魯科版必修第二冊(cè)《第三章圓周運(yùn)動(dòng)》2025年單元測(cè)試卷

一、單選題

1.陀螺是中國(guó)傳統(tǒng)民俗體育游戲，流傳甚廣。如圖所示，在鞭的抽打下，陀

螺繞其中心豎直軸線在水平地面上定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為40r/s,此時(shí)陀螺上距離

中心2czn處的a點(diǎn)線速度大小約為（）

A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.5m/s

2.在北京2022年冬奧會(huì)花樣滑冰雙人滑自由滑決賽中，中國(guó)組合以239.88分的總成績(jī)奪得冠軍。如圖所示,

甲運(yùn)動(dòng)員拉著乙運(yùn)動(dòng)員在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)乙的腳對(duì)冰面的壓力恰好為0。若乙的質(zhì)量為

甲拉乙的手臂與豎直方向的夾角為0,甲的肩膀到冰面的豎直高度為無(wú)，重力

加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）

A.甲對(duì)乙的拉力為端B.乙所需的向心力為黑

sintztantz

C.乙轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為D.乙轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為廝

3.如圖甲所示的自行車氣嘴燈，其結(jié)構(gòu)圖如圖乙所示，彈簧一端固定在2端,另一端拴接重物，當(dāng)車輪高速

旋轉(zhuǎn)時(shí)，重物由于離心運(yùn)動(dòng)拉伸彈簧后才使觸點(diǎn)M、N接觸，從而接通電路,LED燈就會(huì)發(fā)光。下列說(shuō)法正

確的是（）

圖乙

A.安裝時(shí)a端比B端更靠近氣嘴

B.轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值后LED燈才會(huì)發(fā)光

C.減小重物質(zhì)量可使LED燈在較低轉(zhuǎn)速下也能發(fā)光

D,自行車勻速行駛時(shí)，若LED燈轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)能發(fā)光,則在最高點(diǎn)時(shí)也一定

能發(fā)光

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4.應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象，可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入.人坐在摩天輪吊廂的座椅上，

摩天輪在豎直平面內(nèi)按順時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，始終保持椅面水平，且人始終相對(duì)吊廂靜止.關(guān)

于人從最低點(diǎn)a隨吊廂運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)c的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.人始終處于超重狀態(tài)

B.座椅對(duì)人的摩擦力越來(lái)越大

C.座椅對(duì)人的彈力越來(lái)越小

D.人所受的合力始終不變

5.如圖所示是《天工開(kāi)物》中牛力齒輪的圖畫及其原理簡(jiǎn)化圖，牛拉動(dòng)橫桿驅(qū)動(dòng)半徑為電的大齒輪勻速率

轉(zhuǎn)動(dòng)，大齒輪與半徑為的中齒輪垂直咬合，中齒輪通過(guò)橫軸與半徑為夫3小齒輪相連，小齒輪驅(qū)動(dòng)抽水桶

抽水，已知牛拉橫桿轉(zhuǎn)一圈需要時(shí)間為t,則抽水桶的運(yùn)動(dòng)速率約為（）

27rAi號(hào)27rAiR1R3RiRst

A，R2t2TIR2t

R2R3t2nR2

6.如圖為公路自行車比賽中運(yùn)動(dòng)員在水平路面上急轉(zhuǎn)彎的情景。將運(yùn)動(dòng)

員與自行車看作是一個(gè)整體，下列說(shuō)法正確的是（）

A.地面對(duì)車輪的支持力沿車身的方向斜向上方

B.車轉(zhuǎn)彎所需向心力由地面對(duì)車輪的摩擦力提供

C.車發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檐囀艿降暮狭Ψ较虮畴x圓心

D.車發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檐囀艿降暮贤饬Υ笥谒枰南蛐牧?/p>

7.如圖是某共享自行車的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖，其中大齒輪、小齒輪和后輪的半徑都

