资源简介

6.4 生活中的圆周运动
1. 如图所示为火车在水平路基上拐弯处的截面示意图，弯道的半径为R，轨道的外轨略高于内轨，轨道平面倾角为θ(θ很小)，重力加速度为g。当火车以大小为v＝的速度通过此弯道时，下列关于火车的说法，正确的是( )
第1题图
A. 所受支持力FN的竖直分量大于重力G
B. 所受重力G在平行于轨道平面方向上的分量提供向心力
C. 所受支持力FN的水平分量提供向心力
D. 所受重力G在垂直于轨道平面方向上的分量与支持力FN平衡
2. 为了使赛车快速安全通过弯道，赛道转弯处通常设计成赛道表面外侧高，内侧低。某赛道急转弯处是一圆弧，赛道表面倾角为θ，如图所示，当赛车行驶的速率为v时，恰好没有向赛道内、外两侧滑动的趋势。下列关于在该弯道处的说法，正确的是( )
　　　　　 　　　　　　　　　　
第2题图
A. 赛车受到重力、支持力和向心力
B. 赛车所需的向心力等于其所受地面的支持力
C. 车速只要略高于v，车辆便会立即向弯道外侧滑动
D. 若弯道半径不变，设计的θ角变小，则v的值变小
3. 在某条高速上有一段半径R＝200 m的圆弧形弯道，路面水平，总质量m＝2 000 kg的汽车通过该圆弧形弯道时以速度v＝108 km/h做匀速圆周运动。已知路面与汽车轮胎间的径向最大静摩擦力为汽车所受重力的0.5，下列说法中，正确的是(g取10 m/s2)( )
A. 汽车过该弯道时受到重力、支持力、摩擦力和向心力
B. 汽车过该弯道时所受径向静摩擦力大小为8 000 N
C. 汽车过该弯道时的向心加速度大小为5 m/s2
D. 汽车能安全通过该弯道
4. 用三合板模拟拱形桥来研究汽车通过桥的最高点时对桥的压力。在拱桥上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦，这样玩具车就可以在桥面上跑起来了。把这套系统放在电子秤上，关于电子秤的示数，下列说法中正确的是( )
第4题图
A. 玩具车静止在拱桥顶端时，电子秤示数小一些
B. 玩具车运动通过拱桥顶端时，电子秤示数大一些
C. 玩具车运动通过拱桥顶端时处于失重状态
D. 玩具车运动通过拱桥顶端时的速度越大(未离开拱桥)，则电子秤示数越大
5. 如图甲所示，汽车通过半径为r的拱形桥，在最高点处速度达到v时，驾驶员对座椅的压力恰好为0；若把地球看成一个巨大的“拱形桥”，当另一辆“汽车”速度达到某一值时，“驾驶员”对座椅的压力也恰好为0，如图乙所示。已知地球半径为R，则图乙中的“汽车”速度大小为( )
甲　　 乙
第5题图
A. v B. v
C. v D. v
6. (多选)人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法中，正确的是( )
A. 可以用天平测量物体的质量
B. 可以用水银气压计测舱内的气压
C. 可以用弹簧测力计测拉力
D. 在卫星内将重物挂于弹簧测力计上，弹簧测力计示数为0，但重物仍受地球的引力
7. 如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况，下列说法中正确的是( )
　　　　　 　　　　　　　　　　
第7题图
A. 若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pb做离心运动
B. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动
C. 若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做近心运动
D. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动
8. 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，下列说法中，正确的是( )
　　　　　 　　　　　　　　　　
第8题图
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，衣服对筒壁的压力减小
D. 加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好
