2024高考物理一輪復(fù)習(xí)：圓周運動（練習(xí)）（學(xué)生版+解析）

第18講圓周運動

（模擬精練+真題演練）

1.（2023?四川眉山??？寄M預(yù)測）如圖甲所示，修正帶是通過兩個齒輪相互咬合進行工作的，其原理可

簡化為圖乙中所示的模型。A、8是大、小齒輪邊緣上的兩點，C是大輪上的一點。若大輪半徑是小輪半徑

的2倍，小輪中心到A點和大輪中心到C點的距離之比為2：1,則A、3、C三點（）

C.轉(zhuǎn)速之比為2：2：1D.向心加速度大小之比為2：1：1

2.（2023?湖北武漢?統(tǒng)考模擬預(yù)測）剪紙藝術(shù)源遠(yuǎn)流長，經(jīng)久不衰，是中國民間藝術(shù)中的瑰寶。將如圖所

示具有對稱性的剪紙平放并固定在水平圓盤上，剪紙中心與圓盤中心重合，圓盤勻速轉(zhuǎn)動，在暗室中用每

秒閃光10次的頻閃光源照射圓盤，暗室中靜止不動的觀察者觀察到剪紙相對靜止，則圓盤的轉(zhuǎn)速至少為

)

A.0.02r/sB.2r/sC.4r/sD.4OT/S

3.（2023?廣東廣州?華南師大附中?？既＃┤鐖D所示為華附校園內(nèi)的風(fēng)杯式風(fēng)速傳感器，其感應(yīng)部分由

三個相同的半球形空杯組成，稱為風(fēng)杯。三個風(fēng)杯對稱地位于水平面內(nèi)互成120。的三叉型支架末端，與中

間豎直軸的距離相等。開始刮風(fēng)時，空氣流動產(chǎn)生的風(fēng)力推動靜止的風(fēng)杯開始繞豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，

風(fēng)速越大，風(fēng)杯轉(zhuǎn)動越快。若風(fēng)速保持不變，三個風(fēng)杯最終會勻速轉(zhuǎn)動，根據(jù)風(fēng)杯的轉(zhuǎn)速，就可以確定風(fēng)

速，則（）

A.若風(fēng)速不變，三個風(fēng)杯最終加速度為零

B.任意時刻，三個風(fēng)杯轉(zhuǎn)動的速度都相同

C.開始刮風(fēng)時，風(fēng)杯所受合外力沿水平方向指向旋轉(zhuǎn)軸

D.風(fēng)杯勻速轉(zhuǎn)動時，其轉(zhuǎn)動周期越大，測得的風(fēng)速越小

4.（2023?河北滄州?河北省吳橋中學(xué)?？寄M預(yù)測）2022年6月5日，法國網(wǎng)球公開賽圓滿落幕。高速旋

轉(zhuǎn)的網(wǎng)球在空氣中飛行將受到垂直于氣流方向的橫向力的作用，球體產(chǎn)生橫向位移，改變原來的運動軌跡,

這就是馬格努斯效應(yīng)。研究表明，馬格努斯力的大小與球在流體中飛行的瞬時速度V、球旋轉(zhuǎn)的角速度。、

球半徑R以及流體的密度外流體與球面間的粘性系數(shù)A有關(guān)，其表達式為尸=三24卡。丫，關(guān)于表達式中

A的單位。下列說法正確的是（）

A.國際單位制中，A的單位是N/nP

B.國際單位制中，A的單位是kg/rad

C.國際單位制中，A的單位是kg/m2

D.國際單位制中，A是一個沒有單位的比例系數(shù)

5.（2023?河北滄州?河北省吳橋中學(xué)校考模擬預(yù)測）2021年3月27日，我國花樣滑冰運動員陳虹伊，在

2021世界花樣滑冰錦標(biāo)賽上以162.79分的總成績排在女子單人滑第二十一名。如圖甲是我國奧運冠軍花樣

滑冰運動員陳虹伊在賽場上的情形，假設(shè)在比賽的某段時間她單腳著地，以速度v做勻速圓周運動，如圖乙

冰鞋與冰面間的夾角為37。，陳虹伊的質(zhì)量為優(yōu)，重力加速度為g,sin37o=0.6,COS37L0.8,不計冰鞋對陳

虹伊的摩擦，下列說法正確的是（）

甲乙

A.陳虹伊受重力、冰鞋的支持力、向心力的作用

B.冰鞋對陳虹伊的支持力大小為

C.陳虹伊做勻速圓周運動的半徑為手

3g

4

D.陳虹伊做勻速圓周運動的向心加速度大小為§8

6.（2023?河北?校聯(lián)考模擬預(yù)測）拉球轉(zhuǎn)身動作是籃球運動中的難點，如圖甲所示為籃球愛好者拉球轉(zhuǎn)身

的一瞬間，由于籃球規(guī)則規(guī)定手掌不能上翻，我們將此過程理想化為如圖乙所示的模型：薄長方體代表手

掌，轉(zhuǎn)身時球緊貼豎立的手掌，繞著轉(zhuǎn)軸（中樞腳所在直線）做圓周運動。假設(shè)手掌和球之間的動摩擦因

數(shù)為〃，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，籃球質(zhì)量為加，直徑為。，手掌到轉(zhuǎn)軸的距離為力重力加速度為

g,則要順利完成此轉(zhuǎn)身動作，下列說法正確的是（）

B.手掌和籃球之間的作用力至少為整

C.若籃球的速度為E，則籃球會和手掌分離

D.籃球的速度越大，手掌和球之間的摩擦力越大

7.（2023?海南?？?統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖所示是豎直放置的內(nèi)壁光滑的長方體容器的縱截面圖，ABC。是