不同，其中大齒輪和小齒輪被不可伸長(zhǎng)的鏈條相連，小齒輪和后輪共軸，他們邊

緣有三個(gè)點(diǎn)4B、C,如圖所示，下列說(shuō)法正確的（）

A./、B兩點(diǎn)轉(zhuǎn)速與半徑成正比B.B,C兩點(diǎn)周期相等

C.4點(diǎn)的向心加速度比B點(diǎn)大D.B點(diǎn)的向心加速度比C點(diǎn)大

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8.“只要速度夠快，就能挑戰(zhàn)地球引力!”在挑戰(zhàn)極限的實(shí)驗(yàn)測(cè)試中，挑戰(zhàn)者在

半徑為1.6爪的豎直圓形跑道上成功奔跑一圈，引發(fā)觀眾的驚嘆。對(duì)于挑戰(zhàn)過(guò)

程，下列說(shuō)法正確的是（重力加速度。取10m/s2）（）

A.在跑道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，挑戰(zhàn)者在跑道最高點(diǎn)時(shí)的速度可能為零

B.要使挑戰(zhàn)成功，挑戰(zhàn)者在跑道最高點(diǎn)的速度至少為4m/s

C.要使挑戰(zhàn)成功，挑戰(zhàn)者除速度要足夠大外，體重越小越好

D.運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，挑戰(zhàn)者的向心加速度一定不小于g

9.如圖所示，半徑為R的鼓形輪可繞固定的光滑水平軸。轉(zhuǎn)動(dòng)。在輪上沿相互垂直的直徑方向固定四根直桿,

桿上分別固定有質(zhì)量為m的4、B、C、。4個(gè)小球，球心與。的距離均為2R?，F(xiàn)讓鼓形輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，若某時(shí)刻

B,。兩球所在直桿恰好位于水平方向，小球8的速度大小為也不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g,下列說(shuō)法

正確的是（）

A.鼓形輪的角速度為"B.桿對(duì)小球C的作用力一定豎直向上

C.桿對(duì)小球。的作用力為等D.桿對(duì)小球力的作用力一定大于ag

10.如圖所示，摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).座艙的質(zhì)量為機(jī)，運(yùn)動(dòng)的半徑為R,角速

度大小為3,重力加速度為g,則座艙（）

A.運(yùn)動(dòng)周期為辿

60

B.線速度的大小為32夫

C.受摩天輪作用力的大小始終為HIDR

D.運(yùn)動(dòng)至圓心等高處時(shí)，受摩天輪作用力大于zng

11.2024年11月12日中國(guó)第十五屆航展在珠海國(guó)際航展中心開(kāi)幕，我國(guó)自行研制最高飛行速度達(dá)到2.2馬赫

的隱身戰(zhàn)機(jī)殲35亮相航展。假設(shè)一名飛行員質(zhì)量為山，駕駛殲35分別在水平面內(nèi)和豎直面內(nèi)以火做勻速圓

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周運(yùn)動(dòng)，圓周直徑均為d,以下說(shuō)法正確的是（）

A.在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)飛機(jī)的角速度為號(hào)

B,在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)飛行員受到飛機(jī)的作用力為空優(yōu)

C.在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)飛行員在最低點(diǎn)受到飛機(jī)的作用力為空

D.在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)飛行員在最高點(diǎn)受到飛機(jī)的作用力為mg-警由

12.光滑直桿4。1可繞豎直軸。1。2轉(zhuǎn)動(dòng)，質(zhì)量為小的小球套在桿上。現(xiàn)先讓直桿繞軸。1。2以角速度31勻速轉(zhuǎn)

動(dòng)，乙4。1。2=戊，穩(wěn)定后小球在圖示位置，此時(shí)小球的加速度大小為41，速度大小為"I；增大乙4。1。2為

0,再讓直桿以角速度32勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穩(wěn)定后小球的高度不變，此時(shí)小球的加速度大小為。2，速度大小為以。

A.3i=M，也<〃2，<。2B.31>32，也=也，al>a2

aa

C.3i=M，Vi<V2,tti>a2D.31>32，也=〃2，l<2

13.如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的懸線固定在。點(diǎn)，在。點(diǎn)正下方，處有一釘子C,把懸線另一端的小球小拉到跟懸點(diǎn)同

