6.4 生活中的圆周运动 讲义-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第二册

目录 第11课时　生活中的圆周运动 1 考点一　车辆转弯 1 考点二　拱（凹）形桥与航天器中的失重现象 3 考点三　离心运动 4 巩固训练·提升能力 6 第11课时　生活中的圆周运动 考点一　车辆转弯 例题分析·考点题型 【例题1】（多选） 火车速度的提高易使外轨受损，提速后为解决火车转弯时对外轨的磨损问题，下列可行的措施有(    ) A. 增大弯道半径 B. 减小弯道半径 C. 适当增大内、外轨道的高度差 D. 适当减小内、外轨道的高度差 【变式训练1】（单选）列车转弯时的受力分析如图所示，铁路转弯处的圆弧半径为，两铁轨之间的距离为，内外轨的高度差为，铁轨平面和水平面间的夹角为很小，可近似认为，下列说法正确的是(    ) A. 列车转弯时受到重力、支持力和向心力的作用 B. 列车过转弯处的速度时，列车轮缘不会挤压内轨和外轨 C. 列车过转弯处的速度时，列车轮缘会挤压外轨 D. 若减小角，可提高列车安全过转弯处的速度 【变式训练2】（单选）某同学骑自行车在水平地面转弯时发现，自行车与竖直方向有一定的夹角才不会倾倒。查阅有关资料得知，只有当水平地面对自行车的支持力和摩擦力的合力方向与自行车的倾斜方向相同时自行车才不会倾倒。若该同学某次骑自行车时的速率为，转弯的半径为，取重力加速度大小。则自行车与竖直方向的夹角的正切值为(    ) A. B. C. D. 考点二　拱（凹）形桥与航天器中的失重现象 例题分析·考点题型 【例题1】（单选）如图所示，汽车过拱桥可以看做圆周运动．则汽车通过拱桥最高点时，汽车 A. 处于平衡状态 B. 车速越快，对桥面压力越大 C. 所需要的向心力方向竖直向下 D. 竖直方向受到重力、支持力和向心力 【变式训练1】（单选）.如图所示，一辆汽车经过一段起伏路段，、分别为该路段的最低点和最高点，其对应圆弧的半径均为，整个过程汽车速率不变且均未脱离路面。已知汽车质量为，速率为，下列说法正确的是(    ) A. 汽车通过点时对路面的压力小于重力 B. 汽车在点的加速度大于点的加速度 C. 汽车通过点时对路面的压力大小为 D. 一定不大于 【变式训练2】（单选）人民至上、生命至上，交通安全意识越来越深入人心。假设一辆质量为的货车行驶到一段半径为的圆拱形大桥上，当地重力加速度大小为，若要安全通过此桥，则车对桥的压力不能超过桥的最大承受力。设货车行驶在最高点速度大小为，则此时货车对大桥的压力大小为(    ) A. B. C. D. 考点三　离心运动 例题分析·考点题型 【例题1】（单选）某种型号的滚筒洗衣机的滚筒截面是直径为的圆，如图所示，、位置分别为最低和最高点，、位置与圆心等高。洗衣机以的转速脱水时，有一玩具随滚筒在竖直平面内做匀速圆周运动，玩具可视为质点，重力加速度为。下列说法正确的是(    ) A. 玩具在、两处的向心力相同 B. 玩具在、两处的摩擦力相同 C. 减小洗衣机转速脱水效果会更好 D. 玩具在处时洗衣机对地面的压力大于玩具在处时洗衣机对地面的压力 【变式训练1】（单选）如图所示，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. 汽车通过凹形桥的最低点时，为了防止爆胎，车应快速驶过 B. 在铁路的转弯处外轨比内轨高，如果行驶速度超过设计速度，轮缘会挤压外轨 C. 杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时只要速度足够小，水就不会流出 D. 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 【变式训练2】（单选）圆周运动是一种常见的运动形式，在生活中有着广泛的应用。图甲是传统手机震动器，由一个微型的电动机加上一个偏心轮组成，图乙是偏心轮示意图。图丙是医用离心机，图丁是离心机处理血液的示意图。关于传统手机震动器和医用离心机，下列说法正确的是(    ) A. 震动器中的偏心轮如果采用整个圆盘，会有更大的震动效果，但较费耗材 B. 震动器中的偏心轮转动速度越大，轮轴所承受的作用力反而减小 C. 离心机在运行的过程中，图丁试管中近端和远端两点的线速度大小相等 D. 借助离心机，医务人员可以分离血液，提取所需的物质 巩固训练·提升能力 一、单选题。 1.汽车在水平路面上转弯时，可能会出现侧滑现象，下列说法正确的是(    ) A. 汽车转弯半径越大，越容易发生侧滑 B. 汽车轮胎与地面间的动摩擦因数越小，越不容易发生侧滑 C. 汽车发生侧滑是因为径向的摩擦力不足以提供所需向心力 D. 为尽量避免汽车发生侧滑，设计路面时内侧要比外侧略高 2.物理与生活息息相关，以下是教材中的几幅插图，下列说法正确的是(    ) A. 图中离心机分离血液时，是由于血液受到离心力作用而分离 B. 图中滚筒洗衣机稳定转速脱水时，衣服在最高点更容易脱水 C. 图中汽车水平安全转弯时，车轮受到指向圆心的滑动摩擦力 D. 图中火车在倾斜轨道上转弯时，内轨可能不受车轮的挤压 3.一个杯子放在水平餐桌转盘上随转盘做匀速圆周运动，角速度恒定，则(    ) A. 杯子受重力、支持力、摩擦力和向心力作用 B. 杯子受到的摩擦力方向始终指向转盘中心 C. 杯子离转盘中心越近越容易做离心运动 D. 若给杯子中加水，杯子更容易做离心运动 4.如图所示，底部均有个轮子的行李箱竖立、平卧放置在公交车上，箱子四周有一定空间。当公交车(    ) A. 缓慢起动时，两只行李箱一定相对车子向后运动 B. 急刹车时，行李箱一定相对车子向前运动 C. 缓慢转弯时，两只行李箱一定相对车子向外侧运动 D. 急转弯时，行李箱一定相对车子向内侧运动 5.如图所示，质量为的火车在转弯时的角速度为，内外轨的高度差为，内外轨间的距离为，重力加速度为，转弯时轨道对车轮没有侧向压力，已知角度很小时有下列说法正确的是 A. 火车转弯时做圆周运动所在平面与两铁轨所在的斜面平行 B. 火车转弯时的线速度大小为 C. 火车转弯时的向心力大小为 D. 火车转弯时的轨道半径为 6.