一個矩形，AB=5m,BC=3m,有一個可視為質(zhì)點、質(zhì)量根=lkg的小球用長乙=5m的輕繩懸掛在A點。

小球隨容器一起繞A3邊做勻速圓周運動，取重力加速度g=10m/s2,已知sin37o=0.6,cos37°=0.8,下

列說法正確的是（）

A.當(dāng)（o=lrad/s時，器壁對小球的彈力大小是4N

B.當(dāng)（y=2rad/s時，器壁C￡＞對小球的彈力大小是12N

C.小球剛接觸器壁CD時的角速度是巫rad/s

2

D.小球剛接觸器壁CD時的角速度是［rad/s

2

8.（2023?上海虹口?統(tǒng)考二模）如圖，鋼架雪車比賽中，雪車以速率v通過截面為四分之一圓弧的彎道，彎

道半徑為R，不計雪車受到冰面摩擦力。在此情況中（）

A.運動員和雪車所受合外力為零

B.軌道對雪車的彈力為其轉(zhuǎn)彎的向心力

C.若僅增大v,則雪車離軌道底部更高

D.若僅增大R,則雪車離軌道底部更高

9.（2023?浙江金華?統(tǒng)考三模）汽車的車廂地面上水平放著一個內(nèi)裝圓柱形工件的木箱，工件截面和車的

行駛方向垂直如圖乙所示，當(dāng)汽車勻速通過三個半徑依次變小的圓形彎道時木箱及箱內(nèi)工件均保持相對靜

止。從汽車行駛方向上看下列分析判斷正確的是（）

B.汽車過A、B、C三點時工件P受到的合外力大小相等

C.汽車過A點時，汽車重心的角速度最大

D.汽車過A、C兩點時，M對P的支持力大于Q對P的支持力

10.（2021?遼寧沈陽?東北育才學(xué)校二模）如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑金屬細(xì)圓環(huán)半徑為R,質(zhì)量為”的

帶孔小球穿于環(huán)上，同時有一長為R的細(xì)繩一端系于球上，另一端系于圓環(huán)最低點，繩上的最大拉力為2mg。

當(dāng)圓環(huán)以角速度。繞豎直直徑轉(zhuǎn)動時，發(fā)現(xiàn)小球受到3個力的作用。則?？赡転椋ǎ?/p>

11.（2023?全國?模擬預(yù)測）如圖所示，足夠大水平圓板可繞圓心處的豎直軸以角速度。勻速轉(zhuǎn)動，圓板上

疊放有兩物塊，下面的大物塊質(zhì)量為加=加3上面的小物塊（可視為質(zhì)點）質(zhì)量為山，小物塊和轉(zhuǎn)軸間有一

恰好伸直的水平輕繩，輕繩系在套住轉(zhuǎn)軸的光滑小環(huán)上，小環(huán)被卡在軸上固定高度/2處，輕繩長度乙=2九

已知小物塊與大物塊、大物塊與圓板間的動摩擦因數(shù)均為“，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度

為g,則下列說法中不正確的是（）

A.左越大，大物塊發(fā)生相對滑動的。越大

B.當(dāng)"1,。=杵時，大物塊未發(fā)生相對滑動

C.當(dāng)仁2,。=收時,大物塊未發(fā)生相對滑動

D.當(dāng)仁2,時，大物塊將會一直做離心運動

12.（2023?海南?統(tǒng)考模擬預(yù)測）2022年2月7日，在首都體育館舉行的北京2022年冬奧會短道速滑項目

男子1000米決賽中，我國選手任子威奪得冠軍。如圖1所示為短道速滑比賽場地的示意圖（由直道和半圓

形軌道構(gòu)成），比賽場地周長約為111.12m,其中直道長度為28.85m,彎道內(nèi)徑為8m。如圖2所示為運動

員轉(zhuǎn)彎瞬間的一幕。假設(shè)該比賽場地的冰面水平，運動員在彎道緊鄰黑色標(biāo)志塊做勻速圓周運動，轉(zhuǎn)彎時

冰刀與冰面間的動摩擦因數(shù)為0.1,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，運動員的質(zhì)量為50kg,運動員可看作質(zhì)

A.運動員由直道進入彎道前要減速

B.圖2中的運動員在轉(zhuǎn)彎時，冰面的支持力和重力的合力提供其做圓周運動的向心力

C.運動員緊鄰黑色標(biāo)志塊轉(zhuǎn)彎時的最大速度為2瓶m/s

D.運動員緊鄰黑色標(biāo)志塊轉(zhuǎn)彎時的最大速度為2m/s

13.（2023?湖南長沙?長郡中學(xué)校考模擬預(yù)測）如圖所示，傾角。=53。的斜面A3C固定在可以繞豎直軸轉(zhuǎn)

動的水平轉(zhuǎn)臺上，斜面最低點A在轉(zhuǎn)軸。。上。轉(zhuǎn)臺以角速度。勻速轉(zhuǎn)動時，將質(zhì)量為根的小物塊（可視

為質(zhì)點）放置于斜面上，經(jīng)過一段時間后小物塊與斜面一起轉(zhuǎn)動且相對斜面靜止在A8線上，此時小物塊到

A點的距離為"已知小物塊與斜面之間動摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度為g,若最大靜摩擦力等于滑動摩擦