一水平面上無(wú)初速度釋放，小球到最低點(diǎn)懸線碰到釘子的瞬間，下列說(shuō)法正確的是（）

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A.小球的線速度突然增大B.小球的角速度突然減小

C.小球受到懸線的拉力突然減小D.小球的向心加速度突然增大

14.如圖所示，游樂(lè)場(chǎng)有一種叫“旋轉(zhuǎn)飛椅”的游樂(lè)項(xiàng)目。鋼繩的一端系著座椅，另一端固定在水平轉(zhuǎn)盤上。

現(xiàn)質(zhì)量相等的兩游客P、Q均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，連接游客P、Q的鋼繩長(zhǎng)度不等，與豎直方向之間的夾角分別

為。1、e2,且好＜%。將游客看作質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)鋼繩和座椅的重力，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.游客P、Q的角速度不相等B.游客P、Q的線速度大小可能相等

C.游客P的向心加速度小于Q的向心加速度D.游客P、Q受到鋼繩的拉力大小相等

15.如圖甲為自動(dòng)計(jì)數(shù)的智能呼啦圈，水平固定的圓形腰帶外側(cè)有軌道，配重通過(guò)輕繩與軌道上的滑輪P連

接。鍛煉中，配重的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為繞腰帶的中心軸在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，其模型如圖乙所示。已知配重的質(zhì)

量為小，輕繩長(zhǎng)為I,與豎直方向的夾角為心圓形腰帶的半徑為r,重力加速度為g,配重可視為質(zhì)點(diǎn)，則配

重（）

B.穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線速度大小為"=^grtan0

C.穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為\LCOSU

D.穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為3=/gt對(duì)

16.摩擦傳動(dòng)是傳動(dòng)裝置中的一個(gè)重要模型，如圖所示的兩個(gè)水平放置的輪盤靠摩擦力傳動(dòng)，其中0、。'分

別為兩輪盤的軸心，已知兩個(gè)輪盤的半徑比r甲T乙=2:1,且在正常工作時(shí)兩輪盤不打滑。今在兩輪盤上分

別放置兩個(gè)同種材料制成的滑塊4B,兩滑塊與輪盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，兩滑塊距離軸心0、0'的間距a

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=2RB。若輪盤乙由靜止開(kāi)始緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，且轉(zhuǎn)速逐漸增加，則下列敘述正確的是（）

A.滑塊4和B在與輪盤相對(duì)靜止時(shí)，角速度之比為3甲:口乙=2:1

B.滑塊4和8在與輪盤相對(duì)靜止時(shí)，向心加速度大小的比值為a4：ciB=9:2

C.滑塊4和B在與輪盤相對(duì)靜止時(shí)，線速度之比為力:4=1：1

D.轉(zhuǎn)速增加后兩滑塊一起發(fā)生滑動(dòng)

二、多選題

17.如圖為一個(gè)簡(jiǎn)易的沖擊式水輪機(jī)模型，水從水平的水管流出，水流軌

跡與下邊放置的輪子邊緣相切，水沖擊輪子邊緣上安裝的擋水板，可使輪

子連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)該裝置穩(wěn)定工作時(shí)，可近似認(rèn)為水到達(dá)輪子邊緣時(shí)的速

度與輪子邊緣的線速度相同。調(diào)整輪軸。的位置，使水流與輪子邊緣的切

點(diǎn)對(duì)應(yīng)的半徑和水平面成。角，9=37。。測(cè)得水從管口流出的速度也

=3m/s,輪子半徑R=0.16。，不讓i水板的大小，不計(jì)空氣阻力。取重

力加速度g=10m/s2,sin370—0.6,cos37°=0.8。則（）

A.水管出水口距輪軸。的水平距離為1.2小

B.該裝置穩(wěn)定工作時(shí)，輪子邊緣的線速度為5m/s

C.該裝置穩(wěn)定工作時(shí)，輪子轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為30rad/s

D.該裝置穩(wěn)定工作時(shí)，輪子轉(zhuǎn)動(dòng)的周期小于0.2s

18.小車內(nèi)固定有垂直于運(yùn)動(dòng)方向的水平橫桿，物塊M套在橫桿上，一個(gè)小鐵球用輕質(zhì)