一辆汽车在水平地面上以半径转弯时，速度达到允许的最大值；当这辆汽车在同样地面转弯的轨道半径减为，则为避免发生事故，它允许的最大速度大小应该为(    ) A. B. C. D. 7.炎热的夏天，一辆卡车在丘陵地带行驶，由于轮胎太旧，在驶过如图所示的一段地形时有可能爆胎，为了避免爆胎，你认为采用下列哪种措施最好(    ) A. 以恒定速率通过丘陵地带 B. 在、两点减速通过 C. 在、两点加速通过 D. 在、两点减速通过 8.如图所示，绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上放着质量为的物块，物块与圆盘保持相对静止。若物块与圆盘之间的动摩擦因数为，重力加速度为，则下列说法正确的是(    ) A. 当转速足够大时，物块将发生离心运动 B. 物块随圆盘一起运动时受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用 C. 物块随圆盘一起运动时受到的摩擦力大小一定为，方向指向圆心 D. 因为物块和圆盘一起做匀速圆周运动，所以物块所受力的合力为 9.如图是某同学在自行车的气门芯上安装的“简易风火轮”，风火轮的感应装置内部结构如图所示：一块重物套在一根光滑的杆上，当自行车静止时，灯不发光，当车轮达到一定转速时，由于离心运动，重物上的触点与固定在端的触点接触后就会点亮灯。下列说法正确的是(    ) A. 自行车低速行驶时，灯一定能发光 B. 安装时应该让感应装置的端离车轮轴心更近 C. 增大重物质量可使灯在较低转速下也能发光 D. 自行车匀速行驶时，若灯转到最低点时能发光，则在最高点时一定也能发光 二、多选题。 10.如图甲所示，某飞机在空中盘旋时由飞机受到的重力和机翼的升力大小未知来提供向心力，机翼的升力垂直于机翼所在的平面向上，其模型简化图如图乙所示。该飞机的盘旋过程可视为在水平面内做角速度大小为的匀速圆周运动，此时机翼与水平方向的夹角为。已知飞机的质量为，飞机所在高度的重力加速度大小为，则下列说法正确的是(    ) A. 飞机的向心加速度大小为 B. 飞机做圆周运动的半径为 C. 飞机做圆周运动的线速度大小为 D. 飞机受到的升力大小为 11.小车内固定有垂直于运动方向的水平横杆，物块套在横杆上，一个小铁球用轻质细线吊在物块底部。当小车以恒定速率通过某一水平弯道时可视为圆周运动，细线与竖直方向的夹角为，如图所示。若小车以更大的恒定速率通过该弯道，设小车在通过弯道的过程中，小球、物块与小车均保持相对静止，下列说法正确的是(    ) A. 细线与竖直方向的夹角变大 B. 细线对小球的拉力变大 C. 横杆对物块的摩擦力变大 D. 横杆对物块的支持力变大 12.如图所示，若将运动员在弯道转弯的过程看成在水平冰面上的一段匀速圆周运动，转弯时冰刀嵌入冰内从而使冰刀受与冰面夹角为蹬冰角的支持力，不计一切摩擦，弯道半径为，重力加速度为。以下说法正确的是(    ) A. 运动员转弯时速度的大小为 B. 运动员转弯时速度的大小为 C. 若运动员转弯速度变大，则需要增大蹬冰角 D. 若运动员转弯速度变大，则需要减小蹬冰角 三、计算题。 13.公路拐弯处的路面通常是外高内低。如图，一辆汽车正在向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看作是做匀速圆周运动，车轮与路面的横向即垂直于前进方向摩擦力为零。拐弯过程中车内乘客通过手机软件测得在秒内汽车的运动方向改变了，速率为。已知重力加速度取，公路路基的水平宽度为，求： 汽车做圆周运动的角速度大小和半径； 公路外侧与内侧的高度差。本题中两问的计算结果均可保留 14.某场地自行车比赛圆形赛道的路面与水平面的夹角为，，，，不考虑空气阻力，取。某运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动如图所示，圆周的半径为。结果保留三位有效数字 若运动员的骑行速度是，其向心加速度是多少？ 若要使自行车转弯不受摩擦力作用，其速度大小是多少？ 若该运动员的骑行速度是，自行车和运动员的质量一共是，此时自行车所受摩擦力的大小是多少？方向如何？ 15.胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压，在汽车上安装胎压监测报警器，可以预防因汽车胎压异常而引发的事故．如图所示，一辆质量为的小汽车行驶在山区的波浪形路面，路面可视为圆弧且左右圆弧半径相同，半径，根据胎压可计算出汽车受到的支持力，当支持力达到时检测器报警．重力加速度取。 汽车在点速度多大时会触发报警； 汽车要想不脱离路面，在最高点时的最大速度是多少。 12 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 目录 第11课时　生活中的圆周运动 1 考点一　车辆转弯 1 考点二　拱（凹）形桥与航天器中的失重现象 3 考点三　离心运动 5 巩固训练·提升能力 8 第11课时　生活中的圆周运动 考点一　车辆转弯 必备知识·回顾梳理 1、铁路弯道的特点： （1）弯道处外轨略高于内轨。 （2）转弯时铁轨对火车的支持力不是竖直向上的，而是斜向弯道的内侧。支持力与重力的合力指向圆心。 2、铁路弯道向心力： 如果铁路弯道的内外轨一样高，火车转弯时，由外轨对轮缘的弹力提供向心力。 铁路弯道的特点铁路弯道处，外轨高于内轨，若火车按规定的速度v0行驶，转弯所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供，即mgtan θ＝m，如图所示，则v0＝，其中R为弯道半径，θ为轨道平面与水平面间的夹角。 3、车轮轮缘所受侧压力分析 假设火车弯道处规定速度为v0，火车以不同的速度v行驶时，轮缘所受侧压力分析如下： 轮缘受力 4、汽车转弯特点 (1)水平弯道：由静摩擦力提供向心力，汽车速度最大时，μmg＝m，可得vm＝。 (2)增大汽车安全转弯速度的有效方法 ①增大转弯半径。 ②把转弯处设计成外高内低路面(类似火车转弯)。 5、其他弯道特点 高速公路、赛车的弯道处设计成外高内低，使重力和支持力的合力能提供车辆转弯时所需的向心力，减少由于转弯产生的摩擦力对行驶车辆的影响，目的是在安全许可的范围内提高车辆的运行速度。 