力 D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化 【答案】BD 【来源】黑龙江省齐齐哈尔市实验中学2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题 【解析】A．小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零，故A正确； B．当b绳伸直后，根据竖直方向上平衡可得 解得 可知a绳的拉力不变，故B错误； C．当b绳拉力为零时，有 解得 可知当角速度时，b绳将出现弹力，故C正确； D．由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变，故D错误。 本题选错误的，故选BD。 3．(23-24高一下·内蒙古呼和浩特回民区·期中)质量为的小球用细线悬挂于天花板的点，使小球在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度大小为。 （1）若悬挂小球的细线长为，小球做匀速圆周运动的角速度为，求细线对小球的拉力的大小； （2）设小球运动的轨迹圆的圆心到悬挂点的距离为h，请写出小球做匀速圆周运动的角速度与h的函数关系式。 【答案】（1）；（2） 【来源】内蒙古呼和浩特市回民区2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【解析】（1）小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图所示。小球受重力和绳子的拉力，由合力提供向心力，根据牛顿第二定律得 r                            F合                          .           F合                      得                     （2）保持轨迹圆的圆心到悬点的距离h，根据牛顿第二定律得                  F合                 =r F合               得               绳（杆）球类模型 1．(23-24高一下·黑龙江大庆大庆中学·期中)如图所示，长为3L的轻杆可绕水平转轴O转动，在杆两端分别固定质量均为m的球A、B（可视为质点），球A距轴O的距离为L。现给系统一定初速度，使杆和球在竖直平面内转动。当球B运动到最高点时，水平转轴O对杆的作用力恰好为零，忽略空气阻力。已知重力加速度为g，则球B在最高点时，下列说法不正确的是（　　） A．A、B转动角速度相等 B．杆对球B的弹力大小为3mg C．球A的速度为 D．球B对杆有向上的拉力 【答案】C 【来源】黑龙江省大庆市大庆中学2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题 【解析】A．A、B在相同时间内转过的角度相等，所以A、B转动角速度相等，故A正确，不满足题意要求； BD．当球B运动到最高点时，水平转轴O对杆的作用力恰好为零时，杆对两球的作用力大小相等、方向相反，由于此时杆对球A的弹力向上，则杆对球B的弹力向下，所以球B对杆有向上的拉力；设此时角速度为，杆对球B的弹力为，对B球由牛顿第二定律可得 对A球由牛顿第二定律可得 联立解得 ， 故BD正确，不满足题意要求； C．球A的速度为 故C错误，满足题意要求。 故选C。 2．(23-24高一下·黑龙江佳木斯三校联考·期中)质量为m的小球，用长为l的线悬挂在O点，在O点正下方处有一光滑的钉子O/，把小球拉到与O/在同一水平面的位置，摆线被钉子拦住，如图所示，将小球从静止释放，当球第一次通过最低点P的瞬间（　　） A．小球速率突然减小 B．小球角速度突然增大 C．小球的向心加速度突然减小 D．摆线上的张力不变 【答案】B 【来源】黑龙江省佳木斯市三校联考2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题 【解析】A．小球第一次通过最低点时，小球的速率不变，故A错误； B．由于线速度大小不变，根据 知半径变小，得小球角速度突然增大，故B正确； C．由于线速度大小不变，根据 知半径变小，得小球的向心加速度突然增大，故C错误； D．根据 得 半径变小，则张力突然变大，故D错误。 故选B。 3．(23-24高一下·黑龙江哈尔滨实验中学·期中)如图甲所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为FN，小球在最高点的速度大小为v，图像如图乙所示。下列说法正确的是 A．小球的质量为 B．当地的重力加速度大小为 C．若c=2b， 则杆对小球弹力大小为2a D．