細(xì)線吊在物塊底部。當(dāng)小車以恒定速率u通過(guò)某一水平彎道時(shí)（可視為圓周運(yùn)動(dòng)），細(xì)纜

豎直方向的夾角為仇如圖所示。若廓以更大的恒定速率通過(guò)該彎道，設(shè)小車在通過(guò)彎

道的過(guò)程中，小球、物塊與小車均保持相對(duì)靜止，下列說(shuō)法正確的是（）

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A.細(xì)線與豎直方向的夾角變大B.細(xì)線對(duì)小球的拉力變大

C.橫桿對(duì)物塊的摩擦力變大D.橫桿對(duì)物塊的支持力變大

19.2022年3月23日，“天宮課堂”第二課在中國(guó)空間站開(kāi)講，豐富有趣的物理實(shí)驗(yàn)使得“天宮課堂”深受

廣大青少年的喜愛(ài)。其中水油分離實(shí)驗(yàn)的過(guò)程如下：航天員拿出一個(gè)瓶子，瓶子內(nèi)的水與油均勻混合，呈

現(xiàn)懸濁的狀態(tài)，用細(xì)線拴住瓶子并甩動(dòng)起來(lái)，讓瓶子做圓周運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后瓶子內(nèi)的水與油出現(xiàn)了明顯

的分層。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是（）

A.因?yàn)榭臻g站中物體不受重力，所以瓶子中的水與油不會(huì)和地面上一樣出現(xiàn)分層現(xiàn)象

B.圓周運(yùn)動(dòng)讓瓶子里的水和油產(chǎn)生了離心現(xiàn)象，密度較大的水將集中于瓶子的底部

C.若保持細(xì)線長(zhǎng)度不變，加快瓶子的轉(zhuǎn)速，瓶子底部受到的壓力將加大

D.若保持每秒鐘的轉(zhuǎn)數(shù)不變，用更短的細(xì)線甩動(dòng)瓶子，水油分離的時(shí)間將縮短

20.重慶巴南區(qū)的一段“波浪形”公路如圖甲所示，公路的坡底與坡頂間有一定高度差，若該公路可看作由

半徑相同的凹凸路面彼此連接而成，如圖乙所示。如甲圖所示重力為G的貨車平行于中心標(biāo)線行駛，先后經(jīng)

過(guò)了某段凸形路面的最高點(diǎn)M和凹形路面的最低點(diǎn)N時(shí)，對(duì)面地的壓力大小分別為尸心FWo則下列判斷正

確的是（）

甲乙

A.FM<GB.FN<GC.FN>FMD.FN<尸財(cái)

21.如圖所示，兩物塊2、B套在水平粗糙的桿上，并用不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，。

整個(gè)裝置能繞過(guò)CD中點(diǎn)的軸。。'轉(zhuǎn)動(dòng)。已知兩物塊質(zhì)量相等，桿CD對(duì)物塊4Bc.43；□―D

A18

的最大靜摩擦力大小相等，開(kāi)始時(shí)繩子處于自然長(zhǎng)度（繩子恰好伸直但無(wú)彈力），------J--------

物塊A到。。'軸的距離為物塊B到。。'軸距離的2倍，現(xiàn)讓該裝置從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)速逐漸增大，在從繩

子處于自然長(zhǎng)度到兩物塊48即將滑動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

A.物塊a受到的合外力一直在增大

B,物塊4受到的摩擦力一直在增大

C.物塊B受到的靜摩擦力先增大后減小

D.物塊B受到的靜摩擦力先增大后減小再增大

三'計(jì)算題

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(1)輕彈簧恰為原長(zhǎng)時(shí)，支架轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大??；

(2)為使小球不從支架的4。臂滑出，支架轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的最大值是多少。

23.如圖所示，輕桿長(zhǎng)為33在桿的4、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球4和球B,桿上

距球4為L(zhǎng)處的點(diǎn)。裝在光滑水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸上。桿和球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且