力，sin53°=0.8,cos53°=0.6o則物塊相對斜面靜止時（）

o

B.小物塊對斜面的壓力大小不大于4磔

C.水平轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動角速度。應(yīng)不小于、匡

D.水平轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動角速度。應(yīng)不大于、及

V2L

14.（2023?河南?校聯(lián)考二模）下圖是游樂場中的“旋轉(zhuǎn)飛椅”，它可以簡化為下圖所示的模型，圓盤直徑為

D,飛椅通過長度相同的鋼絲繩懸掛起來，不同的飛椅懸點到轉(zhuǎn)軸中心的距離不同，乘客坐上座椅后其重心

到懸點的距離均為小座椅上坐滿質(zhì)量均相等的乘客后，機器啟動，帶動圓盤勻速轉(zhuǎn)動，穩(wěn)定后懸掛于圓盤

邊緣的A座椅鋼絲繩與豎直方向夾角為0。座椅及懸掛座椅的所有鋼絲繩重力均不計，重力加速度大小為g,

下列說法正確的是（）

B.每位乘客的加速度大小均為gtan。

C.飛椅懸點到轉(zhuǎn)軸中心距離越大，懸掛座椅的鋼絲繩拉力越大

D.懸掛座椅的所有鋼絲繩拉力大小均相等

15.（2018?廣西柳州?柳州高級中學(xué)校考一模）一輛汽車在軌道半徑為R的彎道路面做圓周運動，彎道與水

平面的夾角為0,如圖所示，汽車輪胎與路面的動摩擦因數(shù)為〃，且〃<tan。，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦

力，關(guān)于汽車在運動過程中的表述正確的是（）

R

e

A.汽車的速率可能為Tg^tan不

B.汽車在路面上不做側(cè)向滑動的最大速率為J嚶吆?

\l-〃tan6

C.汽車在路面上不做側(cè)向滑動的最小速率為Jg^tan

D.汽車在路面上不做側(cè)向滑動的最小速率為Jgjtan"-?）

丫l+〃tan。

16.（2022?貴州黔南.統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖所示，粗糙水平圓盤上，質(zhì)量相等的A、B兩物塊疊放在一起,

隨圓盤一起做勻速圓周運動，設(shè)物體間最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，則下列說法正確的是（）

A.B的向心力與A的向心力相等

B.盤對B的摩擦力是B對A的摩擦力的3倍

C.A有沿半徑向外滑動的趨勢，B有沿半徑向內(nèi)滑動的趨勢

D.增大圓盤轉(zhuǎn)速，要使A、B保持相對靜止一起相對圓盤滑動，則A、B之間的動摩擦因數(shù)〃A大于B與

盤之間的動摩擦因數(shù)

17.（2023?江蘇?統(tǒng)考高考真題）“轉(zhuǎn)碟”是傳統(tǒng)的雜技項目，如圖所示，質(zhì)量為根的發(fā)光物體放在半徑為r

的碟子邊緣，雜技演員用桿頂住碟子中心，使發(fā)光物體隨碟子一起在水平面內(nèi)繞A點做勻速圓周運動。當(dāng)

