第第頁專題12火車轉(zhuǎn)彎模型和圓錐擺模型模型總結(jié)模型1常見的三種傳動方式 1模型2火車轉(zhuǎn)彎模型 9模型3圓錐擺模型 19模型4離心現(xiàn)象 31模型1常見的三種傳動方式同軸轉(zhuǎn)動皮帶傳動齒輪傳動裝置A、B兩點在同軸的一個圓盤上兩個輪子用皮帶連接，A、B兩點分別是兩個輪子邊緣上的點兩個齒輪輪齒嚙合，A、B兩點分別是兩個齒輪邊緣上的點特點角速度、周期相同線速度大小相等線速度大小相等轉(zhuǎn)向相同相同相反規(guī)律線速度與半徑成正比：向心加速度與半徑成正比：角速度與半徑成反比：向心加速度與半徑成反比：a角速度與半徑成反比：向心加速度與半徑成反比：a1．（2025·湖北恩施·一模）如圖所示，汽車轉(zhuǎn)彎時，四個車輪的輪軸延長線交于同一點。已知四個車輪的規(guī)格完全相同，且轉(zhuǎn)彎時車輪不打滑，則汽車轉(zhuǎn)彎時，四個車輪的（）A．輪軸繞點運動的線速度大小相等 B．輪軸繞點運動的角速度大小相等C．邊緣繞輪軸轉(zhuǎn)動的線速度大小相等 D．邊緣繞輪軸轉(zhuǎn)動的角速度大小相等【答案】B【詳解】AB．汽車轉(zhuǎn)彎時，四個車輪輪軸繞點做圓周運動，屬于同軸轉(zhuǎn)動，同軸轉(zhuǎn)動的各點角速度大小相等，四個車輪輪軸繞點運動的半徑不同，根據(jù)，角速度相等時，半徑不同則線速度大小不相等，A錯誤，B正確；C．由于四個車輪規(guī)格完全相同且不打滑，但它們繞點運動的半徑不同，線速度不同，所以邊緣繞輪軸轉(zhuǎn)動的線速度大小不相等，故C錯誤；D．根據(jù)這里是車輪邊緣相對輪軸的線速度，線速度不同，半徑相同車輪規(guī)格相同，所以邊緣繞輪軸轉(zhuǎn)動的角速度大小不相等，故D錯誤。故選B。2．（2025·河北秦皇島·模擬預(yù)測）圖（a）為古代戰(zhàn)爭中使用的一種投石機。圖（b）為投石機的簡化模型，長臂末端的彈袋與轉(zhuǎn)軸相距，短臂末端處有質(zhì)量很大的重物，其重心與點相距。在一次投石過程中，將一塊可視為質(zhì)點的石塊放在彈袋中，短臂端重物在其重力作用下向下快速轉(zhuǎn)動，長臂及石塊向上轉(zhuǎn)動，當(dāng)長臂轉(zhuǎn)到高處某一位置時，石塊被拋出。取。在轉(zhuǎn)動過程中，石塊與重物線速度大小之比為，角速度大小之比為，則（）A． B．C． D．【答案】B【詳解】AB．石塊與重物屬于同軸轉(zhuǎn)動，角速度相同，故石塊與重物線速度大小之比，故A錯誤，B正確；CD．由以上分析可知石塊與重物的角速度相同，故二者角速度大小之比，故CD錯誤。故選B。3．（25-26高二上·安徽·開學(xué)考試）如圖所示為自行車傳動裝置的簡易圖，a為大齒輪邊緣的點，c為小齒輪邊緣的點，b為后輪輻條上的點。已知a、b、c三點做圓周運動的半徑之比為2:2:1，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、b、c三點的線速度之比為1:2:1B．a(chǎn)、b、c三點的角速度之比為2:1:1C．a(chǎn)、b、c三點的周期之比為1:2:2D．a(chǎn)、b、c三點的向心加速度之比為1:4:1【答案】A【詳解】AB．b、c兩點同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，即a、c兩點鏈條傳動，線速度大小相等，即根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系可得，所以a、b、c三點的線速度之比為1:2:1，角速度之比為1:2:2，故A正確，B錯誤；C．根據(jù)角速度與周期的關(guān)系可得，a、b、c三點的周期之比為2:1:1，故C錯誤；D．根據(jù)向心加速度與角速度的關(guān)系可得，a、b、c三點的向心加速度之比為1:4:2，故D錯誤。故選A。4．（2025·湖南·模擬預(yù)測）如圖所示，半徑為R的圓盤在豎直平面內(nèi)繞O軸勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω。圓盤表面粘有A、B兩小球，圓心O和A、B位置三點共線，且OA=AB=。當(dāng)B球運動至最低位置時，兩球會同時脫落，調(diào)節(jié)圓心O離地的高度H，發(fā)現(xiàn)兩球落到水平地面上同一點P。不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．若僅增大角速度ω，兩球一定落到P右側(cè)水平地面上的同一點B．若同時增大角速度ω和增大高度H，兩球可能落到P右側(cè)水平地面上的同一點C．若同時增大角速度ω和減小高度H，兩球可能落到P左側(cè)水平地面上的同一點D．若同時增大角速度ω和減小高度H，兩球可能都落到P點【答案】A【詳解】由題知，A、B兩球同軸轉(zhuǎn)動，具有相同的角速度，設(shè)拋出時A球的線速度為v，則B球的線速度為2v，平拋時間分別為tA和tB，水平位移為x，對A、B兩球，根據(jù)平拋運動規(guī)律有，，，聯(lián)立解得故兩球落到同一點對應(yīng)的H是確定的，水平位移為x正比于角速度，故若僅增大角速度，兩球一定落到P右側(cè)水平地面上的同一點。故選A。5．（2025·甘肅白銀·模擬預(yù)測）如圖所示為星系齒輪的機構(gòu)圖，一半徑為的中心齒輪和四個半徑均為的衛(wèi)星齒輪嵌套在半徑為的軌道圓環(huán)內(nèi)，在搖桿的作用下中心齒輪可做勻速圓周運動，帶動衛(wèi)星齒輪和軌道圓環(huán)轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（）A．中心齒輪邊緣各點的線速度大小與衛(wèi)星齒輪邊緣各點的線速度大小相等B．中心齒輪自轉(zhuǎn)一圈，衛(wèi)星齒輪也剛好自轉(zhuǎn)一圈C．中心齒輪邊緣各點的向心加速度與衛(wèi)星齒輪邊緣各點的向心加速度的比值為D．衛(wèi)星齒輪需要自轉(zhuǎn)圈才可以繞軌道圓環(huán)轉(zhuǎn)動一圈【答案】AC【詳解】A．中心齒輪與衛(wèi)星齒輪邊緣各點的線速度大小相等，A項正確；B．由可得中心齒輪與衛(wèi)星齒輪的角速度與各自半徑成反比，不能同時自轉(zhuǎn)一圈，B項錯誤；C．向心加速度，相同，則，C項正確；D．設(shè)衛(wèi)星齒輪自轉(zhuǎn)圈才繞軌道圓環(huán)轉(zhuǎn)動一圈，應(yīng)有解得，D項錯誤。故選AC。6．（2025·湖南郴州·模擬預(yù)測）如圖所示，蹺蹺板轉(zhuǎn)動時，蹺蹺板上的P、Q兩點的角速度大小分別為，線速度大小分別為，則（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】AC．點P、Q繞著同一個點轉(zhuǎn)動，故相同時間轉(zhuǎn)過的角度相等，則角速度相等，即故A正確，C錯誤；BD．由于轉(zhuǎn)動半徑大小關(guān)系未知，所以不能確定線速度大小關(guān)系，故BD錯誤。故選A。7．（24-25高一下·廣東佛山·期中）無級變速汽車變速箱的工作原理可以簡化為如圖所示的裝置，兩個相同錐體A、B水平放置，它們的中心軸分別與動力輸入端和動力輸出端連接，動力輸入端的中心軸帶動錐體A轉(zhuǎn)動，錐體A帶動鋼帶轉(zhuǎn)動的同時，鋼帶在錐體上前后移動，帶動動力輸出端B轉(zhuǎn)速改變，實現(xiàn)汽車變速。a、b是錐體上與鋼帶接觸的兩動點，不計鋼帶的形變且鋼帶所在的平面始終與兩中心軸垂直，若保持動力輸入端中心軸轉(zhuǎn)速不變，則鋼帶由后向前運動的過程中（）A．動點a、b的線速度相等且逐漸減小B．錐體B的轉(zhuǎn)速增大C．汽車在減速D．任意時刻動點a、b的向心加速度都相同【答案】B【詳解】A．根據(jù)題意有動點a、b的線速度相等，有鋼帶由后向前運動的過程中增大，可得增大，A錯誤；BC．由于有解得增大，減小，可得增大，汽車在加速，B正確，C錯誤；D．a(chǎn)、b兩點向心加速度方向不同，則加速度不同，所以D錯誤。故選B。8．（24-25高一下·重慶九龍坡·階段練習(xí)）物理課堂上老師帶來了一個可控制轉(zhuǎn)速的游樂設(shè)施“大擺錘”簡化模型，如題圖所示，擺錘a和配重錘b分別固定在不可伸長的擺臂兩端，并可繞擺臂上過O點垂直于紙面的轉(zhuǎn)軸在紙面內(nèi)做勻速圓周運動。若a、b到O的距離之比為5:2，則做勻速圓周運動過程中擺錘a和配重錘b（）A．轉(zhuǎn)速之比 B．周期之比C．線速度之比 D．向心加速度之比【答案】C【詳解】a、b兩點同軸轉(zhuǎn)動，角速度大小相等，由于a、b到O的距離之比為5:2，根據(jù)，，，可得，，，故選C。9．（24-25高二上·陜西西安·期末）機動車故障檢測時，車的主動輪壓在兩個相同粗細(xì)的有固定轉(zhuǎn)動軸的滾動圓筒上，主動輪沿前進(jìn)方向轉(zhuǎn)動一段時間。過程簡化圖中：車輪A的半徑為ra，滾動圓筒B的半徑為rb，A與B間不打滑。當(dāng)A以恒定轉(zhuǎn)速n（單位為r/s）運行時，下列說法正確的是（）A．B的邊緣線速度大小為2πnrbB．A的角速度大小為2πn，且A沿順時針方向轉(zhuǎn)動，B沿逆時針方向轉(zhuǎn)動C．A、B的角速度大小不相等，但A、B均沿順時針方向轉(zhuǎn)動D．A、B的角速度之比為【答案】B【詳解】A．兩輪不打滑，兩輪邊緣的線速度大小相等，即v＝2πnra＝2πnbrb≠2πnrb故A錯誤；B．車輪A是主動輪，A的角速度大小ωa＝2πnA沿順時針方向轉(zhuǎn)動，B沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，故B正確；CD．兩輪邊緣的線速度相等，v＝ωara＝ωbrb角速度之比由于兩輪的半徑不相等，則兩輪的角速度大小不相等，A沿順時針方向轉(zhuǎn)動，B沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，故CD錯誤。故選B。10．（2025·陜西漢中·二模）陶瓷是中華瑰寶，是中華文明的重要名片。在陶瓷制作過程中有一道工序叫利坯，將陶瓷粗坯固定在繞豎直軸轉(zhuǎn)動的水平轉(zhuǎn)臺上，用刀旋削，使坯體厚度適當(dāng)，表里光潔。對應(yīng)的簡化模型如圖所示，粗坯的對稱軸與轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸OO′重合。當(dāng)轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動時，關(guān)于粗坯上的P、Q兩點，下列說法正確的是（）A．P、Q兩點的加速度大小相等B．P、Q兩點的加速度均指向轉(zhuǎn)軸OO′C．相同時間內(nèi)P點轉(zhuǎn)過的角度比Q點大D．一個周期內(nèi)P點通過的位移比Q點大【答案】B【詳解】AB．P、Q兩點的角速度相同，半徑不同，根據(jù)可知向心加速度大小不相等，但向心加速度均指向圓心，故A錯誤，B正確；C．由于P、Q兩點的角速度相同，根據(jù)得相同時間內(nèi)P點轉(zhuǎn)過的角度和Q點轉(zhuǎn)過的角度相等，故C錯誤；D．一個周期內(nèi)P點和Q點通過的位移均為0，故D錯誤。故選B。模型2火車轉(zhuǎn)彎模型火車轉(zhuǎn)彎模型模型特點運動模型向心力的來源圖示1．火車車輪的結(jié)構(gòu)特點火車的車輪上有突出的輪緣，火車行駛時，有輪緣的一側(cè)在軌道內(nèi)．(如圖所示)作用：有助于固定運動軌跡．2．彎道的特點：鐵路彎道處，外軌高于內(nèi)軌，若火車按規(guī)定的速度v0行駛，轉(zhuǎn)彎所需的向心力完全由重力和支持力的合力提供，即mgtanθ＝meq\f(v02,R)，如圖所示，則v0＝eq\r(gRtanθ)，其中R為彎道半徑，θ為軌道平面與水平面間的夾角(θ很小的情況下，tanθ≈sinθ)．3．速度與軌道壓力的關(guān)系(1)當(dāng)火車在彎道行駛速度v＝v0時，所需向心力僅由重力和支持力的合力提供，此時內(nèi)外軌道對火車輪緣無擠壓作用．(2)當(dāng)火車在彎道行駛速度v>v0時，外軌道對輪緣有側(cè)壓力．(3)當(dāng)火車在彎道行駛速度v<v0時，內(nèi)軌道對輪緣有側(cè)壓力．火車轉(zhuǎn)彎飛機水平轉(zhuǎn)彎勻速圓周運動與變速圓周運動中合力、向心力的特點(1)勻速圓周運動的合力：提供向心力．(2)變速圓周運動的合力(如圖)①與圓周相切的分力Ft產(chǎn)生切向加速度at，改變線速度的大小，當(dāng)at與v同向時，速度增大，做加速圓周運動，反向時做減速圓周運動．②指向圓心的分力Fn提供向心力，產(chǎn)生向心加速度an，改變線速度的方向．汽車在水平路面轉(zhuǎn)彎水平轉(zhuǎn)臺(光滑)11．（2025·全國·模擬預(yù)測）沈佳高鐵是我國新建八縱八橫鐵路網(wǎng)中重要組成部分，其中沈陽至長白山段的沈白高鐵將于2025年9月底開通，該段全長約為430km，共設(shè)9座客運車站，列車設(shè)計最高運營時速350km/h，以下說法錯誤的是（）A．若要實時監(jiān)測列車所處位置，可將列車視為質(zhì)點B．全長430km指的是列車行駛?cè)L的實際路程C．列車高速行駛途中，若需向右轉(zhuǎn)彎，則需軌道向右傾斜D．列車設(shè)計時速350km/h指的是列車運行的平均速率【答案】D【詳解】A．若要實時監(jiān)測列車所處位置，列車的形狀可忽略，可將列車視為質(zhì)點，故A正確，不符合題意；B．全長430km，指的是軌跡長度，是路程，故B正確，不符合題意；C．列車高速行駛途中，若需向右轉(zhuǎn)彎，則需軌道向右傾斜，列車自身重力與支持力的合力提供向心加速度，故C正確，不符合題意；D．設(shè)計時速350km/h，指的是列車運行時允許的最大瞬時速率，不是平均速率，故D錯誤，符合題意。本題選擇錯誤選項，故選D。12．（2025·廣西南寧·模擬預(yù)測）若將短道速滑運動員在彎道轉(zhuǎn)彎的過程看成在水平冰面上的一段勻速圓周運動，轉(zhuǎn)彎時冰刀嵌入冰內(nèi)從而使冰刀受與冰面夾角為（蹬冰角）的支持力，不計一切摩擦，彎道半徑為，重力加速度為。以下說法正確的是（）A．運動員轉(zhuǎn)彎時速度的大小為B．運動員轉(zhuǎn)彎時速度的大小為C．若運動員轉(zhuǎn)彎速度變大則需要減小蹬冰角D．運動員做勻速圓周運動，他所受合外力保持不變【答案】BC【詳解】AB．運動員受力如圖：根據(jù)合力提供向心力可得可知運動員轉(zhuǎn)彎時速度的大小為，故A錯誤，B正確；C．根據(jù)，可知若運動員轉(zhuǎn)彎速度變大則需要減小蹬冰角，故C正確；D．運動員做勻速圓周運動，他所受合外力大小保持不變，但是方向不斷變化，故D錯誤。故選BC。13．（2025·江西南昌·二模）如圖為火車某節(jié)車廂在勻速轉(zhuǎn)彎時的情形，此時該節(jié)車廂的向心力由（）A．車廂重力及軌道摩擦力的合力提供B．可能由車廂重力及軌道彈力的合力提供C．軌道對車輪的側(cè)向擠壓產(chǎn)生的彈力提供D．重力沿軌道斜面的分力提供【答案】B【詳解】火車在傾斜軌道上轉(zhuǎn)彎時，如果速度等于設(shè)計速度，則向心力由火車受到的重力和軌道對它的支持力的合力提供，故B正確，ACD錯誤。故選B。14．（2025·黑龍江齊齊哈爾·一模）如圖為衢州某卡丁車運動基地，幾輛卡丁車正急速通過一個大圓弧形彎道，彎道內(nèi)側(cè)比外側(cè)低，當(dāng)卡丁車在此路段以理論時速轉(zhuǎn)彎時，恰好沒有向彎道內(nèi)外兩側(cè)滑動的趨勢。下列說法正確的是（

）A．卡丁車質(zhì)量越大，對應(yīng)理論時速越大B．當(dāng)冬天路面結(jié)冰時，與未結(jié)冰時相比，值保持不變C．卡丁車行駛過程中受到重力、支持力、摩擦力、牽引力、向心力D．卡丁車以某一恒定速率轉(zhuǎn)彎時，在賽道外側(cè)所需的向心力大【答案】B【詳解】A．當(dāng)卡丁車在此路段以理論時速轉(zhuǎn)彎時，恰好沒有向彎道內(nèi)外兩側(cè)滑動的趨勢，此時重力和彈力的合力恰好提供向心力，設(shè)彎道傾角為，則質(zhì)量可以約去，所以理論速度與質(zhì)量無關(guān)，故A錯誤；B．根據(jù)以上分析可知，理論速度與動摩擦力因數(shù)無關(guān)，當(dāng)冬天路面結(jié)冰時，與未結(jié)冰時相比，值保持不變，故B正確；C．卡丁車行駛過程中受到重力、支持力、摩擦力、牽引力作用，向心力不是物體實際受力，故C錯誤；D．卡丁車所需的向心力為，以某一恒定速率轉(zhuǎn)彎時，在賽道外側(cè)半徑大，所需的向心力小，故D錯誤。故選B。15．（2024·河北保定·二模）如圖所示，鐵路拐彎處內(nèi)、外軌有一定的高度差，當(dāng)質(zhì)量一定的火車以設(shè)計的速率在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)彎時，軌道對車輪的支持力大小為，當(dāng)火車以實際速率在此彎道上轉(zhuǎn)彎時，軌道將施于車輪一個與枕木平行的側(cè)壓力F，下列說法正確的是（）A．若，側(cè)壓力F方向由外軌指向內(nèi)軌B．若，側(cè)壓力F方向由內(nèi)軌指向外軌C．若，軌道對車輪的支持力等于D．若，軌道對車輪的支持力大于【答案】AB【詳解】設(shè)拐彎處的軌道半徑為R，內(nèi)、外軌形成的傾角為θ，則有設(shè)當(dāng)火車以實際速率v轉(zhuǎn)彎時，軌道對車輪的支持力大小為，有當(dāng)，側(cè)壓力F方向由外軌指向內(nèi)軌，，當(dāng)，側(cè)壓力F方向由內(nèi)軌指向外軌，。故選AB。16．（2025·廣東湛江·一模）下圖可視為室內(nèi)自行車比賽場地的模型圖，自行車選手在近似球面的曲面上的一定高度處進(jìn)行勻速圓周運動，且曲面邊界的切線與水平地面夾角θ=37°，水平面半徑R為0.3m，自行車選手與自行車及裝備總質(zhì)量為200kg，自行車和曲面之間動摩擦因數(shù)為0.5，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。關(guān)于該運動，下列說法正確的有（）A．若自行車恰好不受沿豎直曲面切線的摩擦力，則速度最大值為2m/sB．自行車能保持在曲面運動的最大速度為3.6m/sC．自行車手在同一高度處勻速騎行一周，摩擦力的沖量方向豎直向上D．自行車手可以在不同高度上以相同速率在曲面上做勻速圓周運動【答案】D【詳解】A．當(dāng)自行車恰好不受沿豎直曲面切線的摩擦力時，自行車做勻速圓周運動的向心力由曲面的支持力的水平分力提供，此時有解得，故A錯誤；B．自行車加速將會有離心的趨勢，定性判斷可知自行車將要完全脫離曲面時速度有最大值。假設(shè)此時靜摩擦力完全沿著曲面向下，則沿著圓心方向有豎直方向有聯(lián)立解得實際上由于摩擦力的分量恰好抵消了運動切線方向所受力，方向不能完全沿著曲面向下，即靜摩擦力沿曲面向下的分量一定不是，故最大速度小于m/s，故B錯誤；C．由上述分析，在運動一個圓周的過程中，沿曲面向下的摩擦力分量的沖量在水平方向上抵消，只在豎直方向上積累，由于摩擦力方向不確定，同時運動軌跡切向分量完全抵消，故相應(yīng)沖量是否豎直向上不確定，故C錯誤；D．由于存在摩擦力，可滿足相同的向心力需求，自行車手可以在不同高度上以相同速率在曲面上做勻速圓周運動，此時自行車手所受摩擦力一定不相同，故D正確。故選D。17．（2025·云南貴州·二模）小車內(nèi)固定有垂直于運動方向的水平橫桿，物塊M套在橫桿上，一個小鐵球用輕質(zhì)細(xì)線吊在物塊底部。當(dāng)小車以恒定速率通過某一水平彎道時（可視為圓周運動），細(xì)線與豎直方向的夾角為，如圖所示。若小車以更大的恒定速率通過該彎道，設(shè)小車在通過彎道的過程中，小球、物塊與小車均保持相對靜止，下列說法錯誤的是（）A．細(xì)線與豎直方向的夾角變大 B．細(xì)線對小球的拉力變大C．橫桿對物塊的摩擦力變大 D．橫桿對物塊的支持力變大【答案】D【詳解】D．令小鐵球質(zhì)量為m，物塊與小球保持相對靜止，對物塊與小鐵球整體進(jìn)行分析，如圖甲所示則有可知，當(dāng)小車以更大的恒定速率通過該彎道時，橫桿對物塊的支持力不變，故D錯誤，符合題意；C．火車轉(zhuǎn)彎過程，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)合上述分析有可知，當(dāng)小車以更大的恒定速率通過該彎道時，橫桿對物塊的摩擦力變大，故C正確，不符合題意；A．對小球進(jìn)行受力分析，如圖乙所示則有，解得可知，轉(zhuǎn)彎速度變大，則細(xì)線與豎直方向夾角變大，故A正確，不符合題意；B．結(jié)合上述解得由于細(xì)線與豎直方向夾角變大，則細(xì)線對小球的拉力變大，故B正確，不符合題意。故選D。18．（2024·浙江·模擬預(yù)測）如圖所示，摩托車手在水平彎道上勻速轉(zhuǎn)彎時（）A．車手身體各處的加速度大小都相等B．車和人的總重力與地面對車的支持力是一對平衡力C．車對地面的壓力與地面對車的作用力是一對作用力與反作用力D．地面對車的作用力不大于車和人的總重力【答案】B【詳解】A．根據(jù)可知，車手身體各處的加速度大小不相等，故A錯誤；B．車和人的總重力與地面對車的支持力是一對平衡力，故B正確；C．車對地面的壓力與地面對車的支持力是一對作用力與反作用力，但地面對車的作用力既有支持力也有摩擦力，故C錯誤；D．地面對車的作用力，即支持力和摩擦力的合力，大于支持力，而支持力等于車和人的總重力，所以地面對車的作用力大于車和人的總重力，故D錯誤。故選B。19．（24-25高三上·貴州·階段練習(xí)）圖為“S”形單行盤山公路示意圖。彎道1、2可看作兩個不同高度的水平圓弧，圓心分別為、，彎道2比彎道1高，兩彎道中心虛線對應(yīng)的半徑分別為、，傾斜直道AB與兩彎道平滑連接。一質(zhì)量的汽車沿著中心虛線從彎道1經(jīng)過傾斜直道AB進(jìn)入彎道2，已知汽車在AB段做勻加速直線運動，加速時間，汽車在兩個彎道運動時，路面對輪胎的徑向摩擦力始終等于汽車所受重力的，取重力加速度大小，求：(1)汽車從彎道1運動到彎道2增加的機械能E；(2)汽車在AB段運動時受到的支持力大小?！敬鸢浮?1)；(2)【詳解】（1）汽車在彎道上做勻速圓周運動，設(shè)汽車在彎道1、2上運動時的速度大小分別為、，有汽車從彎道1運動到彎道2增加的機械能解得（2）設(shè)AB段的長度為x，傾角為，有則20．（2024·湖南衡陽·模擬預(yù)測）如圖甲所示，電影飛馳人生中的巴音布魯克賽道以彎多兇險著稱，某段賽道俯視圖如圖乙所示，其中A、B、C、D四個彎道處地面均水平，半徑分別為2r、3r、4r、r。賽車受到的最大靜摩擦力與重力的比值恒定不變，則當(dāng)賽車勻速率地通過圓弧形路段時，賽車的側(cè)向摩擦力達(dá)到最大時的最大速度稱為臨界速度。賽車可視為質(zhì)點，在賽車通過A、B、C、D四個彎道處時，下列說法正確的是（）A．賽車所受的合力為零B．賽車在C處彎道行駛時，其臨界速度最大C．若賽車從A處勻速率運動D處，則在C處最容易發(fā)生事故D．若賽車均以臨界速度通過各處彎道，則賽車在D處的機械能一定大于A處的【答案】B【詳解】A．汽車做曲線運動，合力不為零，故A錯誤；B．根據(jù)最大靜摩擦力不變，則行駛彎道半越大，臨界速度越大，故賽車在C處彎道行駛時，其臨界速度最大，在D處彎道行駛時，其臨界速度最小，故B正確；C．由于在D處彎道行駛時，其臨界速度最小，故在D處最容易發(fā)生事故，故C錯誤；D．賽車在D處臨界速度小于在A處臨界速度，則EkA＞EkD，而重力勢能EpA＜EpD，故無法比較賽車在兩處的機械能大小，故D錯誤。故選B。模型3圓錐擺模型圓錐擺模型模型特點運動模型向心力的來源圖示圓錐擺問題的特點：(1)轉(zhuǎn)動平面：水平面．(2)向心力：F合＝mgtanα.(3)圓周運動的半徑：r＝lsinα.(4)動力學(xué)方程：mgtanα＝mω2lsinα.(5)角速度ω＝eq\r(\f(g,lcosα))，周期T＝2πeq\r(\f(lcosα,g)).(6)特點：懸繩與中心軸的夾角跟角速度和繩長有關(guān)，與球的質(zhì)量無關(guān)，在繩長一定的情況下，角速度越大，繩與中心軸的夾角也越大(小于90°)．圓錐擺飛車走壁21．（2025·四川·一模）“飛椅”是游樂場中常見的游樂項目。鋼繩一端固定在轉(zhuǎn)軸上，另一端系著座椅，座椅同時乘坐甲、乙兩人，當(dāng)座椅隨著轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動時（）A．甲的轉(zhuǎn)動周期等于乙的轉(zhuǎn)動周期B．甲的向心加速度小于乙的向心加速度C．甲的線速度等于乙的線速度D．甲的角速度大于乙的角速度【答案】A【詳解】AD．甲、乙兩人同軸轉(zhuǎn)動周期和角速度相同，故A正確，D錯誤；BC．甲、乙兩人距離轉(zhuǎn)軸的水平距離，即轉(zhuǎn)動半徑，根據(jù)可知，故BC錯誤。故選A。22．（2025·四川綿陽·一模）“飛椅”是游樂場常見的游樂項目，結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，長為的鋼繩一端系著“飛椅”的座椅，另一端固定在長為的水平橫臂上，橫臂可以沿豎直軸上下移動，還可以繞軸轉(zhuǎn)動。開始時，座椅靜止在地面附近，橫臂位于處，入坐上座椅后，橫臂一邊轉(zhuǎn)動一邊上升，到處時人和座椅穩(wěn)定地繞豎直軸做勻速圓周運動，此時鋼繩與豎直方向的夾角為。已知間的高度差為，人與座椅的總質(zhì)量為。忽略豎直軸自身的半徑，不計空氣阻力。則（）A．橫臂在處，人和座椅的角速度為B．橫臂在處，人和座椅的角速度為C．橫臂從到的過程中，鋼繩對人和座椅做功D．橫臂從到的過程中，鋼繩對人和座椅做功【答案】AD【詳解】AB．人和座椅做勻速圓周運動，向心力由重力和鋼繩拉力的合力提供。圓周運動的軌道半徑對人和座椅受力分析，豎直方向水平方向解得，故A正確，B錯誤CD．根據(jù)動能定理，鋼繩做功等于重力做功的負(fù)值與動能變化之和，即線速度動能代入動能定理公式得，故C錯誤，D正確。故選AD。23．（2025·廣東深圳·一模）如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺豎直轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸重合。當(dāng)轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動時，觀察到陶罐內(nèi)壁上質(zhì)量為m的小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止，它和O點的連線與的夾角。重力加速度大小為g。下列判斷正確的是（）A．轉(zhuǎn)臺的角速度不一定等于B．物塊的線速度大小可能等于C．物塊所受合力的大小一定等于D．陶罐壁對物塊彈力的大小一定等于2mg【答案】AB【詳解】AB．小物塊繞軸做勻速圓周運動，一定受重力、支持力，可能受摩擦力，若摩擦力為0，由牛頓第二定律得解得線速度大小為當(dāng)小物塊所受摩擦力不為0時，角速度不等于，小物塊的線速度也不等于，A、B正確；CD．當(dāng)小物塊所受摩擦力為0時，其所受合力的大小為所受彈力大小等于當(dāng)所受摩擦力不為0時不成立，CD錯誤。故選AB。24．（2025·廣東肇慶·一模）如圖所示，游樂場的旋轉(zhuǎn)飛椅裝置共有4條吊臂，每條吊臂長均為r，吊繩長均為L，每名游客與座椅的總質(zhì)量均為m。吊臂繞O點的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，游客在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，吊繩與豎直方向的夾角為θ。重力加速度為g，不計空氣阻力和吊繩的質(zhì)量。下列說法正確的是（）A．游客的線速度大小為B．游客的角速度大小為C．游客的向心加速度大小為D．吊繩上的拉力大小為【答案】BD【詳解】A．游客做勻速圓周運動的半徑向心力大小可得，故A錯誤；B．角速度大小，故B正確；C．由可得向心加速度大小，故C錯誤；D．豎直方向有可得，故D正確。故選BD。25．（2025·山東·模擬預(yù)測）如圖所示，半徑為的玩具轉(zhuǎn)盤在轉(zhuǎn)盤中心點固定了一豎直桿，質(zhì)量為的小球用輕繩和輕桿一起連接在豎直桿上，輕繩與豎直桿上的點相連，輕桿用鉸鏈連接在豎直桿上的點（可繞點自由轉(zhuǎn)動）。已知圓盤靜止時輕繩與豎直方向夾角，輕桿與豎直方向夾角，，，不計摩擦阻力，重力加速度為。則下列說法正確的是（）A．當(dāng)繩上恰好無彈力時，小球的角速度B．當(dāng)小球角速度時，桿上彈力C．當(dāng)上恰好無彈力時，小球角速度D．若轉(zhuǎn)動過程中小球突然脫離，則當(dāng)圓盤角速度，小球不會觸碰到圓盤【答案】A【詳解】A．當(dāng)輕繩上恰好無彈力時，對小球進(jìn)行受力分析可知，小球受重力和沿桿方向的拉力的作用做勻速圓周運動，則在水平方向?qū)π∏蛄信ｎD第二定律方程有解得此時小球的角速度為，故A正確；B．設(shè)輕繩AC的彈力為，輕桿BC的彈力為，當(dāng)小球的角速度時，小球的受力如圖所示：則豎直方向有水平方向有聯(lián)立解得，，故B錯誤；C．當(dāng)上恰好無彈力時，對小球進(jìn)行受力分析可知，小球受重力和沿繩方向的拉力的作用做勻速圓周運動，則在水平方向?qū)π∏蛄信ｎD第二定律方程有解得此時小球的角速度為，故C錯誤；D．假設(shè)小球脫離前，輕桿和細(xì)繩對小球都有力的作用，小球脫離后做平拋運動，且恰好沒有碰到圓盤，則由平拋運動的性質(zhì)可知，在豎直方向有在水平方向有聯(lián)立解得小球平拋運動的初速度為則圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為故假設(shè)成立，所以小球在轉(zhuǎn)動過程中忽然脫離，若小球不能碰到圓盤，則圓盤轉(zhuǎn)動的角速度的取值范圍為，故D錯誤。故選A。26．（2025·山東·模擬預(yù)測）高空旋轉(zhuǎn)秋千設(shè)施如圖甲所示，其簡化模型如圖乙所示，水平圓盤繞豎直中心立柱勻速轉(zhuǎn)動。一名游客連同座椅的總質(zhì)量為，通過長度為的輕繩懸掛在點，點到立柱的距離為。當(dāng)游客勻速轉(zhuǎn)動時，輕繩與豎直方向的夾角為，重力加速度為，游客和座椅可視為質(zhì)點，忽略空氣阻力。下列說法正確的是（）A．游客做勻速圓周運動的向心加速度大小為B．游客做勻速圓周運動的角速度大小為C．輕繩拉力大小為D．游客做圓周運動的線速度大小為【答案】B【詳解】AC．以游客和座椅整體為研究對象，豎直方向受力平衡有水平方向由牛頓第二定律，得聯(lián)立解得，故AC錯誤；B．由幾何關(guān)系可知，游客做勻速圓周運動的半徑為游客做勻速圓周運動時，由向心加速度公式解得角速度大小，故B正確；D．由解得線速度大小，故D錯誤。故選B。27．（25-26高三上·江蘇蘇州·月考）如圖所示，質(zhì)量相同的小球甲、乙、丙用長度不同的輕繩懸于O點，均在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，已知甲、乙在同一水平面內(nèi)運動，乙、丙經(jīng)過同一拋物線，則（）A．甲、乙的向心力大小相等 B．甲、乙的線速度大小相等C．乙、丙的角速度大小相等 D．乙、丙的線速度大小相等【答案】D【詳解】AB．設(shè)繩子與豎直方向的夾角為，根據(jù)牛頓第二定律可得可得向心加速度大小為由于乙對應(yīng)的較大，所以甲的向心力小于乙的向心力；甲的運動半徑小于乙的運動半徑，根據(jù)可知甲的線速度小于乙的線速度。故AB錯誤；CD．乙、丙經(jīng)過同一拋物線，以O(shè)點為坐標(biāo)原點，豎直向下為軸，水平向左為軸，則拋物線方程為設(shè)乙、丙的坐標(biāo)分別為（，）、（，），則有根據(jù)牛頓第二定律可得其中，可得，由于，，則有，故C錯誤，D正確。故選D。28．（2025·遼寧·二模）如圖所示，質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質(zhì)細(xì)桿的A點和B點。當(dāng)輕桿繞軸以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動時，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，a繩與水平方向成角，b繩沿水平方向且長為L，重力加速度為g。求：(1)當(dāng)輕桿繞軸角速度時，b繩保持水平且拉力剛好為零。(2)當(dāng)角速度時，求a繩的拉力和b繩的拉力分別是多少？【答案】(1)(2)，【詳解】（1）小球做勻速圓周運動，在豎直方向上的合力為零，由水平方向上的合力提供向心力，當(dāng)b繩拉力為零時，有解得（2）可知當(dāng)角速度時，此時b繩有拉力，故，解得，29．（2025·湖南·模擬預(yù)測）如圖所示的圓錐筒開口向上，為圓錐筒的頂點，O點為底面圓的圓心，圓錐筒的母線與水平面的夾角為。一可視為質(zhì)點、質(zhì)量為kg的物體放在圓錐筒內(nèi)壁，給物體一沿內(nèi)壁向下的初速度，物體剛好勻速下滑。將物體放在距離點m處，現(xiàn)讓圓錐筒繞中心軸線以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，物體隨圓錐筒做圓周運動且始終相對圓錐筒靜止。假設(shè)物體與圓錐筒間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2，，則下列說法正確的是（）A．物體與圓錐筒間的動摩擦因數(shù)為0.5 B．當(dāng)rad/s時，物體只受重力和支持力的作用C．當(dāng)rad/s時，物體所受的摩擦力大小為3N D．當(dāng)rad/s時，物體恰好不沿圓錐筒內(nèi)壁上滑【答案】B【詳解】A．物體沿圓錐筒內(nèi)壁下滑時，物體受重力、支持力和沿圓錐筒內(nèi)壁向上的滑動摩擦力，由力的平衡條件得，又解得，A錯誤；B．當(dāng)圓錐筒做勻速圓周運動，物體只受重力和支持力作用時，有又代入數(shù)據(jù)解得rad/s，B正確；C．rad/s時，圓錐筒的角速度大于，物體有沿圓錐筒內(nèi)壁向上滑動的趨勢，則物體所受的靜摩擦力沿內(nèi)壁向下，豎直方向上有水平方向上有代入數(shù)據(jù)解得N，C錯誤；D．當(dāng)物體開始沿圓錐筒內(nèi)壁上滑時，物體與圓錐筒內(nèi)壁的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力，豎直方向上有水平方向上有又解得rad/s，D錯誤。故選B。30．（24-25高三上·江蘇鎮(zhèn)江·階段練習(xí)）如圖所示，小明用不可伸長的輕繩穿過一段亞克力管制作了一款玩具，繩兩端系小球A、B，兩球質(zhì)量關(guān)系為為管的上端，小明握住亞克力管，使球A繞管中心軸在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，不計空氣和摩擦阻力。下列說法正確的是（）A．與球A相連的繩與水平方向夾角B．與球A相連的繩與水平方向夾角C．間繩長越大，球A的角速度越大D．間繩長越大，球A的加速度越小【答案】B【詳解】AB．對A球分析可知，解得，A錯誤，B正確；C．根據(jù)可得可知，間繩長越大，球A的角速度越小，C錯誤；D．根據(jù)可得可知球A的加速度與OA間繩長無關(guān)，D錯誤。故選B。模型4離心現(xiàn)象1.離心運動和近心運動(1)離心運動：做圓周運動的物體，在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運動所需向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運動。(2)受力特點(如圖)①當(dāng)F＝0時，物體沿切線方向飛出，做勻速直線運動。②當(dāng)0<F<mrω2時，物體逐漸遠(yuǎn)離圓心，做離心運動。③當(dāng)F>mrω2時，物體逐漸向圓心靠近，做近心運動。(3)本質(zhì)：離心運動的本質(zhì)并不是受到離心力的作用，而是提供的力小于做勻速圓周運動需要的向心力。31．（2025·黑龍江大慶·模擬預(yù)測）無償獻(xiàn)血、救死扶傷的崇高行為，是文明社會的標(biāo)志之一。分離血液成分需要用到一種叫離心分離器的裝置，其工作原理的示意圖如圖所示，將血液裝入離心分離器的封閉試管內(nèi)，離心分離器轉(zhuǎn)動時給血液提供一種“模擬重力”的環(huán)境，“模擬重力”的方向沿試管遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的方向，其大小與血液中細(xì)胞的質(zhì)量以及其到轉(zhuǎn)軸距離成正比。血液在這個“模擬重力”環(huán)境中，也具有“模擬重力勢能”。初始時試管靜止，血液內(nèi)離轉(zhuǎn)軸同樣距離處有兩種細(xì)胞a、b，其密度分別為ρa和ρb，它們的大小與周圍血漿密度ρ0的關(guān)系為ρa<ρ0<ρb。對于試管由靜止開始繞軸旋轉(zhuǎn)并不斷增大轉(zhuǎn)速的過程中，下列說法中正確的是（）A．細(xì)胞a相對試管向外側(cè)運動，細(xì)胞b相對試管向內(nèi)側(cè)運動B．細(xì)胞a的“模擬重力勢能”變小，細(xì)胞b的“模擬重力勢能”變大C．這種離心分離器“模擬重力”對應(yīng)的“重力加速度”沿轉(zhuǎn)動半徑方向向外側(cè)逐漸變大D．若某時刻a、b兩種細(xì)胞沿垂直于轉(zhuǎn)軸方向的速率相等，則“模擬重力”對細(xì)胞a做功的功率等于對細(xì)胞b做功的功率【答案】C【詳解】A．轉(zhuǎn)動時細(xì)胞做圓周運動需要向心力為由于a、b兩種細(xì)胞的ω、r均相同，而ρa<ρ0，細(xì)胞a所需的向心力比相同體積的血漿所需的向心力小，則細(xì)胞a做向心運動，細(xì)胞a相對試管向內(nèi)側(cè)運動，而ρb>ρ0，細(xì)胞b所需的向心力比相同體積的血漿所需的向心力大，則細(xì)胞b做離心運動，細(xì)胞b相對試管向外側(cè)運動，故A錯誤；B．“模擬重力”的方向沿試管遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的方向，細(xì)胞b相對試管向外側(cè)運動，“模擬重力”做正功，“模擬重力勢能”變小，細(xì)胞a相對試管向內(nèi)側(cè)運動，“模擬重力”做負(fù)功，“模擬重力勢能”變大，故B錯誤；C．“模擬重力”大小與血液中細(xì)胞的質(zhì)量以及其到轉(zhuǎn)軸距離成正比，根據(jù)可知，“重力加速度”與其到轉(zhuǎn)軸距離成正比，所以沿轉(zhuǎn)動半徑方向向外側(cè)逐漸變大，故C正確；D．根據(jù)P=Fvcosθ，若某時刻a、b兩種細(xì)胞沿垂直于轉(zhuǎn)軸方向的速率相等，由于無法確定a、b細(xì)胞的“模擬重力”大小關(guān)系，則“模擬重力”對a、b細(xì)胞做功的功率大小無法確定，故D錯誤。故選C。32．（24-25高一下·黑龍江牡丹江·階段練習(xí)）如圖所示，光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球在拉力F作用下做勻速圓周運動。若小球運動到P點時，拉力F發(fā)生變化，下列關(guān)于小球運動情況的說法中正確的是（）A．若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運動B．若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運動C．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPc做向心運動D．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運動【答案】B【詳解】AB．在水平面上，細(xì)繩的拉力提供m所需的向心力，當(dāng)拉力消失，物體所受合力為零，將沿切線方向做勻速直線運動，即小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運動，故B正確，A錯誤；CD．故當(dāng)拉力突然變小時，將沿Pb軌道做離心運動，故CD錯誤。故選B。33．（2025·河北保定·一模）滾筒洗衣機的實物圖片如圖所示。脫水時，滾筒繞水平軸高速勻速轉(zhuǎn)動，附著在衣物上的水會從滾筒漏水孔中甩出。下列相關(guān)說法中正確的是（）A．水被甩出前在最高點與最低點受到衣物附著力大小相等B．在與轉(zhuǎn)軸等高的位置，水受到的衣物附著力指向轉(zhuǎn)軸C．水在最低點更容易被甩出D．水在最高點更容易被甩出【答案】C【詳解】ACD．滾筒洗衣機的脫水筒勻速旋轉(zhuǎn)，衣服在最高點和最低點時附著在潮濕衣服上的水的重力和衣服與水之間的附著力的合力提供向心力，在最高點在最低點可得所以在最低點時，所需要附著力較大，更容易被甩出，故AD錯誤，C正確；B．在與轉(zhuǎn)軸等高的位置，水的重力和衣物附著力的合力提供向心力，向心力方向指向轉(zhuǎn)軸，由于重力向下，所以衣物附著力不指向轉(zhuǎn)軸，故B錯誤。故選C。34．（2024·新疆·一模）滾筒洗衣機脫水時，滾筒繞水平軸轉(zhuǎn)動，滾筒上有很多漏水孔，附著在潮濕衣服上的水從漏水孔中被甩出，達(dá)到脫水的目的。如圖所示，濕衣服在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，已知滾筒的半徑為0.625m，重力加速度大小g=10m/s2，下列說法正確的是（）A．衣服通過任意點時線速度和加速度均相同B．脫水過程中衣服受到的合力始終指向圓心C．增大滾筒轉(zhuǎn)動的周期，脫水效果更好D．為了保證衣服在脫水過程中能做完整的圓周運動，滾筒轉(zhuǎn)動的角速度至少為8rad/s【答案】B【詳解】A．衣服在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，在任意點的線速度大小相同、方向不同，加速度大小相同、方向不同，故A錯誤；B．滾筒對衣服的作用力與重力的合力大小不變且始終指向圓心，故脫水過程中衣物受到的合力始終指向圓心，故B正確；C．當(dāng)衣服做勻速圓周運動時，由于衣服上的水所受合外力不足以提供向心力而做離心運動，因此需要的向心力越大，脫水效果越好，又有因此周期越小，水越容易被甩出，脫水效果越好，故C錯誤；D．為了保證衣服在脫水過程中能做完整的圓周運動，則在最高點重力提供向心力，即可知滾筒轉(zhuǎn)動的角速度至少為故D錯誤。故選B。35．（2024·浙江·三模）2022年3月23日，航天員王亞平、葉光富在中國空間站開設(shè)“天宮課堂”，課堂中演示了“水油分離”實驗。如圖所示，用細(xì)繩一端系住裝有水和油的瓶子，葉光富手持細(xì)繩另一端，使瓶子在豎直平面內(nèi)做圓周運動，已知水的密度大于油的密度。在飛船參考系中，下列說法錯誤的是（

）A．只要瓶子速度大于0就能通過圓周運動的最高點B．瓶子的角速度一定時，油和水分離的難易程度與繩長無關(guān)C．油水分離后，油在內(nèi)側(cè)，水在外側(cè)D．瓶子的角速度一定時，油水分離后，繩子張力大小不變【答案】B【詳解】A．瓶子所受萬有引力全部用來提供圍繞地球做圓周運動的向心力，瓶子在空間站中處于完全失重狀態(tài)，瓶子在空間站內(nèi)做圓周運動的向心力由繩子拉力提供，無論瓶子速度多大都能做完整的圓周運動，故A正確，不符合題意；B．根據(jù)，可知瓶子的角速度一定，繩子越長，所需向心力越大，油和水越容易分離，故B錯誤，符合題意；C．水的密度大于油的密度，在混合液體中取半徑相同處體積相等的水和油的液體小球，水球的質(zhì)量大，根據(jù)Fn=mω2r可知，水球需要的向心力更大，故當(dāng)向心力不足時，水球更容易做離心運動水會向瓶底移動，圓周運動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外部，故C正確，不符合題意；D．根據(jù)Fn=mω2r，可知瓶子的角速度一定時，油水分離后，繩子張力大小不變，故D正確，不符合題意。故選B。36．（2023·浙江·模擬預(yù)測）在東北嚴(yán)寒的冬天，人們經(jīng)常玩一項“潑水成冰”的游戲，具體操作是把一杯開水沿弧線均勻快速地潑向空中。圖甲所示是某人玩“潑水成冰”游戲的瞬間，其示意圖如圖乙所示。潑水過程中杯子的運動可看成勻速圓周運動，人的手臂伸直，在0.5s內(nèi)帶動杯子旋轉(zhuǎn)了210°，人的臂長約為0.6m。下列說法正確的是（）A．潑水時杯子的旋轉(zhuǎn)方向為順時針方向B．P位置飛出的小水珠初速度沿1方向C．杯子在旋轉(zhuǎn)時的角速度大小為D．杯子在旋轉(zhuǎn)時的線速度大小約為【答案】D【詳解】AB．由圖乙水做離心運動的軌跡可知，潑水時杯子的旋轉(zhuǎn)方向為逆時針方向，P位置飛出的小水珠初速度沿2方向，故AB錯誤；C．杯子在旋轉(zhuǎn)時的角速度大小為故C錯誤；D．杯子在旋轉(zhuǎn)時的線速度大小約為故D正確。故選D。37．（22-23高一下·廣西玉林·期