例题分析·考点题型 【例题1】（多选） 火车速度的提高易使外轨受损，提速后为解决火车转弯时对外轨的磨损问题，下列可行的措施有(    ) A. 增大弯道半径 B. 减小弯道半径 C. 适当增大内、外轨道的高度差 D. 适当减小内、外轨道的高度差 【答案】AC  【解答】当恰好由重力和支持力的合力提供向心力时，火车对内外轨都没有侧向挤压，根据知，提速后火车转弯所需的向心力变大，且是内外轨道形成的斜面倾角，可以通过增大弯道半径或增加内、外轨道高度差增加来减弱火车对轨道的磨损，故AC正确，BD错误。 【变式训练1】（单选）列车转弯时的受力分析如图所示，铁路转弯处的圆弧半径为，两铁轨之间的距离为，内外轨的高度差为，铁轨平面和水平面间的夹角为很小，可近似认为，下列说法正确的是(    ) A. 列车转弯时受到重力、支持力和向心力的作用 B. 列车过转弯处的速度时，列车轮缘不会挤压内轨和外轨 C. 列车过转弯处的速度时，列车轮缘会挤压外轨 D. 若减小角，可提高列车安全过转弯处的速度 【答案】B  【解析】A.列车转弯时受到重力、支持力，重力和支持力的合力提供向心力，A错误； B.当重力和支持力的合力提供向心力时，则 解得 列车轮缘不会挤压内轨和外轨，B正确； C.列车过转弯处的速度  时，转弯所需的合力 故此时列车内轨受挤压，C错误； D.若要提高列车速度，则列车所需的向心力增大，故需要增大，D错误。 故选B。 【变式训练2】（单选）某同学骑自行车在水平地面转弯时发现，自行车与竖直方向有一定的夹角才不会倾倒。查阅有关资料得知，只有当水平地面对自行车的支持力和摩擦力的合力方向与自行车的倾斜方向相同时自行车才不会倾倒。若该同学某次骑自行车时的速率为，转弯的半径为，取重力加速度大小。则自行车与竖直方向的夹角的正切值为(    ) A. B. C. D. 【答案】B  【解答】自行车含该同学受力如图所示： 由牛顿第二定律得：， 其中：，， 解得自行车与竖直方向的夹角的正切值为：，故选B。 考点二　拱（凹）形桥与航天器中的失重现象 必备知识·回顾梳理 1.汽车过拱形桥 汽车过拱形桥 汽车过凹形路面 受力分析 向心力 Fn＝mg－FN＝m Fn＝FN－mg＝m 对桥（路面）的压力 FN'＝mg－m FN'＝mg＋m 结论 汽车对桥的压力小于汽车的重力，而且汽车速度越大，汽车对桥的压力越小 汽车对路面的压力大于汽车的重力，而且汽车速度越大，汽车对路面的压力越大 2、基本规律结论： （1）汽车过拱形桥时，汽车对桥的压力小于重力，汽车处于失重状态，速度越大，压力越小。 （2）汽车过凹形路面时，汽车对路面的压力大于重力，汽车处于超重状态，速度越大，压力越大。 （3）汽车在桥面最高点即将飞离桥面时所受支持力恰好为0，此时只有重力提供向心力，即mg＝，得v＝，若超过这个速度，汽车做平抛运动。 3、汽车过拱形桥的分析技巧 对于汽车过拱形桥问题，明确汽车的运动情况，确定圆周平面和向心加速度的方向是解题的关键。 （1）选取研究对象，确定轨道平面、圆心位置和轨道半径。 （2）正确分析研究对象的受力情况，明确向心力的来源。 （3）根据牛顿运动定律（向心力公式）列方程求解。 4、航天器中的失重现象 (1)向心力分析：宇航员受到的地球引力与座舱对他的支持力的合力提供向心力，即mg－FN＝m，所以FN＝m。 (2)完全失重状态：当v＝时，座舱对宇航员的支持力FN＝0，宇航员处于完全失重状态。 例题分析·考点题型 【例题1】（单选）如图所示，汽车过拱桥可以看做圆周运动．则汽车通过拱桥最高点时，汽车 A. 处于平衡状态 B. 车速越快，对桥面压力越大 C. 所需要的向心力方向竖直向下 D. 竖直方向受到重力、支持力和向心力 【答案】C  【解析】A.汽车通过拱桥最高点时，加速度向下，有向心加速度，不是平衡状态，故 A错误。 B.在最高点，根据牛顿第二定律，可得，车速越快，越大，越小，根据牛顿第三定律，汽车对桥面压力越小，故 B错误。 C.汽车在拱桥最高点做圆周运动，圆心在下方，所以所需要的向心力方向竖直向下，故C正确。 D.向心力是效果力，不是物体实际受到的力，汽车在最高点在竖直方向受到重力、支持力，故 D错误。 【变式训练1】（单选）.如图所示，一辆汽车经过一段起伏路段，、分别为该路段的最低点和最高点，其对应圆弧的半径均为，整个过程汽车速率不变且均未脱离路面。已知汽车质量为，速率为，下列说法正确的是(    ) A. 汽车通过点时对路面的压力小于重力 B. 汽车在点的加速度大于点的加速度 C. 汽车通过点时对路面的压力大小为 D. 一定不大于 【答案】D  【解析】A、汽车通过点时，根据牛顿第二定律可知，加速度方向竖直向上，故此时汽车通过点时对路面的压力大于重力，故A错误； B、由于汽车通过、两点时的速度均为，故此时汽车加速度大小均为，相等，故B错误 C、汽车通过点时，根据牛顿第二定律可知，即，由牛顿第三定律，汽车通过点时对路面的压力大小为，故C错误； D、若支持力为零，则，即，因为整个过程汽车速率不变且均未脱离路面，因此一定不大于，故D正确。 【变式训练2】（单选）人民至上、生命至上，交通安全意识越来越深入人心。假设一辆质量为的货车行驶到一段半径为的圆拱形大桥上，当地重力加速度大小为，若要安全通过此桥，则车对桥的压力不能超过桥的最大承受力。设货车行驶在最高点速度大小为，则此时货车对大桥的压力大小为(    ) A. B. C. D. 【答案】C  【解析】由牛顿第二定律，得，解得大桥对货车的支持力为，根据牛顿第三定律，可得货车对大桥的压力大小为。 故选C。 考点三　离心运动 必备知识·回顾梳理 1.定义：做圆周运动的物体沿切线方向飞出或逐渐远离圆心的运动。 2.原因：向心力突然消失或合力不足以提供所需的向心力。 3.离心运动、近心运动的判断： 物体做圆周运动时出现离心运动还是近心运动， 由实际提供的合力F合和所需向心力(m或mω2r)的大小关系决定(如图所示)。 (1)当F合＝0时，物体沿切线方向做匀速直线运动。 (2)当0<F合<mω2r时，“提供”不足，物体做离心运动。 (3)当F合＝mω2r时，“提供”等于“需要”，物体做匀速圆周运动。 (4)当F合>mω2r时，“提供”超过“需要”，物体做近心运动。 4.离心运动的应用和防止 (1)应用：离心干燥器；洗衣机的脱水桶；离心制管技术；离心机。 (2)防止：汽车在公路转弯处必须限速行驶；转动的砂轮、飞轮等的转速不能太高。 