角速度為。。時，碟子邊緣看似一個光環(huán)。求此時發(fā)光物體的速度大小%和受到的靜摩擦力大小人

18.（2022?福建?高考真題）清代乾隆的《冰嬉賦》用“壁蹩”（可理解為低身斜體）二字揭示了滑冰的動作

要領(lǐng)。500m短道速滑世界紀(jì)錄由我國運動員武大靖創(chuàng)造并保持。在其創(chuàng)造紀(jì)錄的比賽中，

（1）武大靖從靜止出發(fā)，先沿直道加速滑行，前8m用時2s。該過程可視為勻加速直線運動，求此過程加

速度大小；

（2）武大靖途中某次過彎時的運動可視為半徑為10m的勻速圓周運動，速度大小為14m/s。已知武大靖的

質(zhì)量為73kg,求此次過彎時所需的向心力大??；

（3）武大靖通過側(cè)身來調(diào)整身體與水平冰面的夾角，使場地對其作用力指向身體重心而實現(xiàn)平穩(wěn)過彎，如

圖所示。求武大靖在（2）問中過彎時身體與水平面的夾角。的大小。（不計空氣阻力，重力加速度大小取

10m/s2,tan22°=0.40>tan27°=0.51>tan32°=0.62tan37°=0.75）

19.（2022?山東.統(tǒng)考高考真題）無人配送小車某次性能測試路徑如圖所示，半徑為3m的半圓弧BC與長8m

的直線路徑A8相切于8點，與半徑為4m的半圓弧CD相切于C點。小車以最大速度從A點駛?cè)肼窂剑?/p>

適當(dāng)位置調(diào)整速率運動到B點，然后保持速率不變依次經(jīng)過和CD。為保證安全，小車速率最大為4m/s。

在ABC段的加速度最大為2m/s2,CD段的加速度最大為lm/s2。小車視為質(zhì)點，小車從A到D所需最短時

間/及在A5段做勻速直線運動的最長距離/為（）

D.u[2+*^|^]s,/=5.5m

第18講圓周運動

（模擬精練+真題演練）

?最新模擬精練__________

1.（2023?四川眉山??？寄M預(yù)測）如圖甲所示，修正帶是通過兩個齒輪相互咬合進行工作的，其原理可

簡化為圖乙中所示的模型。A、8是大、小齒輪邊緣上的兩點，C是大輪上的一點。若大輪半徑是小輪半徑

的2倍，小輪中心到A點和大輪中心到C點的距離之比為2：1,則A、B、C三點（）

A.線速度大小之比為4：4：1B.角速度之比為1：1：1

C.轉(zhuǎn)速之比為2：2：1D.向心加速度大小之比為2：1：1

【答案】B

【詳解】AB.43是大、小齒輪邊緣上的兩點，可知力=%又v=0r，。=|■%可得以=2%由于3、C兩

點都在大輪上，可知%=Q又丫=0，，%=4%可得力=4%則A、3、C三點線速度大小之比為

以：%：匕=4：4:1,A、B、C三點角速度之比為%:%：%=2：1：1選項A正確，B錯誤；

C.根據(jù)角速度和轉(zhuǎn)速的關(guān)系有①=2切可知A、B、C三點轉(zhuǎn)速之比為%%%：傷：和=2：1：1選項C

錯誤;

D.根據(jù)向心加速度公式有°=療廠可知，43、C三點向心加速度大小之比為%：勺：4=8：4：1

選項D錯誤。故選A。

2.（2023?湖北武漢?統(tǒng)考模擬預(yù)測）剪紙藝術(shù)源遠(yuǎn)流長，經(jīng)久不衰，是中國民間藝術(shù)中的瑰寶。將如圖所

示具有對稱性的剪紙平放并固定在水平圓盤上，剪紙中心與圓盤中心重合，圓盤勻速轉(zhuǎn)動，在暗室中用每

秒閃光10次的頻閃光源照射圓盤，暗室中靜止不動的觀察者觀察到剪紙相對靜止，則圓盤的轉(zhuǎn)速至少為

（）

A.0.02r/sB.2r/sC.4r/sD.47rds

【答案】B

【詳解】暗室中靜止不動的觀察者觀察到剪紙相對靜止，則頻閃光源照射圓盤時，圓盤轉(zhuǎn)過的角度是。=手

的倍數(shù)，則T=^s內(nèi)至少轉(zhuǎn)過則角速度最小為0=2=4萬rad/s則轉(zhuǎn)速至少為〃=*=2r/s故選B。

105T27

3.（2023?廣東廣州?華南師大附中?？既＃┤鐖D所示為華附校園內(nèi)的風(fēng)杯式風(fēng)速傳感器，其感應(yīng)部分由

三個相同的半球形空杯組成，稱為風(fēng)杯。三個風(fēng)杯對稱地位于水平面內(nèi)互成120。的三叉型支架末端，與中

間豎直軸的距離相等。開始刮風(fēng)時，空氣流動產(chǎn)生的風(fēng)力推動靜止的風(fēng)杯開始繞豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，

風(fēng)速越大，風(fēng)杯轉(zhuǎn)動越快。若風(fēng)速保持不變，三個風(fēng)杯最終會勻速轉(zhuǎn)動，根據(jù)風(fēng)杯的轉(zhuǎn)速，就可以確定風(fēng)

速，則（）

A.若風(fēng)速不變，三個風(fēng)杯最終加速度為零

B.任意時刻，三個風(fēng)杯轉(zhuǎn)動的速度都相同

C.開始刮風(fēng)時，風(fēng)杯所受合外力沿水平方向指向旋轉(zhuǎn)軸

D.風(fēng)杯勻速轉(zhuǎn)動時，其轉(zhuǎn)動周期越大，測得的風(fēng)速越小

【答案】D

【詳解】A.若風(fēng)速不變，三個風(fēng)杯最終做勻速圓周運動，其合外力不為零，根據(jù)牛頓第二定律可知，其加

速度不為零，故A錯誤；

B.三個風(fēng)杯屬于同軸轉(zhuǎn)動，角速度相同，而三個風(fēng)杯做圓周運動的半徑相同，由"=0廠可知，任意時刻三

個風(fēng)杯的線速度大小相同，方向不同，即速度不同，故B錯誤；

C.未刮風(fēng)時，風(fēng)杯處于平衡狀態(tài)，重力和連接風(fēng)杯的桿對風(fēng)杯的彈力平衡，而開始刮風(fēng)時，風(fēng)杯所受合外

力沿水平方向，與風(fēng)力方向相反，并不指向旋轉(zhuǎn)軸，故c錯誤；

D.當(dāng)風(fēng)杯勻速轉(zhuǎn)動時，根據(jù)丫=夕可知，其轉(zhuǎn)動周期越大，測得的風(fēng)速越小，故D正確。故選D。

4.（2023?河北滄州?河北省吳橋中學(xué)校考模擬預(yù)測）2022年6月5日，法國網(wǎng)球公開賽圓滿落幕。高速旋

轉(zhuǎn)的網(wǎng)球在空氣中飛行將受到垂直于氣流方向的橫向力的作用，球體產(chǎn)生橫向位移，改變原來的運動軌跡,

這就是馬格努斯效應(yīng)。研究表明，馬格努斯力的大小與球在流體中飛行的瞬時速度V、球旋轉(zhuǎn)的角速度。、

球半徑R以及流體的密度小流體與球面間的粘性系數(shù)A有關(guān)，其表達式為尸=504?3。丫，關(guān)于表達式中

A的單位。下列說法正確的是（）

A.國際單位制中，A的單位是N/m3

B.國際單位制中，A的單位是kg/rad

C.國際單位制中，A的單位是kg/m2

D.國際單位制中，A是一個沒有單位的比例系數(shù)