v2=c时，小球对杆弹力方向向下 【答案】A 【来源】黑龙江省哈尔滨市实验中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【解析】AB．由图乙可知，当时，对小球在最高点由牛顿第二定律得 可得当地的重力加速度大小为 当时，在最高点有 可得小球的质量 故A正确，B错误； C．若，在最高点对小球由牛顿第二定律得 解得 则杆对小球的弹力大小为，故C错误； D．当时，在最高点对小球由牛顿第二定律得 可得 可知杆对小球弹力方向向下，则小球对杆弹力方向向上，故D错误。 故选A。 4．(23-24高一下·内蒙古呼和浩特第十四中学·期中)如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，重力加速度为g。下列说法中正确的是（    ） A．小球能够到达最高点时的最小速度为0 B．小球能够通过最高点时的最小速度为 C．如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过最低点时对管道的外壁的作用力为6mg D．如果小球在最高点时的速度大小为，则此时小球对管道的内壁的作用力为3mg 【答案】A 【来源】内蒙古呼和浩特市第十四中学2023-2024学年高一下学期期中物理题 【解析】AB．圆形管道内壁能支撑小球，小球能够通过最高点时的最小速度为0，A正确，B错误； C．根据牛顿第二定律得 解得 如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过最低点时对管道的外壁的作用力为26mg，C错误； D．根据牛顿第二定律得 解得 如果小球在最高点时的速度大小为，则此时小球对管道的外壁的作用力为3mg，D错误。 故选A。 5．(23-24高一下·辽宁沈阳联合体·期中)图甲为建筑行业使用的一种小型打夯机，其原理可简化为一个质量为M的支架（含电动机）上由一根长为l的轻杆带动一个质量为m的铁球（铁球可视为质点），如图乙所示。若在某次打夯过程中，铁球以角速度ω匀速转动，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．铁球转动过程中线速度改变 B．铁球做圆周运动的向心加速度始终不变 C．铁球转动到最低点时，处于超重状态 D．若铁球转动到最高点时，支架对地面的压力刚好为零，则 【答案】ACD 【来源】辽宁省沈阳市联合体2023-2024学年高一下学期期中检测物理试题 【解析】AB．铁球转动过程中，线速度和向心加速度的方向都在变化，故A正确，B错误； C．铁球转动到最低点时，拉力大于重力，处于超重状态，故C正确； D．铁球转动到最高点时，此时对支架受力分析，有 对小球分析，有 解得 故D正确。 故选ACD。 6．(23-24高一下·辽宁协作校期中考试·期中)如图所示，轻杆一端固定一个小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为l的圆周运动，小球通过最高点时的速度为v，重力加速度为g，则（    ） A．v的值必须大于等于 B．v越大，小球在最高点时所需向心力也越大 C．当时，v越大，小球在最高点时杆对小球的弹力越小 D．当时，v越小，小球在最高点时杆对小球的弹力越大 【答案】BD 【来源】辽宁省协作校期中考试2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题 【解析】A．因小球用轻杆连接，则最高点的最小速度为零，即v的值必须大于等于零，选项A错误； B．根据 可知，v越大，小球在最高点时所需向心力也越大，选项B正确； C．当时，小球受杆的拉力作用，则 可知，v越大，小球在最高点时杆对小球的弹力越大，选项C错误； D．当时，小球受杆的支持力作用，则 则v越小，小球在最高点时杆对小球的弹力越大，选项D正确。 故选BD。 7．(23-24高一下·吉林四平·期中)如图甲、乙所示，分别用长度均为1m的轻质细绳和轻质细杆的一端拴质量均为1kg的小球A、B，另一端分别固定在O、点，现让A、B两小球分别绕O、点在竖直平面内做圆周运动，小球均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A．A球做圆周运动到最高点的最小速度为 B．B球做圆周运动到最高点的最小速度为 C．某次A、B两球运动到最高点对绳、杆的作用力大小分别为2N、5N，则此时A、B两球经过最高点时的速度大小之比可能为 D．某次A、B两球运动到最高点对绳、杆的作用力大小分别为2N、5N，则此时A、B两球经过最高点时的速度大小之比可能为 【答案】ACD 【来源】吉林省四平市2023-2024学年高一下学期期中质量监测物理试题 【解析】A．A球与细绳相连，则恰好能到最高点时有 解得 故A正确； B．B球与杆相连，则恰好能到最高点的速度大小为 故B错误； C D．对A球在最高点时由牛顿第二定律有 代入数据解得 对B球有两种情况：a.