9. (多选)离心沉淀器可以加速物质的沉淀，如图所示为它的示意图，试管中先装水，再加入粉笔粉末后搅拌均匀，当试管绕竖直轴高速旋转时，两个试管几乎成水平状态，然后可观察到粉笔粉末沉淀在试管的底端。下列说法中，正确的是( )
第9题图
A. 旋转越快，试管的底端高度越低
B. 粉笔粉末向试管底部运动是一种离心现象
C. 旋转越快，粉笔粉末的沉淀现象越明显
D. 旋转越快，粉笔粉末的沉淀现象越不明显
10. [2025·浙江温岭期末]如图甲所示为汽车通过凸形桥时的情景，如图乙所示为汽车急转弯时的情景。若已知图甲中凸形桥圆弧半径为R；图乙中转弯圆弧半径也为R，路面外侧高内侧低，倾角为θ，重力加速度为g，下列说法中，正确的是( )
　　　　　 　　　　　　　　　　
甲　　 乙
第10题图
A. 图甲中汽车通过桥顶时，速度越大，汽车对桥面的压力越大
B. 图甲中如果车速v＝，一定会出现“飞车现象”
C. 图乙中只要车速v＜，车辆一定向内侧滑动
D. 图乙中即使车速v＞，车辆不一定向外侧滑动
11. [2024·辽宁沈阳二中月考]雄鹰翱翔在蓝天，某段时间内，雄鹰的运动可以看成在水平面内绕某中心点做匀速圆周运动，示意图如图所示，已知在时间t内，雄鹰通过的弧长为s，雄鹰与中心点的连线在这段时间内转过的角度为θ，雄鹰的质量为m，重力加速度大小为g，雄鹰在空中飞翔时可认为只受重力和升力(周围空气施加的)，雄鹰在运动中可以视为质点，求这段时间内：
(1)雄鹰的向心加速度的大小；
(2)雄鹰受到的升力的大小。
第11题图
12. 如图所示为一辆厢式货车的后视图。该厢式货车在水平路面上做转弯测试，圆弧形弯道的半径R＝8 m，车轮与路面间的最大径向摩擦力为车对路面压力的0.8。货车内顶部用细线悬挂一个小球P，在悬点O处装有拉力传感器。车沿平直路面做匀速运动时，传感器的示数F＝4 N。(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
(1)该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时，为了防止侧滑，车的最大速度vmax是多大
(2)该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数为F'＝5 N，此时细线与竖直方向的夹角θ是多大 货车的速度v'有多大
第12题图(共32张PPT)
四、 生活中的圆周运动
圆周运动
第六章
　高中物理　必修二
必 备 知 识 练
1. 如图所示为火车在水平路基上拐弯
处的截面示意图，弯道的半径为R，轨
道的外轨略高于内轨，轨道平面倾角
为θ(θ很小)，重力加速度为g。当火车
以大小为v＝的速度通过此弯道时，下列关于火车的说法，正确的是(　　)
A. 所受支持力FN的竖直分量大于重力G
B. 所受重力G在平行于轨道平面方向上的分量提供向心力
C. 所受支持力FN的水平分量提供向心力
D. 所受重力G在垂直于轨道平面方向上的分量与支持力FN平衡
C
【解析】 当火车以速度大小v转弯时，若内、外轨道均不受侧压力作用，则由牛顿第二定律得mgtan θ＝m，解得v＝，即若速度大小为，则火车只受重力、支持力，重力和支持力的合力提供向心力，所受支持力FN的竖直分量的大小等于重力G，A错误；在水平方向上，所受支持力FN的水平分量提供向心力，B错误，C正确；在垂直于轨道方向上有向心加速度的分量，其方向垂直于轨道向上，故所受重力G在垂直于轨道方向上的分量小于支持力FN，D错误。
2. 为了使赛车快速安全通过弯道，
赛道转弯处通常设计成赛道表面外
侧高，内侧低。某赛道急转弯处是
一圆弧，赛道表面倾角为θ，如图
所示，当赛车行驶的速率为v时，恰好没有向赛道内、外两侧
滑动的趋势。下列关于在该弯道处的说法，正确的是(　　)
A. 赛车受到重力、支持力和向心力
B. 赛车所需的向心力等于其所受地面的支持力
C. 车速只要略高于v，车辆便会立即向弯道外侧滑动
D. 若弯道半径不变，设计的θ角变小，则v的值变小
D
【解析】 对赛车进行受力分析，如图所示，
赛车受到重力和支持力，这两个力的合力
提供向心力，A错误；赛车所需的向心力
等于其所受地面的支持力的水平分力，
B错误；车速只要略高于v，车辆便会立即
有向弯道外侧滑动的趋势，C错误；根据
牛顿第二定律得mgtan θ＝m，解得v＝
，若弯道半径不变，设计的θ角