【答案】D

【詳解】國際單位制中，F(xiàn)=^-pAR3（ov^P，的單位是kg,可以看作質(zhì)量機,由向心加速度可

知0V就是加速度/與根a的單位相同，由此可見國際單位制中，A是一個沒有單位的比例系數(shù)。

故選D。

5.（2023?河北滄州?河北省吳橋中學(xué)?？寄M預(yù)測）2021年3月27日，我國花樣滑冰運動員陳虹伊，在

2021世界花樣滑冰錦標(biāo)賽上以162.79分的總成績排在女子單人滑第二十一名。如圖甲是我國奧運冠軍花樣

滑冰運動員陳虹伊在賽場上的情形，假設(shè)在比賽的某段時間她單腳著地，以速度v做勻速圓周運動，如圖乙

冰鞋與冰面間的夾角為37。，陳虹伊的質(zhì)量為"z,重力加速度為g,5也37。=06cos37。=0.8,不計冰鞋對陳

虹伊的摩擦，下列說法正確的是（）

A.陳虹伊受重力、冰鞋的支持力、向心力的作用

B.冰鞋對陳虹伊的支持力大小為

4v2

C.陳虹伊做勻速圓周運動的半徑為丁

3g

4

D.陳虹伊做勻速圓周運動的向心加速度大小為,g

【答案】C

【詳解】A.陳虹伊此時只受到重力和冰鞋的支持力的作用，A錯誤;

BCD.陳虹伊受到的力如圖所示

2A2.o

無軸方向有&sin37°=7〃。=7〃L；y軸方向有&cos37°=mg聯(lián)立解得氏=1.25,/,=——,a=—g

故B、D錯誤，C正確。故選C。

6.（2023?河北?校聯(lián)考模擬預(yù)測）拉球轉(zhuǎn)身動作是籃球運動中的難點，如圖甲所示為籃球愛好者拉球轉(zhuǎn)身

的一瞬間，由于籃球規(guī)則規(guī)定手掌不能上翻，我們將此過程理想化為如圖乙所示的模型：薄長方體代表手

掌，轉(zhuǎn)身時球緊貼豎立的手掌，繞著轉(zhuǎn)軸（中樞腳所在直線）做圓周運動。假設(shè)手掌和球之間的動摩擦因

數(shù)為〃，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，籃球質(zhì)量為加，直徑為。，手掌到轉(zhuǎn)軸的距離為乙重力加速度為

g,則要順利完成此轉(zhuǎn)身動作，下列說法正確的是（)

B.手掌和籃球之間的作用力至少為整

c.若籃球的速度為竹,則籃球會和手掌分離

D.籃球的速度越大，手掌和球之間的摩擦力越大

【答案】B

【詳解】B.設(shè)手掌和籃球之間彈力的最小值為穌，豎直方向上摩擦力4=mg,4=〃然解得或=*

由于手掌和籃球之間的作用力為彈力和摩擦力，B錯誤；

2

F=mv_________

A.水平方向上N[解得丫=g二0,A正確；

,1nY2〃

r—d1）?廠

c.由于，叵＞,卜色二^則籃球和手掌之間的彈力練'＞整籃球和手掌之間的最大靜摩擦力增大，籃球

不會和手掌分離，C錯誤；

D.籃球豎直方向上處于平衡狀態(tài)，所以耳=mg,D錯誤。故選A。

7.（2023?海南?？?統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖所示是豎直放置的內(nèi)壁光滑的長方體容器的縱截面圖，ABC。是

一個矩形，AB=5m,BC=3m,有一個可視為質(zhì)點、質(zhì)量，"=lkg的小球用長Z=5m的輕繩懸掛在A點。

小球隨容器一起繞邊做勻速圓周運動，取重力加速度gTOm/s:已知sin37o=0.6,cos37°=0.8,下

列說法正確的是（)

A.當(dāng)G=lrad/s時，器壁CO對小球的彈力大小是4N

B.當(dāng)。=2rad/s時，器壁CO對小球的彈力大小是12N

C.小球剛接觸器壁C。時的角速度是巫rad/s

2

D.小球剛接觸器壁CO時的角速度是|rad/s

【答案】C

【詳解】CD.設(shè)小球剛接觸器壁CO時的角速度為秋，此時繩子與豎直方向的夾角為。，根據(jù)幾何關(guān)系可

<sin^=—=-解得。=37°以小球?qū)ο?，根?jù)牛頓第二定律可得mgtan30。=解得

LD

4=Jgta;37。=J10x：75:乎racl/s故c正確,D錯誤；

A.當(dāng)。=lrad/s時，由于G=lrad/s</=^^rad/s可知小球還未接觸器壁CD,故A錯誤；

B.當(dāng)G=2rad/s時，由于G=2rad/s>/=《^rad/s設(shè)器壁CD對小球的彈力大小為N,繩子拉力大小

為T,則有Teos37。=mg；751!137。+雙=m02r聯(lián)立解得N=4.5N故D錯誤。故選C。

8.（2023?上海虹口?統(tǒng)考二模）如圖，鋼架雪車比賽中，雪車以速率v通過截面為四分之一圓弧的彎道，彎

道半徑為R,不計雪車受到冰面摩擦力。在此情況中（）

A.運動員和雪車所受合外力為零

B.軌道對雪車的彈力為其轉(zhuǎn)彎的向心力

C.若僅增大V,則雪車離軌道底部更高

D.若僅增大R,則雪車離軌道底部更高

【答案】C

【詳解】A.運動員和雪車在圓弧彎道內(nèi)做圓周運動，處于非平衡狀態(tài)，所受合力不為0,故A不符合題意;

B.軌道對雪車的彈力與運動員和雪車重力的合力為其轉(zhuǎn)彎的向心力，故B不符合題意；

C.若僅增大v,雪車做圓周運動所需要的向心力變大，軌道對雪車的支持力變大，則雪車離軌道底部更高,

故C符合題意；

D.若僅增大此雪車做圓周運動所需要的向心力變小，軌道對雪車的支持力變小，則雪車離軌道底部更低,

故D不符合題意。故選C。

9.（2023?浙江金華?統(tǒng)考三模）汽車的車廂地面上水平放著一個內(nèi)裝圓柱形工件的木箱，工件截面和車的

行駛方向垂直如圖乙所示，當(dāng)汽車勻速通過三個半徑依次變小的圓形彎道時木箱及箱內(nèi)工件均保持相對靜

止。從汽車行駛方向上看下列分析判斷正確的是（）

A.Q和M對P的支持力大小始終相等

B.汽車過A、B、C三點時工件P受到的合外力大小相等

C.汽車過A點時，汽車重心的角速度最大

D.汽車過A、C兩點時，M對P的支持力大于Q對P的支持力

【答案】D

【詳解】A.汽車過A、B、C三點時，做勻速圓周運動，合外力指向圓弧的圓心，故對P分析，AC兩點合

外力向左，8點合外力向右，Q和M對P的支持力大小不是始終相等，A錯誤。

B.汽車過A、B、C三點時的圓弧軌道半徑不同，根據(jù)合外力提供向心力得，心=叱當(dāng)汽車勻速通過三

r

個半徑依次變小的圓形彎道時，工件P受到的合外力大小依次在增大，B錯誤；

C.汽車過A點時，由角速度與線速度關(guān)系。得，在A點圓弧軌道半徑最大，汽車重心的角速度應(yīng)該最

r

小，C錯誤；

D.汽車過A、C兩點時，所受的合外力向左，故M對P的支持力大于Q對P的支持力，D正確。

故選D。

10.（2021?遼寧沈陽?東北育才學(xué)校二模）如圖所示，豎直平面內(nèi)的光滑金屬細(xì)圓環(huán)半徑為R,質(zhì)量為機的

帶孔小球穿于環(huán)上，同時有一長為R的細(xì)繩一端系于球上，另一端系于圓環(huán)最低點，繩上的最大拉力為2mg。

當(dāng)圓環(huán)以角速度/繞豎直直徑轉(zhuǎn)動時，發(fā)現(xiàn)小球受到3個力的作用。則?？赡転椋ǎ?/p>

【答案】B

【詳解】因為圓環(huán)光滑，所以這三個力是重力、環(huán)對球的彈力、繩子的拉力，細(xì)繩要產(chǎn)生拉力，繩要處于

拉伸狀態(tài)，根據(jù)幾何關(guān)系可知，此時細(xì)繩與豎直方向的夾角為60。，當(dāng)圓環(huán)旋轉(zhuǎn)時，小球繞豎直軸做圓周運

動，根據(jù)幾何關(guān)系有廠=尺41160。向心力由三個力在水平方向的合力提供，其大小為尸=加02r可知當(dāng)角速度

越大時，所需要的向心力越大，繩子拉力越大，所以對應(yīng)的臨界條件是小球在此位置剛好不受拉力，此時

角速度最小，需要的向心力最小，對小球進行受力分析得工mgtan60。所以mgtan60。=加嗑,Rsin60°

解得。*=杼當(dāng)繩子的拉力達到最大時，角速度達到最大，受力分析得&cos60。=2mgeos60。+作；

/1=卅$皿60。+2叫$皿60。而「”=加公1述5也60。解得。5=杵所以當(dāng)小球受到3個力的作用時，/取

值范圍為梓＜。＜杵故選B。

11.（2023?全國?模擬預(yù)測）如圖所示，足夠大水平圓板可繞圓心處的豎直軸以角速度。勻速轉(zhuǎn)動，圓板上

疊放有兩物塊，下面的大物塊質(zhì)量為〃=切2,上面的小物塊（可視為質(zhì)點）質(zhì)量為燒，小物塊和轉(zhuǎn)軸間有一

恰好伸直的水平輕繩，輕繩系在套住轉(zhuǎn)軸的光滑小環(huán)上，小環(huán)被卡在軸上固定高度力處，輕繩長度乙=2九

已知小物塊與大物塊、大物塊與圓板間的動摩擦因數(shù)均為〃，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度

為g,則下列說法中不正確的是（）

C.當(dāng)g2,O=杵時，大物塊未發(fā)生相對滑動

D.當(dāng)k=2,時，大物塊將會一直做離心運動

【答案】B

【詳解】A.對于大物塊，當(dāng)所受的最大靜摩擦力提供向心力時〃冽g+〃(4+1)沖二人加加二

解得。=陛再?=/(]+l)〃g可知I越大,大物塊發(fā)生相對滑動的。就越小，A錯誤;

