17 第四章 抛体运动 圆周运动 考点4 向心力、生活中的圆周运动-【领航学考】2027年广东省高中学业水平合格性考试物理复习卷

考点4 向心力、生活中的圆周运动 真题演练 1.B　【解析】A选项,汽车转弯时限制速度,以防止挤压轨道造成事故,是为了避免离心运动,故A错误;B选项,洗衣机脱水桶高速旋转把附着在衣服上的水分甩掉,是利用离心运动,故B正确.C选项,高速转动的砂轮转动时不得超过允许的最大转速,防止离心作用甩散砂轮,选项C错误;D选项,火车转弯处外侧轨道比内侧轨道稍高些,是利用向心力做圆周运动,而非离心现象,故D错误. 2.B　【解析】静电除尘是静电的利用,选项A错误;洗衣机利用离心现象脱水,选项B正确; 拍掉衣服表面的灰尘,是由于惯性,选项C错误.故选B. 3.B　【解析】在最高点时细绳的拉力和重力的合力充当向心力,故有T+mg=,故T=-mg,故选B. 4.D　【解析】向心加速度大小为mω2r,方向指向轨道圆心,故A、B错误.向心力由漏斗对小球支持力和重力的合力提供,大小等于漏斗对小球支持力的水平分力,故C错误,故选D. 5.C　【解析】小物块所受的摩擦力提供小物块做圆周运动的向心力,方向指向圆心,根据向心力公式F=mω2r=m(2πn)2r,其中n是转速,r是距转轴的距离;可知摩擦力的大小与转速的平方成正比,与距转轴的距离成正比. 6.B　【解析】旋转雨伞甩掉雨伞上的水滴、拖把桶通过旋转使拖把脱水和洗衣机脱水筒高速旋转甩掉附着在衣服上的水,都是利用离心运动;在修建铁路时,列车转弯处铁轨的外轨道比内轨道高些,目的是由重力的分力提供一部分向心力,弥足向心力不足,防止车速过大,火车做离心运动而发生侧翻,所以该现象属于防止离心现象带来危害. 7.B　【解析】火车转弯时需要向心力维持圆周运动.若内、外轨等高,向心力由外侧轨道对轮缘的侧向弹力提供,会导致轮缘与轨道挤压磨损.当外轨略高于内轨时,火车的重力和轨道支持力的合力可提供部分或全部向心力,从而减少轮缘与轨道的挤压.这是利用重力与支持力的合力辅助提供向心力的原理,常见于铁路弯道设计. 8.C　【解析】小球从静止释放到最低点的过程中,只有重力做功,机械能守恒.设绳长为L,小球下降高度为L,由机械能守恒得:mgL=mv2得v=为最低点速度.在最低点,小球受重力mg和绳的拉力T,合力提供向心力,即:T-mg=m将v=为代入得:T=mg+m=3mg,因此,轻绳的拉力为3mg,选项C正确. 模拟训练 1.B　【解析】根据题意,由图可知,小物块在竖直方向受重力和摩擦力作用,且二力平衡,做圆周运动所需向心力水平,则提供小物块向心力的是圆筒内壁的弹力N.故选B. 2.B　【解析】由小物块在竖直方向上受力平衡得,支持力大小等于重力大小,故选项A错误;小物块做圆周运动需要的向心力:F=mrω2,由于角速度在增加,所以向心力也在变大,故选项B正确;圆周运动所需的向心力是由摩擦力提供的,由于向心力增加,所以摩擦力也增加,故选项C错误;由于转盘转速缓慢增加,所需的向心力也在增加,故合力大小也在增加,故选项D错误.故选B. 3.A　【解析】列车正在铁路弯道处行驶时,外侧略高于内侧,支持力与列车重力不平衡,支持力与列车重力的合力指向圆心为火车转弯提供向心力.故选A. 4.C　【解析】　衣服受到竖直向下的重力、竖直向上的静摩擦力、指向圆心的支持力,重力和静摩擦力是一对平衡力,大小相等,故向心力是由支持力提供的,A错误;脱水筒转动角速度增大以后,支持力增大,故衣服对筒壁的压力也增大,C正确;对于水而言,衣服对水滴的附着力提供其做圆周运动的向心力,说水滴受向心力本身就不正确,B错误;随着脱水筒转动角速度的增加,需要的向心力增加,当附着力不足以提供需要的向心力时,衣服上的水滴将做离心运动,故脱水筒转动角速度越大,脱水效果会越好,D错误. 5.D　【解析】对汽车受力分析,由牛顿第二定律可得mg-F N=m,解得F N=mg-m,易知,F N小于G,并且汽车的速度越大,F N越小.故选D. 6.BD　【解析】　匀速圆周运动具有加速度,小球处于非平衡状态,A错误,B正确.剪断细绳,小球因没有外界提供向心力而做离心运动,C错误.细绳拉力垂直于速度方向指向圆心,D正确. 7.ACD　【解析】　由于题中未给出飞机的质量,所以向心力不能求出. 8.BC　【解析】衣物转到A位置时由牛顿第二定律F NA+mg=m,衣物转到B位置时由牛顿第二定律F NB-mg=m,则F NB>F NA,可知在B位置的脱水效果最好,故A错误,B正确;根据v=,可得转筒半径为r=,故C正确,D错误.故选BC. 学科网（北京）股份有限公司 $空学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 考点4向心力、生活中的圆周运动 真题演练 》单项选择题 1.(2024广东学考)离心现象有很多应用，下列选项中利用离心现象的是（) A.