5.分析离心运动问题的三点注意 （1）物体做离心运动时并不存在“离心力”，“离心力”的说法是因为有的同学把惯性当成了力。 （2）离心运动并不是沿半径方向向外远离圆心的运动。 （3）摩托车或汽车在水平路面上转弯，当径向最大静摩擦力不足以提供向心力时，即Ffm＜m，做离心运动。 例题分析·考点题型 【例题1】（单选）某种型号的滚筒洗衣机的滚筒截面是直径为的圆，如图所示，、位置分别为最低和最高点，、位置与圆心等高。洗衣机以的转速脱水时，有一玩具随滚筒在竖直平面内做匀速圆周运动，玩具可视为质点，重力加速度为。下列说法正确的是(    ) A. 玩具在、两处的向心力相同 B. 玩具在、两处的摩擦力相同 C. 减小洗衣机转速脱水效果会更好 D. 玩具在处时洗衣机对地面的压力大于玩具在处时洗衣机对地面的压力 【答案】B  【解析】A.玩具随滚筒在竖直平面内做匀速圆周运动，则玩具在、两处的向心力大小相等，方向不同，故A错误； B.玩具在、两处，竖直方向根据受力平衡可知，两处的摩擦力大小均等于玩具的重力，方向均竖直向上，故B正确； C.增大洗衣机转速，水需要的向心力越大，水越容易做离心运动，脱水效果会更好，故C错误； D.玩具在处，根据牛顿第二定律可得 可知玩具在处受到竖直向上的支持力最大，则在处玩具对洗衣机桶壁的竖直向下的压力最大，所以玩具在处时洗衣机对地面的压力小于玩具在处时洗衣机对地面的压力，故D错误。 故选B。 【变式训练1】（单选）如图所示，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. 汽车通过凹形桥的最低点时，为了防止爆胎，车应快速驶过 B. 在铁路的转弯处外轨比内轨高，如果行驶速度超过设计速度，轮缘会挤压外轨 C. 杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时只要速度足够小，水就不会流出 D. 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  【解析】A.汽车通过凹形桥的最低点时，根据，可知，则速度越大，轮胎受到地面的弹力越大，为了防止爆胎，车应慢速驶过，选项A错误； B.在铁路的转弯处外轨比内轨高，如果行驶速度超过设计速度，则火车的重力和铁轨的支持力的合力不足以提供做圆周运动的向心力，则火车有做离心运动的趋势，则轮缘会挤压外轨，选项B正确； C.杂技演员表演“水流星”时，当“水流星”通过最高点时最小速度满足，即，则如果速度小于该速度，水就会流出，选项C错误； D.脱水桶的脱水原理是水滴受到的附着力不足以提供做圆周运动的向心力，从而做离心运动被甩出，选项D错误。 故选B。 【变式训练2】（单选）圆周运动是一种常见的运动形式，在生活中有着广泛的应用。图甲是传统手机震动器，由一个微型的电动机加上一个偏心轮组成，图乙是偏心轮示意图。图丙是医用离心机，图丁是离心机处理血液的示意图。关于传统手机震动器和医用离心机，下列说法正确的是(    ) A. 震动器中的偏心轮如果采用整个圆盘，会有更大的震动效果，但较费耗材 B. 震动器中的偏心轮转动速度越大，轮轴所承受的作用力反而减小 C. 离心机在运行的过程中，图丁试管中近端和远端两点的线速度大小相等 D. 借助离心机，医务人员可以分离血液，提取所需的物质 【答案】D  【解析】A.震动器中的偏心轮如果采用整个圆盘，会绕轴做圆周运动，震动效果会更小，故A错误； B.震动器中的偏心轮转动速度越大，需要轮轴提供的向心力越大，轮轴所承受的作用力会增加，故B错误； C.离心机在运行的过程中，图丁试管中近端和远端两点的角速度大小相等，近端点的线速度小于远端点的线速度，故C错误； D.借助离心机，医务人员可以分离血液，提取所需的物质，故D正确。 故选D。 巩固训练·提升能力 一、单选题。 1.汽车在水平路面上转弯时，可能会出现侧滑现象，下列说法正确的是(    ) A. 汽车转弯半径越大，越容易发生侧滑 B. 汽车轮胎与地面间的动摩擦因数越小，越不容易发生侧滑 C. 汽车发生侧滑是因为径向的摩擦力不足以提供所需向心力 D. 为尽量避免汽车发生侧滑，设计路面时内侧要比外侧略高 【答案】C  【解析】根据向心力公式，在速度一定时，汽车转弯半径越大，所需向心力越小，也就越不容易发生侧滑， A错误。 汽车转弯时，摩擦力提供向心力为动摩擦因数，为汽车质量，为重力加速度，动摩擦因数越小，能提供的最大静摩擦力越小，也就越容易发生侧滑， B错误。 汽车发生侧滑是因为径向的摩擦力不足以提供所需向心力，即向心力不足， C正确。 为避免汽车发生侧滑，设计路面时外侧要比内侧略高， D错误。 2.物理与生活息息相关，以下是教材中的几幅插图，下列说法正确的是(    ) A. 图中离心机分离血液时，是由于血液受到离心力作用而分离 B. 图中滚筒洗衣机稳定转速脱水时，衣服在最高点更容易脱水 C. 图中汽车水平安全转弯时，车轮受到指向圆心的滑动摩擦力 D. 图中火车在倾斜轨道上转弯时，内轨可能不受车轮的挤压 【答案】D  【解析】【解答】离心机分离血液时，是由于血液受到的合外力不足以提供向心力，产生离心运动，血液不会受到离心力作用，故A错误； B.滚筒洗衣机稳定转速脱水时，对水滴 经过最高点：，则， 经过最低点：，则 可知，最低点时需要的衣物吸附力大于最高点，故在最低点更容易脱水，故B错误； C.汽车水平安全转弯时，车轮受到指向圆心的静摩擦力，故C错误； D.火车在倾斜轨道上转弯时，当速度较大时，重力和轨道支持力的合力小于需要的向心力，此时外轨一定会受到车轮的挤压，而内轨对车轮没有挤压，故D正确。 故选：。 3.一个杯子放在水平餐桌转盘上随转盘做匀速圆周运动，角速度恒定，则(    ) A. 杯子受重力、支持力、摩擦力和向心力作用 B. 杯子受到的摩擦力方向始终指向转盘中心 C. 杯子离转盘中心越近越容易做离心运动 D. 若给杯子中加水，杯子更容易做离心运动 【答案】B  【解析】杯子受到重力、支持力和摩擦力三个力，向心力不是杯子的实际受力，故A错误；杯子做匀速圆周运动，向心力由摩擦力提供，始终指向转盘中心，故B正确；杯子做匀速圆周运动，离转盘中心越近，所需向心力越小，越不容易达到最大静摩擦力，越不容易做离心运动，故C错误；根据可知，给杯子中加水，杯子不会更容易做离心运动，故D错误。 