桿對(duì)球力、B的最大約束力均為3mg,求：

(1)使兩球都不脫離桿的最大角速度；

(2)當(dāng)桿以最大角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，且B位于最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)B球力的大?。?/p>

(3)當(dāng)桿以最大角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，且4位于最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)軸。力的大小。

24.如圖是電動(dòng)打夯機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)質(zhì)量為小的重錘(重錘可視

為質(zhì)點(diǎn))繞轉(zhuǎn)軸0勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，重錘轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為艮電動(dòng)機(jī)連同打夯機(jī)底座的質(zhì)量

為M,重錘和轉(zhuǎn)軸0之間連接桿的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，重力加速度為g.

(1)重錘轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為多大時(shí)，才能使打夯機(jī)底座剛好離開(kāi)地面？

(2)若重錘以上述的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)打夯機(jī)的重錘通過(guò)最低位置時(shí)，打夯機(jī)

對(duì)地面的壓力為多大?

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答案和解析

1.【答案】D

【解析】陀螺上距離中心2cm處a點(diǎn)的半徑r=2cm=0.02m,根據(jù)公式u=2nnr,可得陀螺上距離中心2cm

處的a點(diǎn)線速度大小約為：v=2imr=2x3.14X40X0.02=5.024m/s?5m/s,故D正確，48c錯(cuò)誤。

故選：D。

2.【答案】C

【解析】4隋文靜受重力、拉力，豎直方向受力平衡，則

Fcosd—mg

解得

故/錯(cuò)誤；

8、隋文靜受到的向心力為

產(chǎn)向=mgtand

故8錯(cuò)誤;

CD、由牛頓第二定律得

尸向=m一=m（x）2r

由幾何關(guān)系得

r

tand=不

h

3=I工v=yjghtand

故C正確，。錯(cuò)誤。

故選：C?

3.【答案】B

【解析】4要使重物做離心運(yùn)動(dòng)拉伸彈簧后才使觸點(diǎn)M、N接觸，貝必端應(yīng)靠近圓心，因此安裝時(shí)4端比B

端更遠(yuǎn)離氣嘴，故/錯(cuò)誤；

2、轉(zhuǎn)速越大，重物所需向心力越大，彈簧拉伸得越長(zhǎng)，“、N接觸時(shí)燈就會(huì)發(fā)光，故5正確；

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。、燈在最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得：

F—mg=ma)2r

解得3=

因此減小重物質(zhì)量可使LED燈在較高轉(zhuǎn)速下才能發(fā)光，故C錯(cuò)誤；

。、燈在最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律有：

V2

Fi—mg—m—

燈在最高點(diǎn)時(shí)，有

V2

F2+mg=m—

勻速行駛時(shí)，在最低點(diǎn)時(shí)彈簧對(duì)重物的彈力大于在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)重物的彈力，因此勻速行駛時(shí)，若LED燈轉(zhuǎn)到

最低點(diǎn)時(shí)能發(fā)光，則在最高點(diǎn)時(shí)不一定能發(fā)光，故。錯(cuò)誤。

故選：Bo

4.【答案】C

【解析】4、從a到c的過(guò)程中，摩天輪做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度方向指向圓心，在a到d的過(guò)程中，處于超重，

從d到c的過(guò)程中處于失重，故4錯(cuò)誤.

5、從水平位置d沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)c的過(guò)程中，人受重力、支持力和靜摩擦力，靜摩擦力產(chǎn)生水平

分加速度，由于水平分加速度減小，故靜摩擦力減小，同理從a到d,靜摩擦力增大，故8錯(cuò)誤.

C、從a到d的過(guò)程中，加速度在豎直方向上的分加速度逐漸減小，可知重力和支持力的合力向上，逐漸減小，

則支持力逐漸減小，從d到c的過(guò)程中，加速度在豎直方向上的分加速度逐漸增大，重力和支持力的合力向

下，支持力繼續(xù)減小，可知從a到c的過(guò)程中，座椅對(duì)人的彈力越來(lái)越小，故C正確.

由于人做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力大小不變，方向始終指向圓心，故。錯(cuò)誤.