汽车转弯时要限制速度 B洗衣机脱水时脱水筒高速旋转 C.砂轮不得超过允许的最大转速 D.铁路弯道处的内轨要低于外轨 2.(2023广东学考)下列过程利用了离心现象的是（) A静电除尘 B洗衣机脱水甩干衣物 C拍掉衣服表面的灰尘 3.(2023·广东学考)如图所示，某同学表演"水流星”.他抡动长L的轻绳让装有水的杯子在竖直平面内做圆 周运动若杯子经过最高点时速率为v,杯子和水的质量为m,重力加速度为g,忽略杯子的大小，此时轻绳拉力 的大小为 （) A.mg B.mv g C.3 'I+mg D.mg mv L 4.(2023·广东学考)如图所示，内壁光滑的漏斗固定，一质量为的小球，以角速度ω沿内壁在水平面内做半径 为r的匀速圆周运动，下列关于小球的说法，正确的是（) A.向心加速度大小为mwr 独家授权侵权必究 空学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 B向心加速度方向始终指向漏斗底部的O点 C.向心力由小球所受重力提供 D向心力由漏斗对小球支持力的水平分力提供 5.(2023·广东学考)如图所示，静止在圆盘上的小物块随圆盘在水平面内一起做匀速转动.则小物块所受摩擦 力() A.大小与转速无关 B.大小与其距转轴的距离无关 C.大小等于小物块所需的向心力 D.方向沿圆盘半径向外 6.(2023广东学考)下列现象中属于防止离心现象带来危害的是（) A.旋转雨伞甩掉雨伞上的水滴 B.列车转弯处铁轨的外轨道比内轨道高些 C拖把桶通过旋转使拖把脱水 D.洗衣机脱水筒高速旋转甩掉附着在衣服上的水 7.(2025广东学考)为了减轻火车转弯时火车轮缘与轨道间的挤压，对内、外轨道高度的设计，合理的是( A.内轨略高 B.外轨略高 C.内、外轨一样高 8.(2024广东学考)如图所示，质量为m的小球通过一根绷紧的轻绳水平连接到悬挂点，当小球由静止释放并 下降到最低点时，不计空气阻力，重力加速度为g,轻绳的拉力为() 且 A.mg B.2 mg C.3 mgD.4 mg 独家授权侵权必究 学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 3b.zxXk.com☐ 您身边的互联网+教辅专家 练基础 1.向心力 (1)定义：做匀速圆周运动的物体所受的合力总指向_，这个指向圆心的力叫作向心力. (2)方向始终沿着 指向圆心 (3)作用只改变速度的 不改变速度的大小 (4)来源向心力是根据力的 命名的，它由某个力或者几个力的合力提供. (5)表达式：Fn=ma=m下 2.向心力来源： 3.离心运动：当向心力消失或不足时，物体 的运动 (1)离心运动并非沿半径方向飞出的运动，而是运动半径 的运动或沿 方向飞出的运动. (2)离心运动并不是受到离心力作用的结果 4.离心运动的条件 设物体维持做圆周运动时，由合外力F合提供的向心力大小为F向： (1)当F合=F向时，物体被限制沿圆周运动，如图中圆形轨迹所示 F合=0 F合>F向 b F合<F向 F合=F向 (2)当提供向心力的合外力完全消失F合=0时，物体便沿所在位置的切线飞出去，如图中α线所示 (3)当提供向心力的合外力小于物体做圆周运动所需的向心力(F合<F向)时，物体将会沿所在位置切线与圆周 之间的一条曲线运动，如图中b线所示！ (④)当提供向心力的合外力大于物体做圆周运动所需的向心力(F合>F向)时，物体离圆心将会越来越近，即做近 心运动如图中c线所示 参考答案 独家授权侵权必究◆ 学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.2xXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 1.(1)圆心(2)半径(3)方向 (4)作用效果 (5)mw'r=mwv=m 4n2 T2 T=4r'mfr 2.一个力、某个力的分力、一些力的合力 3.远离圆心(1)越来越大切线 例题分析 例1如图所示，有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，小强站在距圆心为r处的P点不动.关于小强 的受力，下列说法正确的是（) A.小强在P点不动，因此不受摩擦力作用 B小强受向心力、摩擦力、重力、支持力 C小强随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力提供向心力 D小强受向心力、重力、支持力 【解析】由于小强随圆盘做匀速圆周运动，一定需要向心力，该力一定指向圆心方向，而重力和支持力在竖 直方向上，它们不能充当向心力，因此他会受到摩擦力作用，且充当向心力，A错误，C正确向心力是效果力，不 是小强受到的力，B、D错误故选C. 【答案】c 例2如图所示为马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道，表演者骑摩托车在圆轨道内 做圆周运动.已知人和摩托车的总质量为m,以v=V2gR的速度通过轨道最高点，则此时轨道对车的作用力F 为() 7mmmmmmiinmmnmmnmmmmm A.mg、方向竖直向下 B.mg、方向竖直向上 C.3mg、方向竖直向下 ·独家授权侵权必究 空学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 D.3mg、方向竖直向上 、3 【解析】 根据P+mg=mR解得：P=mg,方向竖直向下故选A 【答案】A 例3（多选）下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是() 0 R 外轨5 车轮 Mmmn需n A.汽车通过凹形桥的最低点时，速度越大，越不容易爆胎 内轨B.在铁 路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压 C杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时绳子中的拉力可能为零 D洗衣机脱水筒的脱水原理是因为衣服太重，把水从衣服内压出来了 【解析】汽车通过凹形桥的最低点时，根据牛顿第二定律，有F×mg=m二，速度越大，汽车轮胎所受地面支 持力越大，越容易爆胎故A错误在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，由火车自身重力与所受支持力的合 力来提供转弯所需的向心力，目的是减轻轮缘与外轨的挤压故B正确；杂技演员表演“水流星”，当"水流 星”通过最高点时，由自身重力提供向心力时，绳子中的拉力可以为零故C正确；洗衣机脱水筒的脱水原理是 附着在衣服上的小水滴做圆周运动的向心力大于衣服提供的力时，做离心运动，从而离开衣服故D错误故选 BC. 【答案】BC 模拟训练 》单项选择题 1.圆筒绕竖直中心轴旋转，小物块靠在圆筒的内壁上跟随圆筒做匀速圆周运动，受力情况如图所示则提供小 物块向心力的是 () A.重力G 独家授权侵权必究 享学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 B.弹力N c摩擦力f D.重力G和摩擦力f的合力 2.如图所示，一个随水平圆盘一起转动的小物块，小物块相对于圆盘保持静止.当圆盘转速缓慢增大时，关于小 物块的受力，下列说法正确的是 () A.支持力变大 B向心力变大 C摩擦力大小不变 D.合力大小不变 3如图所示，列车正在铁路弯道处行驶，此处轨道的（ A.外侧略高于内侧 B.外侧略低于内侧 C支持力与列车重力平衡 D.支持力与列车重力的合力指向外侧 4如图所示，在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上，有一件湿衣服随圆筒一起转动而未滑动，则() ·独家授权侵权必究 学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 3b.zxXk.com☐ 您身边的互联网+教辅专家 A.衣服随脱水筒做圆周运动的向心力由衣服的重力提供 B水会从脱水筒甩出是因为水滴受到的向心力很大 C加快脱水筒转动角速度，衣服对筒壁的压力增大 D减小脱水筒转动角速度，脱水效果会更好 5.汽车通过拱形桥可视为圆周运动.如图所示，若车重为G,桥对汽车的支持力为F,当汽车在最高点速度为V 时（车始终未脱离地面）() AFN等于G B.FN大于G C.汽车的速度越大，F、越大 D.汽车的速度越大，F越小 》多项选择题 6如图所示，水平光滑桌面上有一个小球在细绳的作用下，绕桌面上的固定点O做匀速圆周运动，下列说法正 确的有() A.小球处于平衡状态 B.小球所受的合外力不为零 C如果剪断细绳，小球仍做匀速圆周运动 ·独家授权侵权必究 令学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 D,小球受到细绳拉力的方向与速度方向垂直 7.一架做飞行表演的飞机，在水平面内做匀速圆周运动.若已知飞机飞行轨迹半径为3000，飞行的线速度 为150m/s,可以求出的有（) A.飞机的角速度 B.飞机的向心力 C.飞机运动的周期 D.飞机的向心加速度 8如图甲所示，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针方向的高速匀速圆周运动.可简 化为图乙所示模型，A、B分别为小衣物经过的最高位置和最低位置，测得小衣物过A点线速度大小为V,做圆 周运动的周期为T已知重力加速度为g,小衣物可视为质点.下列说法正确的是 （) 0 甲 乙 A.衣物转到A位置时的脱水效果最好 B.衣物转到B位置时的脱水效果最好 C转筒半径为2元 2π D.转筒半径为 蜂独家授权侵权必究