4.如图所示，底部均有个轮子的行李箱竖立、平卧放置在公交车上，箱子四周有一定空间。当公交车(    ) A. 缓慢起动时，两只行李箱一定相对车子向后运动 B. 急刹车时，行李箱一定相对车子向前运动 C. 缓慢转弯时，两只行李箱一定相对车子向外侧运动 D. 急转弯时，行李箱一定相对车子向内侧运动 【答案】B  【解析】解：设行李箱竖立时与汽车发生相对运动的加速度为，行李箱平放时与汽车发生相对运动的加速度为，根据实际情况可知。 A、缓慢起动时，汽车的加速度比较小，如果小于，则两只行李箱不会相对车子运动，故A错误； B、急刹车时，汽车减速运动的加速度很大，行李箱一定相对车子向前运动，故B正确； C、缓慢转弯时，只要转动的向心加速度小于，两只行李箱不会相对车子向外侧运动，故C错误； D、急转弯时，行李箱可能会相对车子向外侧运动，不会相对车子向内侧运动，故D错误。 故选：。 5.如图所示，质量为的火车在转弯时的角速度为，内外轨的高度差为，内外轨间的距离为，重力加速度为，转弯时轨道对车轮没有侧向压力，已知角度很小时有下列说法正确的是 A. 火车转弯时做圆周运动所在平面与两铁轨所在的斜面平行 B. 火车转弯时的线速度大小为 C. 火车转弯时的向心力大小为 D. 火车转弯时的轨道半径为 【答案】B  【解析】【解析】火车转弯时，圆弧轨道所在圆面在水平面内，A错误 设两铁轨所在斜面与水平面的夹角为，由几何关系可得，支持力与重力的合力充当向心力，则有，可得，由，综合可得，转弯时的轨道半径为，B正确，CD错误． 6.一辆汽车在水平地面上以半径转弯时，速度达到允许的最大值；当这辆汽车在同样地面转弯的轨道半径减为，则为避免发生事故，它允许的最大速度大小应该为(    ) A. B. C. D. 【答案】A  【解答】汽车在水平地面上转弯，向心力由静摩擦力提供，当速度达到允许的最大值时，由牛顿第二定律得 当轨道半径减为时，由牛顿第二定律得 联立解得 故A正确，BCD错误。 故选：。 7.炎热的夏天，一辆卡车在丘陵地带行驶，由于轮胎太旧，在驶过如图所示的一段地形时有可能爆胎，为了避免爆胎，你认为采用下列哪种措施最好(    ) A. 以恒定速率通过丘陵地带 B. 在、两点减速通过 C. 在、两点加速通过 D. 在、两点减速通过 【答案】D  【解析】汽车通过、两点时，由牛顿第二定律可知，汽车通过的速率越大，地面的支持力越小，则压力越小，故汽车无论以何种速度通过凸形桥的最高点，均不会出现爆胎的危险，故AB错误； 汽车通过、两点时，由牛顿第二定律可知，汽车通过的速率越大，地面的支持力越大，则压力越大，故汽车通过凹形桥的最低点时，需要的速度较小，否则容易爆胎，故C错误，D正确。 故选D。 8.如图所示，绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上放着质量为的物块，物块与圆盘保持相对静止。若物块与圆盘之间的动摩擦因数为，重力加速度为，则下列说法正确的是(    ) A. 当转速足够大时，物块将发生离心运动 B. 物块随圆盘一起运动时受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用 C. 物块随圆盘一起运动时受到的摩擦力大小一定为，方向指向圆心 D. 因为物块和圆盘一起做匀速圆周运动，所以物块所受力的合力为 【答案】A  【解析】解：、转速足够大时，根据向心力公式，以及公式，可知物体所需要的向心力也足够大，而提供物体做匀速圆周运动的静摩擦力的最大值为，当时，物块将发生离心运动，故A正确； B、物块随圆盘一起运动时受到重力、支持力、摩擦力的作用，向心力是以效果命名的力，不能把向心力当作一个力去进行受力分析，故B错误； C、物体相对圆盘静止，而圆盘在水平面内绕通过中心的竖直轴匀速转动，所以物体做匀速圆周运动，竖直方向受重力和支持力平衡，水平方向受静摩擦力充当向心力，摩擦力大小一定小于或等于，方向指向圆心，故C错误； D、因为物块和圆盘一起做匀速圆周运动，物块所受合外力的大小即向心力的大小为，故D错误。 故选：。 9.如图是某同学在自行车的气门芯上安装的“简易风火轮”，风火轮的感应装置内部结构如图所示：一块重物套在一根光滑的杆上，当自行车静止时，灯不发光，当车轮达到一定转速时，由于离心运动，重物上的触点与固定在端的触点接触后就会点亮灯。下列说法正确的是(    ) A. 自行车低速行驶时，灯一定能发光 B. 安装时应该让感应装置的端离车轮轴心更近 C. 增大重物质量可使灯在较低转速下也能发光 D. 自行车匀速行驶时，若灯转到最低点时能发光，则在最高点时一定也能发光 【答案】C  【解析】A、转速越大，所需向心力越大，弹簧拉伸的越长，当转速达到一定值后，使、接触时灯才会发光，所以自行车低速行驶时，灯不一定能发光，故A错误 B、当车轮达到一定转速时，重物上的触点与固定在端的触点接触后就会被点亮，则速度越大需要的向心力越大，则触点越容易与点接触，所以感应装置的端离车轮轴心更近，故B错误； C、灯在最低点时有，解得，因此增大重物质量可使灯在较低转速下也能发光，故C正确； D、灯在最低点时有，灯在最高点时有，匀速行驶时，在最低点时弹簧对重物的弹力大于在最高点时对重物的弹力，结合，可知匀速行驶时，若灯转到最低点时能发光，在最高点时不一定能发光，故D错误。 二、多选题。 10.如图甲所示，某飞机在空中盘旋时由飞机受到的重力和机翼的升力大小未知来提供向心力，机翼的升力垂直于机翼所在的平面向上，其模型简化图如图乙所示。该飞机的盘旋过程可视为在水平面内做角速度大小为的匀速圆周运动，此时机翼与水平方向的夹角为。已知飞机的质量为，飞机所在高度的重力加速度大小为，则下列说法正确的是(    ) A. 飞机的向心加速度大小为 B. 飞机做圆周运动的半径为 C. 飞机做圆周运动的线速度大小为 D. 飞机受到的升力大小为 【答案】AD  【解析】解：对飞机进行受力分析，如图所示： 根据重力和机翼升力的合力提供向心力，得： 得：  ，    ，飞机受到的升力，升力大小为． 故AD正确，BC错误。 11.小车内固定有垂直于运动方向的水平横杆，物块套在横杆上，一个小铁球用轻质细线吊在物块底部。当小车以恒定速率通过某一水平弯道时可视为圆周运动，细线与竖直方向的夹角为，如图所示。