故選：C.

5.【答案】A

【解析】半徑為七的大齒輪勻速率轉(zhuǎn)動(dòng)，大齒輪與半徑為力的中齒輪垂直咬合，二者線速度相等，也=等

=V2=(O2R2,中齒輪通過(guò)橫軸與半徑為R3小齒輪相連，二者角速度相等，抽水桶的運(yùn)動(dòng)速率"3=32/?3=

寫雪，故/項(xiàng)正確。

/V2c

6.【答案】A

【解析】自行車對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力斜向上，運(yùn)動(dòng)員重力豎直向下，合力提供運(yùn)動(dòng)員的向心力，故/正確，

8錯(cuò)誤；

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CD發(fā)生側(cè)滑是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員的速度過(guò)大，所需要的向心力過(guò)大，運(yùn)動(dòng)員受到的合力小于所需要的向心力，不

是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員受到的合力方向背離圓心，故C錯(cuò)誤，。錯(cuò)誤。

故選：Ao

7.【答案】B

【解析】4由于2B兩點(diǎn)線速度相等，角速度與半徑成反比，轉(zhuǎn)速與角速度成正比，故轉(zhuǎn)速與半徑成反比，

故/錯(cuò)誤；

8.8C兩點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，周期相等，故8正確；

C4B兩點(diǎn)線速度相等，根據(jù)向心加速度公式斯=?，4點(diǎn)r大，故向心加速度小，故C錯(cuò)誤；

DBC兩點(diǎn)角速度相等，C點(diǎn)r大，根據(jù)公式an=32r，C點(diǎn)向心加速度大，故。錯(cuò)誤。

故選：B。

8.【答案】D

【解析】48、在最高點(diǎn)時(shí)，當(dāng)重力恰好提供向心力時(shí)，速度最小，根據(jù)mg=萼，解得：v=^gR=

V10xl.6m/s=4m/s。實(shí)際上，人體的重心大約在腰部，故實(shí)際半徑小于1.66，故挑戰(zhàn)者在跑道最高點(diǎn)

的最小速度小于4m/s,但也不能為零，故錯(cuò)誤；

C、由B項(xiàng)分析可知，質(zhì)量可以消去，體重對(duì)能否完成挑戰(zhàn)無(wú)影響，故C錯(cuò)誤；

D、運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)人向下的壓力大于等于零，即FN20,根據(jù)牛頓第二定律得：mg+FN=ma,

故挑戰(zhàn)者的向心加速度一定不小于g,故。正確。

故選：Oo

9.【答案】D

【解析】4鼓形輪的角速度為3=點(diǎn)，故/錯(cuò)誤；

2.小球C所需的向心力大小為F=磋

若F=m^->mg9則桿對(duì)小球C的作用力豎直向下，故8錯(cuò)誤；

C.對(duì)小球D,豎直方向有Fy=mg

水平方向有&=

則桿對(duì)小球。的作用力為5==J(mg)2+(端)2,故C錯(cuò)誤；

D.對(duì)小球4根據(jù)牛頓第二定律可得%—mg=嗚|

可知桿對(duì)小球力的作用力一定大于mg,故D正確。

第11頁(yè)，共18頁(yè)

故選。。

10.【答案】D

【解析】/、根據(jù)角速度和周期的關(guān)系可知，周期T=迎，故/錯(cuò)誤；

CO

B、根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系可得，線速度大小U=3R,故8錯(cuò)誤；

C、座艙做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由重力mg和摩天輪對(duì)座艙的作用力尸的合力提供，根據(jù)牛頓第二定律產(chǎn)合

=ma）2R,這里F合是合力并非摩天輪對(duì)座艙的作用力，故C錯(cuò)誤；

。、當(dāng)座艙運(yùn)動(dòng)至與圓心等高位置時(shí)，向心力由摩天輪對(duì)座艙的作用力F的水平分力提供，豎直方向上摩天

輪對(duì)座艙的作用力尸的豎直分力與重力mg平衡，即產(chǎn)經(jīng)=mg。根據(jù)力的合成，此時(shí)摩天輪對(duì)座艙的作用力

F=N蹂平+尸/=改/泉平+（mg）2,顯然尸＞mg,所以。選項(xiàng)正確。

11.【答案】C

【解析】4在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)飛機(jī)的角速度為3=%=號(hào)1

故/錯(cuò)誤；

A根據(jù)力的矢量合成可知，在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)飛行員受到飛機(jī)的作用力為F=+咦y=

［（一）2+（竿）2

故5錯(cuò)誤；

C在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)飛行員在最低點(diǎn)時(shí)有F-mg=TTTT

2

解得F=等+機(jī)。

故C正確；

D在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)飛行員在最高點(diǎn)時(shí)有尸'+mg=爪苧

2

解得尸=0誓一小。

故。錯(cuò)誤；

故選Co

12.【答案】B

【解析】設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)所在平面與。1的高度為h,圓周半徑為r,貝肚211戊=詈=，

rn幾

Fn=用，解上式得：/=gh,所以線速度。與角度、半徑無(wú)關(guān)，因此也=必。

第12頁(yè)，共18頁(yè)

由于圓周半徑為r1>廠2,根據(jù)3=：,a=今，可知3i>a)2，a1>a2,故3正確/CD錯(cuò)誤。

13.【答案】D

【解析】4碰到釘子的瞬間，根據(jù)慣性可知，小球的線速度不能發(fā)生突變，即線速度不變，故N錯(cuò)誤；

17

8.根據(jù)3=R可知，半徑減小，線速度不變，所以角速度增大，故2錯(cuò)誤；

D小球的向心加速度a=5，R<L,故小球的向心加速度增大，故。正確；

C設(shè)釘子到球的距離為R,則F—mg=故繩子的拉力F=mg+因R小于3故有釘子時(shí)，繩子

KK

上的拉力變大，故c錯(cuò)誤。

故選。。

14.【答案】C

【解析】/、游客P、Q的角速度相等，/錯(cuò)誤；

B、對(duì)游客受力分析，設(shè)鋼繩與豎直方向的夾角為氏游客的質(zhì)量為小，游客做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為人則mgtan

9=ma)2r,解得3=產(chǎn)嚶，由于出〈出，可知「1<「2，根據(jù)〃可知，兩游客的線速度大小不相等，B

錯(cuò)誤；

C、根據(jù)a=32「，可知游客P的向心加速度小于Q的向心加速度，C正確；

D、設(shè)鋼繩的拉力大小為%,則有々=梟，01<02,游客P、Q的質(zhì)量關(guān)系不確定，則兩游客受到繩的拉

力大小也不確定，。錯(cuò)誤。

15.【答案】D

【解析】4豎直方向上受力平衡可得TcosJ=ag,解得了=梟，故/錯(cuò)誤；

BCD.水平方向根據(jù)牛頓第二定律可得7ngtan。=mto2(Zsin0+r),

解得3=，u=&)(Isin。+丁)=[g(X+Zsin。)tan。,故BC錯(cuò)誤，。正確。

7lsm0+r

第13頁(yè)，共18頁(yè)

故選z>。

16.【答案】C

【解析】N.根據(jù)3甲r甲=3乙r乙，解得3甲：3乙=1:2,故?4：3B=1：2,故4錯(cuò)誤;

2.根據(jù)期=3猛4，aB=CO^RB，解得a"B=1:2,故2錯(cuò)誤；

C根據(jù)U=R3,解得匕4UB=1：1，故C正確；

D根據(jù)"Mag=mAa)ARA,[imBg=mBa)lRB,

可知：O>A2RA=3A2RB

解得3A：3B=1：A/2,

物體恰好與輪盤相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，

所以轉(zhuǎn)速增加后滑塊4先發(fā)生滑動(dòng)，故。錯(cuò)誤。

17.【答案】ABD

【解析】如圖所示，設(shè)水流末速度為外速度偏轉(zhuǎn)角為53。

4水流運(yùn)動(dòng)過(guò)程中豎直方向的速度%=q)tcm53°=3m/sx^=4m/s,運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=?=急密=0.4s,