杆对小球B为支持力时，则有 代入数据解得 b.杆对小球B为拉力时，则有 代入数据解得 则小球A、B在最高点的速度大小之比为 （或） 和 （或） 故CD正确。 故选ACD。 8．(23-24高一下·黑龙江绥化第二中学·期中)如图所示，长0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为2m/s.g取，下列说法正确的是（    ） A．小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24N B．小球通过最高点时，对杆的压力大小是6N C．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24N D．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N 【答案】BD 【来源】黑龙江省绥化市第二中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷 【解析】AB．设在最高点杆子表现为拉力，对于小球则有 代入数据得 则杆子表现为推力，大小为6N，所以小球对杆子表现为压力，大小为6N，故A错误，B正确； CD．在最低点，杆子表现为拉力，对于小球有 代入数据得 F=54N 故C错误，D正确。 故选BD。 9．(23-24高一下·内蒙古呼和浩特第十四中学·期中)一根长的绳子系着一个小球，小球在竖直平面内做圆周运动。已知球的质量，（）求： (1)试确定到达最高点时向心力的最小值； (2)当小球在最高点时的速度为3m/s时，绳对小球的拉力； (3)当小球在最低点时的速度为6m/s时，绳对小球的拉力。 【答案】(1) (2)2.5N，方向向下 (3)35N，方向向上 【来源】内蒙古呼和浩特市第十四中学2023-2024学年高一下学期期中物理题 【解析】（1）小球在最高点受重力和拉力，合力提供向心力，当拉力为零时，向心力最小，为 （2）当小球在最高点时的速度为3m/s时，重力和拉力的合力提供向心力 得 方向向下。 （3）当小球在最低点时的速度为6m/s时，重力和拉力的合力提供向心力 得 方向向上。 拱桥和凹型桥问题 1．(23-24高一下·吉林名校联盟·期中)小李一家驾车外出旅游途中汽车以恒定速率通过图中所示的波浪路，波浪路可简化为竖直平面内的两个半径为R的圆弧，A、B点分别为凸形路面最高点、凹形路面最低点。汽车通过凹形路面最低点B时，对路面的压力大小为其所受总重力的。已知汽车及车上人的总质量为M，小李的质量为m，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A．汽车的速率为 B．汽车通过B点时小李处于失重状态 C．汽车通过A点时小李处于超重状态 D．汽车通过B点时小李受到的合力大小为 【答案】D 【来源】吉林省名校联盟2023-2024学年高一下学期期中联合质量检测物理试题 【解析】A．汽车通过B点时，对汽车整体受力分析有 其中 解得 选项A错误； B．汽车通过B点时小李的加速度方向竖直向上，小李处于超重状态，选项B错误； C．汽车通过A点时小李的加速度方向竖直向下，小李处于失重状态，选项C错误； D．汽车通过B点时，小李受到的合力提供向心力，有 选项D正确。 故选D。 2．(23-24高一下·辽宁沈阳联合体·期中)如图所示是汽车通过公路上的拱形桥时的示意图，汽车过桥最高点时的运动可以看做圆周运动。下列说法正确的是（    ） A．汽车过桥最高点时对桥的压力等于汽车的重力 B．汽车过桥最高点时对桥的压力小于汽车的重力 C．汽车过桥最高点时所需要的向心力方向水平向右 D．汽车做圆周运动所需要的向心力为零 【答案】B 【来源】辽宁省沈阳市联合体2023-2024学年高一下学期期中检测物理试题 【解析】AB．汽车过桥最高点时，加速度方向向下，汽车处于失重状态，汽车对桥的压力小于汽车的重力，故A错误，B正确； CD．汽车做圆周运动所需要的向心力不为零，汽车过桥最高点时所需要的向心力方向指向圆心，即方向竖直向下，故CD错误。 故选B。 转弯模型 1．(23-24高一下·辽宁抚顺六校协作体·)如图所示，一汽车正在道路上转弯，弯道处的路面是倾斜的，且与水平面所成夹角的正切值。已知汽车在弯道上做圆周运动的半径为40m，取重力加速度大小。若将汽车过弯道恰好没有向内、外侧滑动趋势时的速度称为安全速度，则下列说法正确的是（    ） A．汽车过该弯道的安全速度为10m/s B．汽车过该弯道的安全速度为9m/s C．若汽车的质量增大，汽车过该弯道的安全速度增大 D．若遇雨雪天气路面变湿滑时，汽车过该弯道的安全速度减小 【答案】A 【来源】辽宁省抚顺市六校协作体2023-2024学年高一下学期5月联考物理试卷 【解析】A B．对汽车受力分析，有 解得 故A正确，B错误； C D．