若小车以更大的恒定速率通过该弯道，设小车在通过弯道的过程中，小球、物块与小车均保持相对静止，下列说法正确的是(    ) A. 细线与竖直方向的夹角变大 B. 细线对小球的拉力变大 C. 横杆对物块的摩擦力变大 D. 横杆对物块的支持力变大 【答案】ABC  【解析】【解答】令小铁球质量为，物块与小球保持相对静止，对物块与小铁球整体进行分析，如图甲所示 则有，可知当小车以更大的恒定速率通过该弯道时，横杆对物块的支持力不变，故D错误； C.火车转弯过程，将车内物体的转弯半径可以近似认为相同，设为，结合上述分析有可知，当小车以更大的恒定速率通过该弯道时，横杆对物块的摩擦力变大，故C正确； A.对小球进行受力分析，如图乙所示 则有，，解得可知，转弯速度变大，则细线与竖直方向夹角变大，故A正确； B.结合上述解得，由于细线与竖直方向夹角变大，则减小，细线对小球的拉力变大，故B正确。 故选：。 12.如图所示，若将运动员在弯道转弯的过程看成在水平冰面上的一段匀速圆周运动，转弯时冰刀嵌入冰内从而使冰刀受与冰面夹角为蹬冰角的支持力，不计一切摩擦，弯道半径为，重力加速度为。以下说法正确的是(    ) A. 运动员转弯时速度的大小为 B. 运动员转弯时速度的大小为 C. 若运动员转弯速度变大，则需要增大蹬冰角 D. 若运动员转弯速度变大，则需要减小蹬冰角 【答案】AD  【解答】运动员转弯时，竖直方向有，解得冰对冰刀的支持力为，水平方向的合力为， 根据牛顿第二定律有 ，可得其转弯时速度的大小为 ，故A正确，B错误； 由上述可知，运动员转弯时速度的大小为 ，若减小蹬冰角  ，则  减小，运动员转弯速度  将变大，故C错误，D正确。 三、计算题。 13.公路拐弯处的路面通常是外高内低。如图，一辆汽车正在向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看作是做匀速圆周运动，车轮与路面的横向即垂直于前进方向摩擦力为零。拐弯过程中车内乘客通过手机软件测得在秒内汽车的运动方向改变了，速率为。已知重力加速度取，公路路基的水平宽度为，求： 汽车做圆周运动的角速度大小和半径； 公路外侧与内侧的高度差。本题中两问的计算结果均可保留 【答案】汽车做圆周运动的角速度 线速度，则轨道半径 设公路路面与水平方向的夹角为，汽车质量为， 对汽车，由牛顿第二定律得 由几何知识得 解得 答：汽车做圆周运动的角速度大小是，半径是； 公路外侧与内侧的高度差是。  14.某场地自行车比赛圆形赛道的路面与水平面的夹角为，，，，不考虑空气阻力，取。某运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动如图所示，圆周的半径为。结果保留三位有效数字 若运动员的骑行速度是，其向心加速度是多少？ 若要使自行车转弯不受摩擦力作用，其速度大小是多少？ 若该运动员的骑行速度是，自行车和运动员的质量一共是，此时自行车所受摩擦力的大小是多少？方向如何？ 【答案】解：由公式得，向心加速度 设人和自行车的总质量为，若不受摩擦力作用，则由重力和支持力的合力提供向心力， 根据牛顿第二定律可得 解得 当自行车速时，重力和支持力的合力不足以提供向心力，斜面对人和自行车施加沿斜面向下的静摩擦力， 其受力分析如图所示 根据牛顿第二定律可得：在轴方向， 在轴方向， 联立解得，方向沿斜面向下。  15.胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压，在汽车上安装胎压监测报警器，可以预防因汽车胎压异常而引发的事故．如图所示，一辆质量为的小汽车行驶在山区的波浪形路面，路面可视为圆弧且左右圆弧半径相同，半径，根据胎压可计算出汽车受到的支持力，当支持力达到时检测器报警．重力加速度取。 汽车在点速度多大时会触发报警； 汽车要想不脱离路面，在最高点时的最大速度是多少。 【答案】解：汽车在凹形路面最底端受到重力和支持力作用，根据牛顿第二定律有 解得 若汽车在最高点对路面没有压力时，只受到重力作用提供向心力，则有 代入数据，解得 12 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 目录 第11课时　生活中的圆周运动 1 考点一　车辆转弯 1 考点二　拱（凹）形桥与航天器中的失重现象 3 考点三　离心运动 4 巩固训练·提升能力 6 第11课时　生活中的圆周运动 考点一　车辆转弯 必备知识·回顾梳理 1、铁路弯道的特点： （1）弯道处外轨略高于内轨。 （2）转弯时铁轨对火车的支持力不是竖直向上的，而是斜向弯道的内侧。支持力与重力的合力指向圆心。 2、铁路弯道向心力： 如果铁路弯道的内外轨一样高，火车转弯时，由外轨对轮缘的弹力提供向心力。 铁路弯道的特点铁路弯道处，外轨高于内轨，若火车按规定的速度v0行驶，转弯所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供，即mgtan θ＝m，如图所示，则v0＝，其中R为弯道半径，θ为轨道平面与水平面间的夹角。 3、车轮轮缘所受侧压力分析 假设火车弯道处规定速度为v0，火车以不同的速度v行驶时，轮缘所受侧压力分析如下： 轮缘受力 4、汽车转弯特点 (1)水平弯道：由静摩擦力提供向心力，汽车速度最大时，μmg＝m，可得vm＝。 (2)增大汽车安全转弯速度的有效方法 ①增大转弯半径。 ②把转弯处设计成外高内低路面(类似火车转弯)。 5、其他弯道特点 高速公路、赛车的弯道处设计成外高内低，使重力和支持力的合力能提供车辆转弯时所需的向心力，减少由于转弯产生的摩擦力对行驶车辆的影响，目的是在安全许可的范围内提高车辆的运行速度。 例题分析·考点题型 【例题1】（多选） 火车速度的提高易使外轨受损，提速后为解决火车转弯时对外轨的磨损问题，下列可行的措施有(    ) A. 增大弯道半径 B. 减小弯道半径 C. 适当增大内、外轨道的高度差 D. 适当减小内、外轨道的高度差 【变式训练1】（单选）列车转弯时的受力分析如图所示，铁路转弯处的圆弧半径为，两铁轨之间的距离为，内外轨的高度差为，铁轨平面和水平面间的夹角为很小，可近似认为，下列说法正确的是(    ) A. 列车转弯时受到重力、支持力和向心力的作用 B. 