变小，则v的值变小，D正确。
3. 在某条高速上有一段半径R＝200 m的圆弧形弯道，路面水
平，总质量m＝2 000 kg的汽车通过该圆弧形弯道时以速度v＝108 km/h做匀速圆周运动。已知路面与汽车轮胎间的径向最大静摩擦力为汽车所受重力的0.5，下列说法中，正确的是(g取
10 m/s2)(　　)
A. 汽车过该弯道时受到重力、支持力、摩擦力和向心力
B. 汽车过该弯道时所受径向静摩擦力大小为8 000 N
C. 汽车过该弯道时的向心加速度大小为5 m/s2
D. 汽车能安全通过该弯道
D
【解析】 汽车过该弯道时受到重力、牵引力、支持力和摩擦力作用，径向静摩擦力提供做圆周运动的向心力，A错误；汽车通过该圆弧形弯道时的速度大小为v＝108 km/h＝30 m/s，汽车过该弯道时所受径向静摩擦力大小为Ff＝m＝2 000× N＝
9 000 N，B错误；汽车过该弯道时的向心加速度大小为a＝ m/s2＝4.5 m/s2，C错误；汽车能安全通过该弯道速度最大时，满足Ffm＝μmg＝m，解得vm＝
＝10 m/s＞30 m/s，则汽车能安全通过该弯道，D正确。
4. 用三合板模拟拱形桥来研究汽车通
过桥的最高点时对桥的压力。在拱桥
上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩
擦，这样玩具车就可以在桥面上跑起
来了。把这套系统放在电子秤上，关
于电子秤的示数，下列说法中正确的是(　　)
A. 玩具车静止在拱桥顶端时，电子秤示数小一些
B. 玩具车运动通过拱桥顶端时，电子秤示数大一些
C. 玩具车运动通过拱桥顶端时处于失重状态
D. 玩具车运动通过拱桥顶端时的速度越大(未离开拱桥)，则电子秤示数越大
C
【解析】 玩具车静止在拱桥顶端时对拱桥的压力等于玩具车的重力，当玩具车以一定的速度通过最高点时，由合力提供向心力，根据牛顿第二定律得mg－FN＝m，解得FN＝mg－m＜mg，所以玩具车运动通过拱桥顶端时电子秤示数会小一些，A、B错误；玩具车运动通过拱桥顶端时，加速度方向向下，处于失重状态，C正确；根据FN＝mg－m可知，玩具车运动通过拱桥顶端时，速度越大(未离开拱桥)，则电子秤示数越小，D错误。
5. 如图甲所示，汽车通过半径为r的拱形桥，在最高点处速度达到v时，驾驶员对座椅的压力恰好为0；若把地球看成一个巨大的“拱形桥”，当另一辆“汽车”速度达到某一值时，“驾驶员”对座椅的压力也恰好为0，如图乙所示。已知地球半径为
R，则图乙中的“汽车”速度大小为(　　)
A. v
B. v
C. v
D. v
甲　　 乙
B
【解析】 题图甲中，设汽车质量为m，汽车到达最高点时重力提供向心力，有mg＝m，重力加速度为g＝，在题图乙中另一辆“汽车”绕着地球做匀速圆周运动，设质量为m'，“驾驶员”对座椅的压力也恰好为0，由重力提供向心力，有m'g＝m'，解得“汽车”的速度大小为v'＝v，B正确。
6. (多选)人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法中，
正确的是(　 　)
A. 可以用天平测量物体的质量
B. 可以用水银气压计测舱内的气压
C. 可以用弹簧测力计测拉力
D. 在卫星内将重物挂于弹簧测力计上，弹簧测力计示数为0，但重物仍受地球的引力
CD
【解析】 卫星内物体处于完全失重状态，此时放在天平上的物体对天平的压力为0，因此不能用天平测物体的质量，A错误；同理水银也不会产生压力，水银气压计也不能使用，B错误；弹簧测力计测拉力遵从胡克定律，拉力的大小与弹簧伸长量成正比，C正确；物体处于完全失重状态时并不是不受重力，而是重力提供了物体做圆周运动的向心力，D正确。
7. 如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作
用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉
力F发生变化，关于小球运动情况，下列说法中
正确的是(　　)
A. 若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pb做离心运动
B. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动
C. 若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做近心运动
D. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动
D
【解析】 若拉力突然消失，小球做离心运动，因为水平方向不受力，将沿轨迹Pa运动，A错误；若拉力变小，拉力不足以提供所需的向心力，小球将做半径变大的离心运动，即沿Pb运动，B错误，D正确；若拉力变大，则拉力大于所需的向心力，小球将沿轨迹Pc做近心运动，C错误。
8. 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，下列说法
中，正确的是(　　)
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，衣服对筒壁的压力减小
D. 加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好
D
【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，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，衣服对筒壁的压力也增大，C错误；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，脱水筒转动角速度越大，脱水效果会越好，D正确。
关 键 能 力 练
9. (多选)离心沉淀器可以加速物质的沉淀，如图所示为它的示意图，试管中先装水，再加入粉笔粉末后搅拌均匀，当试管绕竖直轴高速旋转时，两个试管几乎成水平状态，然后可观察到粉笔粉末沉淀在试管的底端。
下列说法中，正确的是(　 　)
A. 旋转越快，试管的底端高度越低
B. 粉笔粉末向试管底部运动是一种离心现象
C. 旋转越快，粉笔粉末的沉淀现象越明显
D. 旋转越快，粉笔粉末的沉淀现象越不明显
BC
【解析】 对试管整体分析，整体受到的合力提供向心力，设试管中心线与竖直方向夹角为 α，则提供的向心力为mgtan α，当转速增大时，需要的向心力增大，角度α增大，试管底端变高，A错误；离心沉淀器是一种离心设备，粉笔粉末和水混合后，当离心沉淀器工作时会发生离心现象，B正确；转速越快，粉笔粉末需要的向心力越大，粉笔粉末分层越明显，C正确，D错误。
10. [2025·浙江温岭期末]如图甲所示为汽车通过凸形桥时的情景，如图乙所示为汽车急转弯时的情景。若已知图甲中凸形桥圆弧半径为R；图乙中转弯圆弧半径也为R，路面外侧高内侧低，倾角为θ，重力加速度为g，下列说法中，正确的是(　　)
A. 图甲中汽车通过桥顶时，速度越大，汽车对桥面的压力越大
B. 图甲中如果车速v＝，一定会出现“飞车现象”
C. 图乙中只要车速v＜，车辆一定向内侧滑动
D. 图乙中即使车速v＞，车辆不一定向外侧滑动
D
甲
乙
【解析】 图甲中汽车通过桥顶时，根据牛顿第二定律可得mg－FN＝m，由此可知，速度越大，汽车对桥面的压力越小，A错误；图甲中如果车速v＝，此时FN为0，即此时为“飞车现象”的临界状态，B错误；图乙中只要车速v＜，车辆就有向内运动的趋势，若车辆与地面间的侧向静摩擦力足够大，车辆也可能不会向内侧滑动，C错误；图乙中当车速v＞，车辆有向外运动的趋势，若车辆与地面间的侧向静摩擦力足够大，车辆不一定向外侧滑动，D正确。
11. [2024·辽宁沈阳二中月考]雄鹰翱翔在蓝
天，某段时间内，雄鹰的运动可以看成在水
平面内绕某中心点做匀速圆周运动，示意图如
图所示，已知在时间t内，雄鹰通过的弧长为s，
雄鹰与中心点的连线在这段时间内转过的角度为θ，雄鹰的质量为m，重力加速度大小为g，雄鹰在空中飞翔时可认为只受重力和升力(周围空气施加的)，雄鹰在运动中可以视为质点，求这段时间内：
(1)雄鹰的向心加速度的大小；
(2)雄鹰受到的升力的大小。
【答案】 (1)　(2)m
【解析】 (1)设雄鹰做匀速圆周运动时的角速度为ω，则ω＝，由几何关系得s＝rθ，雄鹰的向心加速度a向＝ω2r，解得a向＝。
(2)雄鹰运动时的向心力F向＝ma向，解得F向＝，对雄鹰受力分析可知，雄鹰受到的升力大小F＝，整理得F＝m。
拓 展 突 破 练
12. 如图所示为一辆厢式货车的后视图。
该厢式货车在水平路面上做转弯测试，圆
弧形弯道的半径R＝8 m，车轮与路面间的
最大径向摩擦力为车对路面压力的0.8。货
车内顶部用细线悬挂一个小球P，在悬点
O处装有拉力传感器。车沿平直路面做匀速运动时，传感器的示数F＝4 N。(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
(1)该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时，为了防止侧滑，车的最大速度vmax是多大
(2)该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数为F'＝5 N，此时细线与竖直方向的夹角θ是多大 货车的速度v'有多大
【答案】 (1)8 m/s　(2)37°　2 m/s
【解析】 (1)设货车的总质量为M，要使转弯时不发生侧滑则有μMg≥M，
其中μ＝＝0.8，
解得vmax≤＝8 m/s。
(2)车匀速运动时F＝mg＝4 N，得m＝0.4 kg，
此次转弯时小球受细线的拉力F'＝5 N，
分析有cos θ＝＝0.8，则θ＝37°，
小球受到的合力为F合，则F合＝mgtan θ，
则有mgtan θ＝，
解得v'＝＝2 m/s。6.4 生活中的圆周运动
1. 如图所示为火车在水平路基上拐弯处的截面示意图，弯道的半径为R，轨道的外轨略高于内轨，轨道平面倾角为θ(θ很小)，重力加速度为g。当火车以大小为v＝的速度通过此弯道时，下列关于火车的说法，正确的是(　C　)
第1题图
A. 所受支持力FN的竖直分量大于重力G
B. 所受重力G在平行于轨道平面方向上的分量提供向心力
C. 所受支持力FN的水平分量提供向心力
D. 所受重力G在垂直于轨道平面方向上的分量与支持力FN平衡
【解析】 当火车以速度大小v转弯时，若内、外轨道均不受侧压力作用，则由牛顿第二定律得mgtan θ＝m，解得v＝，即若速度大小为，则火车只受重力、支持力，重力和支持力的合力提供向心力，所受支持力FN的竖直分量的大小等于重力G，A错误；在水平方向上，所受支持力FN的水平分量提供向心力，B错误，C正确；在垂直于轨道方向上有向心加速度的分量，其方向垂直于轨道向上，故所受重力G在垂直于轨道方向上的分量小于支持力FN，D错误。
2. 为了使赛车快速安全通过弯道，赛道转弯处通常设计成赛道表面外侧高，内侧低。某赛道急转弯处是一圆弧，赛道表面倾角为θ，如图所示，当赛车行驶的速率为v时，恰好没有向赛道内、外两侧滑动的趋势。下列关于在该弯道处的说法，正确的是(　D　)
　　　　　 　　　　　　　　　　
第2题图
A. 赛车受到重力、支持力和向心力
B. 赛车所需的向心力等于其所受地面的支持力
C. 车速只要略高于v，车辆便会立即向弯道外侧滑动
D. 若弯道半径不变，设计的θ角变小，则v的值变小
【解析】 对赛车进行受力分析，如图所示，
赛车受到重力和支持力，这两个力的合力提供向心力，A错误；赛车所需的向心力等于其所受地面的支持力的水平分力，B错误；车速只要略高于v，车辆便会立即有向弯道外侧滑动的趋势，C错误；根据牛顿第二定律得mgtan θ＝m，解得v＝，若弯道半径不变，设计的θ角变小，则v的值变小，D正确。
3. 在某条高速上有一段半径R＝200 m的圆弧形弯道，路面水平，总质量m＝2 000 kg的汽车通过该圆弧形弯道时以速度v＝108 km/h做匀速圆周运动。已知路面与汽车轮胎间的径向最大静摩擦力为汽车所受重力的0.5，下列说法中，正确的是(g取10 m/s2)(　D　)
A. 汽车过该弯道时受到重力、支持力、摩擦力和向心力
B. 汽车过该弯道时所受径向静摩擦力大小为8 000 N
C. 汽车过该弯道时的向心加速度大小为5 m/s2
D. 汽车能安全通过该弯道
【解析】 汽车过该弯道时受到重力、牵引力、支持力和摩擦力作用，径向静摩擦力提供做圆周运动的向心力，A错误；汽车通过该圆弧形弯道时的速度大小为v＝108 km/h＝30 m/s，汽车过该弯道时所受径向静摩擦力大小为Ff＝m＝2 000× N＝9 000 N，B错误；汽车过该弯道时的向心加速度大小为a＝ m/s2＝4.5 m/s2，C错误；汽车能安全通过该弯道速度最大时，满足Ffm＝μmg＝m，解得vm＝＝10 m/s＞30 m/s，则汽车能安全通过该弯道，D正确。
4. 用三合板模拟拱形桥来研究汽车通过桥的最高点时对桥的压力。在拱桥上表面事先铺上一层牛仔布以增加摩擦，这样玩具车就可以在桥面上跑起来了。把这套系统放在电子秤上，关于电子秤的示数，下列说法中正确的是(　C　)
第4题图
A. 玩具车静止在拱桥顶端时，电子秤示数小一些
B. 玩具车运动通过拱桥顶端时，电子秤示数大一些
C. 玩具车运动通过拱桥顶端时处于失重状态
D. 玩具车运动通过拱桥顶端时的速度越大(未离开拱桥)，则电子秤示数越大
【解析】 玩具车静止在拱桥顶端时对拱桥的压力等于玩具车的重力，当玩具车以一定的速度通过最高点时，由合力提供向心力，根据牛顿第二定律得mg－FN＝m，解得FN＝mg－m＜mg，所以玩具车运动通过拱桥顶端时电子秤示数会小一些，A、B错误；玩具车运动通过拱桥顶端时，加速度方向向下，处于失重状态，C正确；根据FN＝mg－m可知，玩具车运动通过拱桥顶端时，速度越大(未离开拱桥)，则电子秤示数越小，D错误。
5. 如图甲所示，汽车通过半径为r的拱形桥，在最高点处速度达到v时，驾驶员对座椅的压力恰好为0；若把地球看成一个巨大的“拱形桥”，当另一辆“汽车”速度达到某一值时，“驾驶员”对座椅的压力也恰好为0，如图乙所示。已知地球半径为R，则图乙中的“汽车”速度大小为(　B　)
甲　　 乙
第5题图
A. v B. v
C. v D. v
【解析】 题图甲中，设汽车质量为m，汽车到达最高点时重力提供向心力，有mg＝m，重力加速度为g＝，在题图乙中另一辆“汽车”绕着地球做匀速圆周运动，设质量为m'，“驾驶员”对座椅的压力也恰好为0，由重力提供向心力，有m'g＝m'，解得“汽车”的速度大小为v'＝v，B正确。
6. (多选)人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法中，正确的是(　CD　)
A. 可以用天平测量物体的质量
B. 可以用水银气压计测舱内的气压
C. 可以用弹簧测力计测拉力
D. 在卫星内将重物挂于弹簧测力计上，弹簧测力计示数为0，但重物仍受地球的引力
【解析】 卫星内物体处于完全失重状态，此时放在天平上的物体对天平的压力为0，因此不能用天平测物体的质量，A错误；同理水银也不会产生压力，水银气压计也不能使用，B错误；弹簧测力计测拉力遵从胡克定律，拉力的大小与弹簧伸长量成正比，C正确；物体处于完全失重状态时并不是不受重力，而是重力提供了物体做圆周运动的向心力，D正确。
7. 如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况，下列说法中正确的是(　D　)
　　　　　 　　　　　　　　　　
第7题图
A. 若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pb做离心运动
B. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动
C. 若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做近心运动
D. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动
【解析】 若拉力突然消失，小球做离心运动，因为水平方向不受力，将沿轨迹Pa运动，A错误；若拉力变小，拉力不足以提供所需的向心力，小球将做半径变大的离心运动，即沿Pb运动，B错误，D正确；若拉力变大，则拉力大于所需的向心力，小球将沿轨迹Pc做近心运动，C错误。
8. 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，下列说法中，正确的是(　D　)
　　　　　 　　　　　　　　　　
第8题图
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，衣服对筒壁的压力减小
D. 加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好
【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，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，衣服对筒壁的压力也增大，C错误；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，脱水筒转动角速度越大，脱水效果会越好，D正确。
9. (多选)离心沉淀器可以加速物质的沉淀，如图所示为它的示意图，试管中先装水，再加入粉笔粉末后搅拌均匀，当试管绕竖直轴高速旋转时，两个试管几乎成水平状态，然后可观察到粉笔粉末沉淀在试管的底端。下列说法中，正确的是(　BC　)
第9题图
A. 旋转越快，试管的底端高度越低
B. 粉笔粉末向试管底部运动是一种离心现象
C. 旋转越快，粉笔粉末的沉淀现象越明显
D. 旋转越快，粉笔粉末的沉淀现象越不明显
【解析】 对试管整体分析，整体受到的合力提供向心力，设试管中心线与竖直方向夹角为 α，则提供的向心力为mgtan α，当转速增大时，需要的向心力增大，角度α增大，试管底端变高，A错误；离心沉淀器是一种离心设备，粉笔粉末和水混合后，当离心沉淀器工作时会发生离心现象，B正确；转速越快，粉笔粉末需要的向心力越大，粉笔粉末分层越明显，C正确，D错误。
10. [2025·浙江温岭期末]如图甲所示为汽车通过凸形桥时的情景，如图乙所示为汽车急转弯时的情景。若已知图甲中凸形桥圆弧半径为R；图乙中转弯圆弧半径也为R，路面外侧高内侧低，倾角为θ，重力加速度为g，下列说法中，正确的是(　D　)
　　　　　 　　　　　　　　　　
甲　　 乙
第10题图
A. 图甲中汽车通过桥顶时，速度越大，汽车对桥面的压力越大
B. 图甲中如果车速v＝，一定会出现“飞车现象”
C. 图乙中只要车速v＜，车辆一定向内侧滑动
D. 图乙中即使车速v＞，车辆不一定向外侧滑动
【解析】 图甲中汽车通过桥顶时，根据牛顿第二定律可得mg－FN＝m，由此可知，速度越大，汽车对桥面的压力越小，A错误；图甲中如果车速v＝，此时FN为0，即此时为“飞车现象”的临界状态，B错误；图乙中只要车速v＜，车辆就有向内运动的趋势，若车辆与地面间的侧向静摩擦力足够大，车辆也可能不会向内侧滑动，C错误；图乙中当车速v＞，车辆有向外运动的趋势，若车辆与地面间的侧向静摩擦力足够大，车辆不一定向外侧滑动，D正确。
11. [2024·辽宁沈阳二中月考]雄鹰翱翔在蓝天，某段时间内，雄鹰的运动可以看成在水平面内绕某中心点做匀速圆周运动，示意图如图所示，已知在时间t内，雄鹰通过的弧长为s，雄鹰与中心点的连线在这段时间内转过的角度为θ，雄鹰的质量为m，重力加速度大小为g，雄鹰在空中飞翔时可认为只受重力和升力(周围空气施加的)，雄鹰在运动中可以视为质点，求这段时间内：
(1)雄鹰的向心加速度的大小；
(2)雄鹰受到的升力的大小。
第11题图
【答案】 (1)　(2)m
【解析】 (1)设雄鹰做匀速圆周运动时的角速度为ω，则ω＝，由几何关系得s＝rθ，雄鹰的向心加速度a向＝ω2r，解得a向＝。
(2)雄鹰运动时的向心力F向＝ma向，解得F向＝，对雄鹰受力分析可知，雄鹰受到的升力大小F＝，整理得F＝m。
12. 如图所示为一辆厢式货车的后视图。该厢式货车在水平路面上做转弯测试，圆弧形弯道的半径R＝8 m，车轮与路面间的最大径向摩擦力为车对路面压力的0.8。货车内顶部用细线悬挂一个小球P，在悬点O处装有拉力传感器。车沿平直路面做匀速运动时，传感器的示数F＝4 N。(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
(1)该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时，为了防止侧滑，车的最大速度vmax是多大
(2)该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数为F'＝5 N，此时细线与竖直方向的夹角θ是多大 货车的速度v'有多大
第12题图
【答案】 (1)8 m/s　(2)37°　2 m/s
【解析】 (1)设货车的总质量为M，要使转弯时不发生侧滑则有μMg≥M，
其中μ＝＝0.8，
解得vmax≤＝8 m/s。
(2)车匀速运动时F＝mg＝4 N，得m＝0.4 kg，
此次转弯时小球受细线的拉力F'＝5 N，
分析有cos θ＝＝0.8，则θ＝37°，
小球受到的合力为F合，则F合＝mgtan θ，
则有mgtan θ＝，
解得v'＝＝2 m/s。

展开更多......

收起↑