3y_LU77T/S

水管出水口距輪軸。的水平距離為％=voxt=3m/sx0.4s=1.2m,故4正確；

3該裝置穩(wěn)定工作時(shí)，輪子邊緣的線速度等于水流的末速度，設(shè)水流末速度為外17=烹黑=陪

COSDDU.o

=5m/s,v=cq^37==5m/s,故5正確；

C該裝置穩(wěn)定工作時(shí)，輪子轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度3=(=^=50”d/s,故C錯(cuò)誤；

D該裝置穩(wěn)定工作時(shí)，輪子轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T=空=等尹s=0.1256s<0.2s,故。正確。

350

故選：ABD.

18.【答案】ABC

第14頁(yè)，共18頁(yè)

【解析】。.令小鐵球質(zhì)量為小，物塊與小球保持相對(duì)靜止，對(duì)物塊與小鐵球整體進(jìn)行分析，如圖甲所示

(M+m)g

甲

則有Qv=(M+m)g,可知當(dāng)小車以更大的恒定速率通過(guò)該彎道時(shí)，橫桿對(duì)物塊的支持力不變，故。錯(cuò)誤；

2

C.火車轉(zhuǎn)彎過(guò)程，將車內(nèi)物體的轉(zhuǎn)彎半徑可以近似認(rèn)為相同，令為R,結(jié)合上述分析有/■塊=(M+zn)上可知,

當(dāng)小車以更大的恒定速率通過(guò)該彎道時(shí)，橫桿對(duì)物塊的摩擦力變大，故C正確；

4對(duì)小球進(jìn)行受力分析，如圖乙所示

mg

Ii

乙

則有Teos。=mg,Tsind=解得gtcmJ可知，轉(zhuǎn)彎速度變大，則細(xì)線與豎直方向夾角變大，故4

正確；

2.結(jié)合上述解得丁=歿，由于細(xì)線與豎直方向夾角0變大，則cos。減小，細(xì)線對(duì)小球的拉力變大，故8正

cost7

確。

故選：ABC.

19.【答案】BC

【解析】4因?yàn)榭臻g站所受重力全部用來(lái)提供向心力而處于完全失重狀態(tài)，所以試管中的水與油不會(huì)和地

面上一樣出現(xiàn)分層現(xiàn)象，故/錯(cuò)誤；

8、圓周運(yùn)動(dòng)讓試管里的水和油產(chǎn)生了離心現(xiàn)象，密度較大的水將集中于試管的底部，故8正確；

C、若保持細(xì)線長(zhǎng)度不變，加快試管的轉(zhuǎn)速，根據(jù)

F向=F支=m32T

結(jié)合牛頓第三定律有

F壓=?支

第15頁(yè)，共18頁(yè)

試管底部受到的壓力將加大，故C正確；

。、若保持每秒鐘的轉(zhuǎn)數(shù)不變，即角速度不變，用用更短的細(xì)線甩動(dòng)試管，所需向心力變小，則油水分離的

時(shí)間將增長(zhǎng)，故。錯(cuò)誤。

故選：BCO

20.【答案】ac

【解析】4在凸形路面的最高點(diǎn)M,由牛頓第二定律有zng-F'M=m^

由牛頓第三定律可得F'M=FM=mg-

則可知&f<G

故/正確；

BCD在凹形路面的最低點(diǎn)N,由牛頓第二定律有〃N—機(jī)9=唬

由牛頓第三定律可得F'N=FN=mg+m髭

則可得FN>G,FN>FM>

故8。錯(cuò)誤，C正確；

故選：AC.

21.【答案】AD

【解析】開(kāi)始角速度較小時(shí)，兩物體均靠靜摩擦力提供向心力，角速度增大，靜摩擦力增大，根據(jù)/

32,知3=工，隨著角速度的增大，2先達(dá)到最大靜摩擦力，2先使繩子產(chǎn)生拉力的，所以當(dāng)繩子剛好產(chǎn)

生拉力時(shí)，B受靜摩擦力作用且未到最大靜摩擦力，隨著角速度的增大，對(duì)B