列车过转弯处的速度时，列车轮缘不会挤压内轨和外轨 C. 列车过转弯处的速度时，列车轮缘会挤压外轨 D. 若减小角，可提高列车安全过转弯处的速度 【变式训练2】（单选）某同学骑自行车在水平地面转弯时发现，自行车与竖直方向有一定的夹角才不会倾倒。查阅有关资料得知，只有当水平地面对自行车的支持力和摩擦力的合力方向与自行车的倾斜方向相同时自行车才不会倾倒。若该同学某次骑自行车时的速率为，转弯的半径为，取重力加速度大小。则自行车与竖直方向的夹角的正切值为(    ) A. B. C. D. 考点二　拱（凹）形桥与航天器中的失重现象 必备知识·回顾梳理 1.汽车过拱形桥 汽车过拱形桥 汽车过凹形路面 受力分析 向心力 Fn＝mg－FN＝m Fn＝FN－mg＝m 对桥（路面）的压力 FN'＝mg－m FN'＝mg＋m 结论 汽车对桥的压力小于汽车的重力，而且汽车速度越大，汽车对桥的压力越小 汽车对路面的压力大于汽车的重力，而且汽车速度越大，汽车对路面的压力越大 2、基本规律结论： （1）汽车过拱形桥时，汽车对桥的压力小于重力，汽车处于失重状态，速度越大，压力越小。 （2）汽车过凹形路面时，汽车对路面的压力大于重力，汽车处于超重状态，速度越大，压力越大。 （3）汽车在桥面最高点即将飞离桥面时所受支持力恰好为0，此时只有重力提供向心力，即mg＝，得v＝，若超过这个速度，汽车做平抛运动。 3、汽车过拱形桥的分析技巧 对于汽车过拱形桥问题，明确汽车的运动情况，确定圆周平面和向心加速度的方向是解题的关键。 （1）选取研究对象，确定轨道平面、圆心位置和轨道半径。 （2）正确分析研究对象的受力情况，明确向心力的来源。 （3）根据牛顿运动定律（向心力公式）列方程求解。 4、航天器中的失重现象 (1)向心力分析：宇航员受到的地球引力与座舱对他的支持力的合力提供向心力，即mg－FN＝m，所以FN＝m。 (2)完全失重状态：当v＝时，座舱对宇航员的支持力FN＝0，宇航员处于完全失重状态。 例题分析·考点题型 【例题1】（单选）如图所示，汽车过拱桥可以看做圆周运动．则汽车通过拱桥最高点时，汽车 A. 处于平衡状态 B. 车速越快，对桥面压力越大 C. 所需要的向心力方向竖直向下 D. 竖直方向受到重力、支持力和向心力 【变式训练1】（单选）.如图所示，一辆汽车经过一段起伏路段，、分别为该路段的最低点和最高点，其对应圆弧的半径均为，整个过程汽车速率不变且均未脱离路面。已知汽车质量为，速率为，下列说法正确的是(    ) A. 汽车通过点时对路面的压力小于重力 B. 汽车在点的加速度大于点的加速度 C. 汽车通过点时对路面的压力大小为 D. 一定不大于 【变式训练2】（单选）人民至上、生命至上，交通安全意识越来越深入人心。假设一辆质量为的货车行驶到一段半径为的圆拱形大桥上，当地重力加速度大小为，若要安全通过此桥，则车对桥的压力不能超过桥的最大承受力。设货车行驶在最高点速度大小为，则此时货车对大桥的压力大小为(    ) A. B. C. D. 考点三　离心运动 必备知识·回顾梳理 1.定义：做圆周运动的物体沿切线方向飞出或逐渐远离圆心的运动。 2.原因：向心力突然消失或合力不足以提供所需的向心力。 3.离心运动、近心运动的判断： 物体做圆周运动时出现离心运动还是近心运动， 由实际提供的合力F合和所需向心力(m或mω2r)的大小关系决定(如图所示)。 (1)当F合＝0时，物体沿切线方向做匀速直线运动。 (2)当0<F合<mω2r时，“提供”不足，物体做离心运动。 (3)当F合＝mω2r时，“提供”等于“需要”，物体做匀速圆周运动。 (4)当F合>mω2r时，“提供”超过“需要”，物体做近心运动。 4.离心运动的应用和防止 (1)应用：离心干燥器；洗衣机的脱水桶；离心制管技术；离心机。 (2)防止：汽车在公路转弯处必须限速行驶；转动的砂轮、飞轮等的转速不能太高。 5.分析离心运动问题的三点注意 （1）物体做离心运动时并不存在“离心力”，“离心力”的说法是因为有的同学把惯性当成了力。 （2）离心运动并不是沿半径方向向外远离圆心的运动。 （3）摩托车或汽车在水平路面上转弯，当径向最大静摩擦力不足以提供向心力时，即Ffm＜m，做离心运动。 例题分析·考点题型 【例题1】（单选）某种型号的滚筒洗衣机的滚筒截面是直径为的圆，如图所示，、位置分别为最低和最高点，、位置与圆心等高。洗衣机以的转速脱水时，有一玩具随滚筒在竖直平面内做匀速圆周运动，玩具可视为质点，重力加速度为。下列说法正确的是(    ) A. 玩具在、两处的向心力相同 B. 玩具在、两处的摩擦力相同 C. 减小洗衣机转速脱水效果会更好 D. 玩具在处时洗衣机对地面的压力大于玩具在处时洗衣机对地面的压力 【变式训练1】（单选）如图所示，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. 汽车通过凹形桥的最低点时，为了防止爆胎，车应快速驶过 B. 在铁路的转弯处外轨比内轨高，如果行驶速度超过设计速度，轮缘会挤压外轨 C. 杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时只要速度足够小，水就不会流出 D. 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 【变式训练2】（单选）圆周运动是一种常见的运动形式，在生活中有着广泛的应用。图甲是传统手机震动器，由一个微型的电动机加上一个偏心轮组成，图乙是偏心轮示意图。图丙是医用离心机，图丁是离心机处理血液的示意图。关于传统手机震动器和医用离心机，下列说法正确的是(    ) A. 震动器中的偏心轮如果采用整个圆盘，会有更大的震动效果，但较费耗材 B. 震动器中的偏心轮转动速度越大，轮轴所承受的作用力反而减小 C. 离心机在运行的过程中，图丁试管中近端和远端两点的线速度大小相等 D. 借助离心机，医务人员可以分离血液，提取所需的物质 巩固训练·提升能力 一、单选题。 1.汽车在水平路面上转弯时，可能会出现侧滑现象，下列说法正确的是(    ) A. 汽车转弯半径越大，越容易发生侧滑 B. 汽车轮胎与地面间的动摩擦因数越小，越不容易发生侧滑 C. 汽车发生侧滑是因为径向的摩擦力不足以提供所需向心力 D. 