根据 得 汽车的质量和路面的粗糙程度对安全速度无影响，故CD错误。 故选A。 2．(23-24高一下·内蒙古呼和浩特第二中学·期中)在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，这样可使列车以规定速度v通过弯道时内外轨道均不受侧向挤压，保证行车安全，其简化模型如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．若要增大列车转弯时的规定速度v，在设计铁路时可适当增大弯道处内外轨道的高度差 B．若列车空载时仍以v的速度通过该圆弧轨道，车轮将侧向挤压内轨 C．列车转弯时的速度高于规定速度v时，列车将侧向挤压内轨 D．列车转弯时的速度低于规定速度v时，列车将侧向挤压内轨 【答案】AD 【来源】内蒙古呼和浩特市第二中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷 【解析】A．弯道处的外轨会略高于内轨，这样可使列车以规定速度v通过弯道时内外轨道均不受侧向挤压，设倾角为，根据牛顿第二定律可得 可得 若要增大列车转弯时的规定速度v，在设计铁路时可适当增大弯道处内外轨道的高度差，增大，故A正确； B．若列车空载时仍以v的速度通过该圆弧轨道，车轮不会侧向挤压内轨和外轨，故B错误； C．列车转弯时的速度高于规定速度v时，则重力和支持力的合力不足以提供向心力，列车将侧向挤压外轨，故C错误； D．列车转弯时的速度低于规定速度v时，则重力和支持力的合力大于所需的向心力，列车将侧向挤压内轨，故D正确。 故选AD。 3．(23-24高一下·黑龙江绥化第二中学·期中)火车转弯可以看成是在水平面内做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损.为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题，下列措施可行的是（    ） A．适当减小内外轨的高度差 B．适当增加内外轨的高度差 C．适当减小弯道半径 D．适当增大弯道半径 【答案】BD 【来源】黑龙江省绥化市第二中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷 【解析】设内外轨距离为，火车转弯时为减小外轨所受压力，可使外轨略离于内轨，高度差为，使轨道形成斜面，若火车速度合适，内外轨均不受挤压，此时，重力与支持力的合力提供向心力，如图 有 得 其中 当火车速度增大时，应适当增大转弯半径或增加内外轨道的高度差，故BD正确，AC错误。 故选BD。 4．(23-24高一下·黑龙江佳木斯三校联考·期中)质量为2吨的汽车在水平路面上做半径为40m的转弯，如果车速是36km/h，则其所需的向心力多大？是由什么力提供的？若路面能提供的最大静摩擦力的值为车重的0.6倍，那么，若仍以36km/h速度转弯，转弯半径不小于多少m？（g取10m/s2） 【答案】5000N，静摩擦力，16.7m 【来源】黑龙江省佳木斯市三校联考2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题 【解析】车速 v=36km/h=10m/s 向心力 向心力是由静摩擦力提供的。 解得 R=16.7m 圆周运动基本模型的综合 1．(23-24高一下·吉林白城洮南第一中学·期中)以下是我们所研究的有关圆周运动的基本模型，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用 B．如图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力 C．如图丙，两个圆锥摆摆线与竖直方向夹角不同，但圆锥高相同，则两圆锥摆的角速度大小相等 D．如图丁，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球角速度大小相等 【答案】C 【来源】吉林市白城市洮南市第一中学2023-2024学年高一下学期阶段性（期中）考试物理试卷 【解析】A．火车转弯小于规定速度行驶时，重力和轨道支持力的合力大于所需的向心力，内轨对轮缘会有挤压作用，故A错误； B．汽车通过拱桥的最高点时，加速度方向向下，汽车处于失重状态，汽车受到的支持力小于重力，故B错误； C．设圆锥高为，根据牛顿第二定律可得 可得 两个圆锥摆摆线与竖直方向夹角不同，但圆锥高相同，则两圆锥摆的角速度大小相等，故C正确； D．同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，设圆锥筒的母线与水平方向的夹角为，水平方向根据牛顿第二定律可得 可得 由于同一小球在A、B位置做匀速圆周运动的半径不同，则角速度大小不相等，故D错误。 故选C。 2．(23-24高一下·辽宁七校协作体·期中)下列四幅图是有关生活中的圆周运动的实例分析，其中说法正确的是（　　） A．汽车通过凹形桥的最低点时，速度越快越容易爆胎 B．如果行驶速度超过设计速度，轮缘会挤压内轨，会使内轨受损快 C．图中所示是圆锥摆，减小，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度变大 D．图中杂技演员表演“水流星”，当它通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用 【答案】A 【来源】辽宁省七校协作体2023-2024学年高一下学期5月期中联考物理试卷 【解析】A．汽车通过凹形桥的最低点时，由牛顿第二定律 得 故在最低点车速越快，凹形桥对汽车的支持力越大，越容易爆胎，A正确； B．如果行驶速度超过设计速度，火车转弯时需要更大的向心力，有离心的趋势，故轮缘会挤压外轨，故B错误； C．根据牛顿第二定律可知重力和拉力的合力提供向心力，则有 解得 故减小但保持圆锥的高不变时，角速度不变，故C错误； D．“水流星”通过最高点时加速度向下，处于失重状态，但是依然受到重力的作用，故D错误。 故选A。 3．(23-24高一下·辽宁协作校期中考试·期中)有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A．如图a，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B．如图b，悬挂在同一点的两个小球在同一水平面内做圆锥摆运动，则绳长的角速度大 C．如图c，同一小球在内壁光滑且固定的圆锥筒内的A、B位置先后沿水平面分别做匀速圆周运动，则小球在A位置处所受筒壁的支持力等于B位置处所受筒壁的支持力 D．如图d，火车转弯若超过规定速度行驶时，火车轮缘对内轨会有挤压作用 【答案】C 【来源】辽宁省协作校期中考试2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题 【解析】A．汽车通过拱桥的最高点时由重力与支持力的合力提供向心力，加速度方向向下，可知，汽车处于失重状态，故A错误； B．对小球进行分析，有 解得 由于小球在同一水平面内，则相等，均等于轨迹圆心到悬点的高度差，可知，两小球的角速度相等，与绳长无关，故B错误； C．水平面分别做匀速圆周运动，重力与支持力的合力提供向心力，令圆锥侧面与水平面夹角为，对小球进行分析有 可知，小球在A位置处所受筒壁的支持力等于B位置处所受筒壁的支持力，故C正确； D．火车转弯时，若速度为规定速度，则内外轨没有受到挤压作用，在重力与斜面轨道支持力的合力提供向心力，若超过规定速度行驶时，重力与斜面轨道支持力的合力不足以提供向心力，火车有向外做离心运动的趋势，此时火车轮缘对外轨会有挤压作用，故D错误。 故选C。 4．(23-24高一下·黑龙江大庆铁人中学·期中)有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是(   ) A．如图，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态 B．如图所示是一圆锥摆，小球做圆周运动的向心力由重力提供 C．如图，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、位置先后分别在水平面内做匀速圆周运动，则在A、两位置圆锥筒对小球的支持力大小不相等 D．如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用 【答案】D 【来源】黑龙江省大庆铁人中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷 【解析】A．汽车在最高点时 则汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力 根据牛顿第三定律，此时汽车对拱桥的压力 故处于失重状态，故A错误； B．如图b所示是一圆锥摆，受到重力和拉力，小球做圆周运动的向心力由绳拉力和重力的合力提供，故B错误； C．如图，支持力的大小 两球质量相同，支持力相等，故C错误； D．向心力 火车拐弯时超过规定速度行驶时，由于支持力和重力的合力不足以提供向心力，会对外轨产生挤压，即外轨对轮缘会有挤压作用，故D正确。 故选D。 5．(23-24高一下·黑龙江牡丹江第一高级中学·期中)下列关于几种圆周运动实例的说法中，错误的是（　　） A．图甲中小球在竖直圆形轨道内运动，经过轨道上与圆心等高的A点时，轨道对小球的支持力提供小球所需的向心力 B．图乙中放在水平转台上的物体随转台一起匀速转动，物体受到的静摩擦力方向始终指向圆心 C．图丙中小球做圆锥摆运动，小球运动的角速度为 D．图丁的圆筒匀速转动的角速度越大，紧贴圆筒壁一起运动的物体a所受摩擦力也越大 【答案】D 【来源】黑龙江省牡丹江市第一高级中学2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题 【解析】A．小球在图甲的竖直圆形轨道内运动，经过与圆心O等高的A点时，受到重力和支持力，其中轨道对小球的支持力提供小球所需向心力，故A正确，不符合题意； B．图乙中物体放在水平转台上并随转台一起匀速转动，受到重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力提供向心力，指向圆心，故B正确，不符合题意； C．绳子拉力水平方向的分力提供向心力 其中 绳子拉力竖直方向的分力与重力平衡 联立，解得 故C正确，不符合题意； D．图丁的圆筒匀速转动的角速度无论多大，紧贴圆筒壁一起运动的物体a所受摩擦力与其重力等大反向，故D错误，符合题意。 故选D。 6．(23-24高一下·内蒙古乌海第六中学·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 【来源】内蒙古自治区乌海市第六中学2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题 【解析】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。 7．(23-24高一下·内蒙古乌海第一中学·期中)如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法错误的是（    ） A．图a，汽车通过拱桥的最高点时处于失重状态 B．图b，火车转弯超过规定速度行驶时，轮缘对外轨有侧向挤压作用 C．图c，若A、B均相对静止，半径，质量，则A、B所受摩擦力 D．图d是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度增大 【答案】CD 【来源】内蒙古乌海市第一中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【解析】A．汽车通过拱桥的最高点时，所需向心力向下，加速度向下，处于失重状态，故A正确； B．火车转弯超过规定速度行驶时，需要较大向心力，则外轨对轮缘施加弹力作用，故B正确； C．根据摩擦力提供向心力有 由题意得 故C错误； D．设圆锥高度为h，根据牛顿第二定律 又 得 则圆锥摆的角速度相同，故D错误。 本题选择错误选项； 故选CD。 8．(23-24高一下·黑龙江哈尔滨第六中学·期中)如图，半径为的水平转盘绕竖直轴OO '转动，水平转盘中心O处有一光滑小孔，用长为的细线穿过小孔将质量分别为、的小球A和小物块B连接。现让小球A和水平转盘各以一定的角速度在水平面内转动，小物块B与水平转盘间的动摩擦因数，且始终处于转盘的边缘处与转盘相对静止。重力加速度。 (1)若小球A的角速度，求细线与竖直方向的夹角θ； (2)在满足（1）中的条件下，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求水平转盘角速度ω2的取值围。 【答案】(1)37° (2) 【来源】黑龙江省哈尔滨市第六中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷 【解析】（1）对A根据牛顿第二定律得 解得 （2）当水平转盘的角速度最大时，根据牛顿第二定律得 解得 当水平转盘的角速度最小时，根据牛顿第二定律得 解得 水平转盘角速度ω2的取值围 9．(23-24高一下·辽宁沈阳第二中学·期中)如图所示，水平转盘上放有质量为m=1kg的物块，物块到转轴的距离为r=0.3m。一段轻绳的一端与物块相连，另一端系在圆盘中心上方d=0.4m处，绳恰好伸直，物块和转盘间的动摩擦因数为μ=0.3，设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知重力加速度为g。 （1）当水平转盘以角速度匀速转动时，绳上恰好有张力，求的值； （2）当水平转盘以角速度匀速转动时，物块恰好离开转盘，求的值。 （3）当水平转盘以角速度匀速转动时，求此时轻绳拉力F的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【来源】辽宁省沈阳市第二中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题 【解析】（1）当水平转盘以角速度匀速转动时，绳上恰好有张力，静摩擦力达到最大值，则 解得 （2）物块恰好离开转盘，则 物块只受重力和绳的拉力，如图所示 根据牛顿第二定律 根据几何关系可得 联立解得 （3）由于 说明小球已经离开水平面，设轻绳与转轴的夹角为，根据牛顿第二定律 根据几何关系可得 解得 / 学科网（北京）股份有限公司 $$