2

B.當(dāng)仁1時,大物塊所受的最大靜摩擦力尸”*=〃(4+2)7咫=3〃加8大物塊所需要的向心力Fn=kmcoL=2/Limg<Fnua

即大物塊不會發(fā)生相對滑動，B正確；

2

C.當(dāng)k=2時，大物塊所受的最大摩擦力4+2)〃zg=4〃加g大物塊所需要的向心力Fn=kmcoL=1p,mg<Fmax

即大物塊不會發(fā)生相對滑動，C正確；

2

D.當(dāng)k=2時，大物塊所受的最大摩擦力E"g=〃(K+2)?ig=4〃mg大物塊所需要的向心力F,,=km(oL=?>nmg>Fmax

所以大物塊將會發(fā)生相對滑動，與小物塊脫離之后，摩擦力進一步減小，運動半徑繼續(xù)增大，所以將一直

做離心運動，D正確。故不正確的選A。

12.(2023?海南?統(tǒng)考模擬預(yù)測)2022年2月7日，在首都體育館舉行的北京2022年冬奧會短道速滑項目

男子1000米決賽中，我國選手任子威奪得冠軍。如圖1所示為短道速滑比賽場地的示意圖(由直道和半圓

形軌道構(gòu)成)，比賽場地周長約為ULI2m,其中直道長度為28.85m,彎道內(nèi)徑為8mo如圖2所示為運動

員轉(zhuǎn)彎瞬間的一幕。假設(shè)該比賽場地的冰面水平，運動員在彎道緊鄰黑色標(biāo)志塊做勻速圓周運動，轉(zhuǎn)彎時

冰刀與冰面間的動摩擦因數(shù)為0.1,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，運動員的質(zhì)量為50kg,運動員可看作質(zhì)

點，重力加速度g取10m//。下列說法正確的是()

圖2

A.運動員由直道進入彎道前要減速

B.圖2中的運動員在轉(zhuǎn)彎時，冰面的支持力和重力的合力提供其做圓周運動的向心力

C.運動員緊鄰黑色標(biāo)志塊轉(zhuǎn)彎時的最大速度為2后m/s

D.運動員緊鄰黑色標(biāo)志塊轉(zhuǎn)彎時的最大速度為2m/s

【答案】BC

【詳解】A.為了防止側(cè)滑，運動員由直道進入彎道前要減速，故A正確；

B.圖2中的運動員在轉(zhuǎn)彎時，由于該比賽場地的冰面水平，冰面的摩擦力提供其做圓周運動的向心力，故

B錯誤;

2

CD.由最大靜摩擦力提供向心力得曄=my解得運動員緊鄰黑色標(biāo)志塊轉(zhuǎn)彎時的最大速度為

1==Jo」xlOx8m/s=2em/s故C正確,D錯誤。故選AC。

13.（2023?湖南長沙?長郡中學(xué)?？寄M預(yù)測）如圖所示，傾角8=53。的斜面ABC固定在可以繞豎直軸轉(zhuǎn)

動的水平轉(zhuǎn)臺上，斜面最低點A在轉(zhuǎn)軸。a上。轉(zhuǎn)臺以角速度。勻速轉(zhuǎn)動時，將質(zhì)量為根的小物塊（可視

為質(zhì)點）放置于斜面上，經(jīng)過一段時間后小物塊與斜面一起轉(zhuǎn)動且相對斜面靜止在A8線上，此時小物塊到

A點的距離為"已知小物塊與斜面之間動摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度為g,若最大靜摩擦力等于滑動摩擦

力，sin530=0.8,cos53°=0.6o則物塊相對斜面靜止時（）

D.水平轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動角速度/應(yīng)不大于」□旦

V2L

【答案】BC

【詳解】當(dāng)角速度最小時，物塊恰好不下滑，受力分析如圖1所示

圖1

y軸方向根據(jù)平衡條件得NcosO+<sin。=mg.x軸方向根據(jù)牛頓第二定律得N.smd-<cosO=Leos3

又聯(lián)立解得電-芳，當(dāng)角速度最大時，物塊恰好不上滑，受力分析如圖2所示

V6L

y軸方向根據(jù)平衡條件得N2COS3=f2sm0+mg；x軸方向根據(jù)牛頓第二定律得生4!16+力cosJ=m^LcosO

又力=〃N聯(lián)立解得勺=、叵，N?=5mg由上分析可知，角速度取值范圍為、匡VoV、叵小物塊對斜

V6L\6L\6L

面的壓力大小N'=N,取值范圍為mgWN'W5mg。故選AC。

14.（2023?河南?校聯(lián)考二模）下圖是游樂場中的“旋轉(zhuǎn)飛椅”，它可以簡化為下圖所示的模型，圓盤直徑為

D,飛椅通過長度相同的鋼絲繩懸掛起來，不同的飛椅懸點到轉(zhuǎn)軸中心的距離不同，乘客坐上座椅后其重心

到懸點的距離均為小座椅上坐滿質(zhì)量均相等的乘客后，機器啟動，帶動圓盤勻速轉(zhuǎn)動，穩(wěn)定后懸掛于圓盤

邊緣的A座椅鋼絲繩與豎直方向夾角為0。座椅及懸掛座椅的所有鋼絲繩重力均不計，重力加速度大小為g,

下列說法正確的是（）

2gtan0

A.圓盤轉(zhuǎn)動的角速度為

D+2￡sin6>

B.每位乘客的加速度大小均為gtan。

C.飛椅懸點到轉(zhuǎn)軸中心距離越大，懸掛座椅的鋼絲繩拉力越大

D.懸掛座椅的所有鋼絲繩拉力大小均相等

【答案】BC

【詳解】B.對乘客受力分析，設(shè)繩子拉力為T,可知Tcos6="7g；Tsin61=maWWa=gtanO=co2r

因為角速度相同，但是不同乘客半徑不同，所以加速度不同，故B錯誤；

A.由圖可知，乘客轉(zhuǎn)動半徑為ygo+Ltan。由于°=1廠；a=gtan。則送IM故人正確;

C.由于T則飛椅懸點到轉(zhuǎn)軸中心距離越大，。越大，cos。越小，則T越大，故C正確;

COS”

D.由于靠外側(cè)的繩子的夾角較大，故外側(cè)繩子的拉力較大，故D錯誤。故選AC。

15.（2018?廣西柳州?柳州高級中學(xué)校考一模）一輛汽車在軌道半徑為R的彎道路面做圓周運動，彎道與水

平面的夾角為。，如圖所示，汽車輪胎與路面的動摩擦因數(shù)為“，且〃<tan。，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦

力，關(guān)于汽車在運動過程中的表述正確的是（）

A.汽車的速率可能為JgRtan夕

B.汽車在路面上不做側(cè)向滑動的最大速率為gR（tan6+?）

c.汽車在路面上不做側(cè)向滑動的最小速率為、陣而匹營

\1一〃tan。

D.汽車在路面上不做側(cè)向滑動的最小速率為、型吧

\l+〃tan6

【答案】BBD

【詳解】A.若設(shè)計成外高內(nèi)低的彎道路面，汽車恰好與路面無側(cè)向摩擦力，由重力與支持力提供向心力,

2___________

則有mgtan0=卷-解得v=JgHtan，故A正確；

B.汽車在路面上不做側(cè)向滑動的最大速率時摩擦力沿斜面向下，受力分析知：

豎直方向FNCOS/sin0=mg；水平方向FNsin6+耳cos。=竺々由滑動摩擦力公式得F/=JUFN

R

解得匕=#（tan6+f）故B正確。

\l-〃tan6

CD.汽車在路面上不做側(cè)向滑動的最小速率時摩擦力沿斜面向上，受力分析知

豎直方向FNCOS0+Ffsin9=mg；水平方向綜sing-耳cos。="工由滑動摩擦力公式得好=〃尸N

R

]gR(tanJ力

解得V1=故C錯誤，D正確；故ABD。

\1+〃tan6

16.（2022?貴州黔南?統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖所示，粗糙水平圓盤上，質(zhì)量相等的A、B兩物塊疊放在一起,

隨圓盤一起做勻速圓周運動，設(shè)物體間最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，則下列說法正確的是（）

co

A.B的向心力與A的向心力相等

B.盤對B的摩擦力是B對A的摩擦力的3倍

C.A有沿半徑向外滑動的趨勢，B有沿半徑向內(nèi)滑動的趨勢

D.增大圓盤轉(zhuǎn)速，要使A、B保持相對靜止一起相對圓盤滑動，則A、B之間的動摩擦因數(shù)〃A大于B與

盤之間的動摩擦因數(shù)〃B

【答案】BD

【詳解】A.兩個物塊的角速度、半徑和質(zhì)量都相等，根據(jù)向心力公式/"92r可知，兩個物塊的向心力

相等，故A正確；

B.對A、B整體進行分析，B物體受到盤的摩擦力為人=2,〃療廠對A進行分析，A物體受到的B給的摩擦

力為力="依一因此盤對B的摩擦力是B對A的摩擦力的2倍，故B錯誤；

C.因為A與B都是摩擦力提供的向心力，則兩個物體受到的摩擦力方向都指向圓心，而摩擦力方向與滑

動趨勢相反，即兩個物體的滑動趨勢都沿半徑向外，故C錯誤；

D.對整體分析,A、B即將相對盤滑動時有42叫=對A進行分析,A即將相對B滑動時有〃/g2r

由此可知，增大圓盤轉(zhuǎn)速，即增大圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，要使A、B保持相對靜止一起相對圓盤滑動，即B

先滑動，則A、B之間的動摩擦因數(shù)J大于B與盤之間的動摩擦因數(shù)〃/故D正確。故選AD。

實戰(zhàn)力

17.（2023?江蘇?統(tǒng)考高考真題）“轉(zhuǎn)碟”是傳統(tǒng)的雜技項目，如圖所示，質(zhì)量為機的發(fā)光物體放在半徑為r

的碟子邊緣，雜技演員用桿頂住碟子中心，使發(fā)光物體隨碟子一起在水平面內(nèi)繞A點做勻速圓周運動。當(dāng)

角速度為為時，碟子邊緣看似一個光環(huán)。求此時發(fā)光物體的速度大小力和受到的靜摩擦力大小人

【答案】%=0<7;f=m(?or

【詳解】發(fā)光體的速度％發(fā)光體做勻速圓周運動，則靜摩擦力充當(dāng)做圓周運動的向心力，則靜摩擦力

大小為/=

18.（2022.福建?高考真題）清代乾隆的《冰嬉賦》用“蹙蹩”（可理解為低身斜體）二字揭示了滑冰的動作

要領(lǐng)。500m短道速滑世界紀(jì)錄由我國運動員武大靖創(chuàng)造并保持。在其創(chuàng)造紀(jì)錄的比賽中，

（1）武大靖從靜止出發(fā)，先沿直道加速滑行，前8m用時2s。該過程可視為勻加速直線運動，求此過程加

速度大??；

（2）武大靖途中某次過彎時的運動可視為半徑為10m的勻速圓周運動，速度大小為1