为尽量避免汽车发生侧滑，设计路面时内侧要比外侧略高 2.物理与生活息息相关，以下是教材中的几幅插图，下列说法正确的是(    ) A. 图中离心机分离血液时，是由于血液受到离心力作用而分离 B. 图中滚筒洗衣机稳定转速脱水时，衣服在最高点更容易脱水 C. 图中汽车水平安全转弯时，车轮受到指向圆心的滑动摩擦力 D. 图中火车在倾斜轨道上转弯时，内轨可能不受车轮的挤压 3.一个杯子放在水平餐桌转盘上随转盘做匀速圆周运动，角速度恒定，则(    ) A. 杯子受重力、支持力、摩擦力和向心力作用 B. 杯子受到的摩擦力方向始终指向转盘中心 C. 杯子离转盘中心越近越容易做离心运动 D. 若给杯子中加水，杯子更容易做离心运动 4.如图所示，底部均有个轮子的行李箱竖立、平卧放置在公交车上，箱子四周有一定空间。当公交车(    ) A. 缓慢起动时，两只行李箱一定相对车子向后运动 B. 急刹车时，行李箱一定相对车子向前运动 C. 缓慢转弯时，两只行李箱一定相对车子向外侧运动 D. 急转弯时，行李箱一定相对车子向内侧运动 5.如图所示，质量为的火车在转弯时的角速度为，内外轨的高度差为，内外轨间的距离为，重力加速度为，转弯时轨道对车轮没有侧向压力，已知角度很小时有下列说法正确的是 A. 火车转弯时做圆周运动所在平面与两铁轨所在的斜面平行 B. 火车转弯时的线速度大小为 C. 火车转弯时的向心力大小为 D. 火车转弯时的轨道半径为 6.一辆汽车在水平地面上以半径转弯时，速度达到允许的最大值；当这辆汽车在同样地面转弯的轨道半径减为，则为避免发生事故，它允许的最大速度大小应该为(    ) A. B. C. D. 7.炎热的夏天，一辆卡车在丘陵地带行驶，由于轮胎太旧，在驶过如图所示的一段地形时有可能爆胎，为了避免爆胎，你认为采用下列哪种措施最好(    ) A. 以恒定速率通过丘陵地带 B. 在、两点减速通过 C. 在、两点加速通过 D. 在、两点减速通过 8.如图所示，绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上放着质量为的物块，物块与圆盘保持相对静止。若物块与圆盘之间的动摩擦因数为，重力加速度为，则下列说法正确的是(    ) A. 当转速足够大时，物块将发生离心运动 B. 物块随圆盘一起运动时受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用 C. 物块随圆盘一起运动时受到的摩擦力大小一定为，方向指向圆心 D. 因为物块和圆盘一起做匀速圆周运动，所以物块所受力的合力为 9.如图是某同学在自行车的气门芯上安装的“简易风火轮”，风火轮的感应装置内部结构如图所示：一块重物套在一根光滑的杆上，当自行车静止时，灯不发光，当车轮达到一定转速时，由于离心运动，重物上的触点与固定在端的触点接触后就会点亮灯。下列说法正确的是(    ) A. 自行车低速行驶时，灯一定能发光 B. 安装时应该让感应装置的端离车轮轴心更近 C. 增大重物质量可使灯在较低转速下也能发光 D. 自行车匀速行驶时，若灯转到最低点时能发光，则在最高点时一定也能发光 二、多选题。 10.如图甲所示，某飞机在空中盘旋时由飞机受到的重力和机翼的升力大小未知来提供向心力，机翼的升力垂直于机翼所在的平面向上，其模型简化图如图乙所示。该飞机的盘旋过程可视为在水平面内做角速度大小为的匀速圆周运动，此时机翼与水平方向的夹角为。已知飞机的质量为，飞机所在高度的重力加速度大小为，则下列说法正确的是(    ) A. 飞机的向心加速度大小为 B. 飞机做圆周运动的半径为 C. 飞机做圆周运动的线速度大小为 D. 飞机受到的升力大小为 11.小车内固定有垂直于运动方向的水平横杆，物块套在横杆上，一个小铁球用轻质细线吊在物块底部。当小车以恒定速率通过某一水平弯道时可视为圆周运动，细线与竖直方向的夹角为，如图所示。若小车以更大的恒定速率通过该弯道，设小车在通过弯道的过程中，小球、物块与小车均保持相对静止，下列说法正确的是(    ) A. 细线与竖直方向的夹角变大 B. 细线对小球的拉力变大 C. 横杆对物块的摩擦力变大 D. 横杆对物块的支持力变大 12.如图所示，若将运动员在弯道转弯的过程看成在水平冰面上的一段匀速圆周运动，转弯时冰刀嵌入冰内从而使冰刀受与冰面夹角为蹬冰角的支持力，不计一切摩擦，弯道半径为，重力加速度为。以下说法正确的是(    ) A. 运动员转弯时速度的大小为 B. 运动员转弯时速度的大小为 C. 若运动员转弯速度变大，则需要增大蹬冰角 D. 若运动员转弯速度变大，则需要减小蹬冰角 三、计算题。 13.公路拐弯处的路面通常是外高内低。如图，一辆汽车正在向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看作是做匀速圆周运动，车轮与路面的横向即垂直于前进方向摩擦力为零。拐弯过程中车内乘客通过手机软件测得在秒内汽车的运动方向改变了，速率为。已知重力加速度取，公路路基的水平宽度为，求： 汽车做圆周运动的角速度大小和半径； 公路外侧与内侧的高度差。本题中两问的计算结果均可保留 14.某场地自行车比赛圆形赛道的路面与水平面的夹角为，，，，不考虑空气阻力，取。某运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动如图所示，圆周的半径为。结果保留三位有效数字 若运动员的骑行速度是，其向心加速度是多少？ 若要使自行车转弯不受摩擦力作用，其速度大小是多少？ 若该运动员的骑行速度是，自行车和运动员的质量一共是，此时自行车所受摩擦力的大小是多少？方向如何？ 15.胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压，在汽车上安装胎压监测报警器，可以预防因汽车胎压异常而引发的事故．如图所示，一辆质量为的小汽车行驶在山区的波浪形路面，路面可视为圆弧且左右圆弧半径相同，半径，根据胎压可计算出汽车受到的支持力，当支持力达到时检测器报警．重力加速度取。 汽车在点速度多大时会触发报警； 汽车要想不脱离路面，在最高点时的最大速度是多少。 12 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $