滬科版上海必修第二冊高一物理下學期課后培優(yōu)分級練專題07向心力向心加速度(原卷版+解析)

一、單選題1．（2023秋·上海徐匯·高三統(tǒng)考期末）某轉(zhuǎn)筆高手能讓筆繞其手上的某一點O勻速轉(zhuǎn)動，筆桿上相距為L的A、B兩點，，在如圖時刻的速度大小分別為vA、vB，向心加速度大小為aA、aB，OB兩點間為距離rB，則有（）A．， B．，C．， D．，2．（2023秋·上海松江·高一上海市松江二中校考期末）自行車的大齒輪、小齒輪、后輪三個輪子的邊緣上有A、B、C三點，向心加速度隨半徑變化圖像如圖所示，則（）A．A、B兩點加速度關(guān)系滿足甲圖線B．A、B兩點加速度關(guān)系滿足乙圖線C．A、C兩點加速度關(guān)系滿足甲圖線D．A、C兩點加速度關(guān)系滿足乙圖線3．（2021春·上海黃浦·高一上海市向明中學?？计谥校╆P(guān)于勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A．勻速圓周運動是一種勻速運動B．勻速圓周運動是一種勻變速運動C．勻速圓周運動是一種周期均勻變化的運動D．勻速圓周運動是一種速度大小不變的運動4．（2021春·上海黃浦·高一上海市向明中學?？计谥校╆P(guān)于向心加速度的物理意義，下列說法中正確的是（）A．它描述的是線速度方向變化的快慢B．它描述的是角速度變化的快慢C．它描述的是向心力大小變化的快慢D．它描述的是向心力方向變化的快慢5．（2023·上海靜安·統(tǒng)考一模）如圖，短道速滑比賽中，把運動員在彎道滑行的過程看作軌道為半圓的勻速圓周運動，若觀察到甲、乙兩名運動員同時進入彎道，甲先出彎道，則下列關(guān)系式一定成立的是（）A．向心加速度 B．線速度C．角速度 D．周期6．（2022春·上海靜安·高一上海市新中高級中學期中）如圖所示的皮帶傳動裝置中，輪A和B同軸，A、B、C分別是三個輪邊緣上的質(zhì)點，且rA=rC=2rB，則A、B、C三個質(zhì)點（）A．線速度之比為2：1：1 B．角速度之比為1：1：2C．周期之比為2：2：1 D．向心加速度之比為2：1：27．（2022春·上海徐匯·高一上海市第二中學期末）如圖為光滑水平面上一扳手在甩出后旋轉(zhuǎn)著向右運動的部分頻閃照片，某時刻扳手上A、B、C三點位置標注如圖，該時刻三點的速度大小分別為vA、vB、vC，加速度大小分別為、、，則（）A．， B．，C．， D．，8．（2022春·上海楊浦·高一上海市控江中學期末）轉(zhuǎn)筆是一項用不同的方法與技巧、以手指來轉(zhuǎn)動筆的休閑活動，如圖所示。轉(zhuǎn)筆深受廣大中學生的喜愛，其中也包含了許多的物理知識，假設(shè)某轉(zhuǎn)筆高手能讓筆繞其上的某一點O做勻速圓周運動，有關(guān)該同學轉(zhuǎn)筆中涉及到的物理知識，下列敘述正確的是（）A．筆桿上的點離O點越遠，角速度越大B．筆桿上的點離O點越近，做圓周運動的向心加速度越大C．筆桿上的各點做圓周運動的向心力是由手的摩擦力提供的D．若該同學使用鋼筆，鋼筆中的墨水有可能因快速轉(zhuǎn)動被甩出9．（2022春·上海靜安·高一上海市市西中學期中）狗拉雪橇，雪橇在位于水平冰面的圓弧形道路上勻速率滑行。如圖為關(guān)于雪橇運動到某位置時受到的合外力及速度方向的示意圖（為圓心），其中正確的是（）A． B．C． D．10．（2022春·上海長寧·高一期中）如圖所示，一長為L的細線一端固定在A點，另一端系一小球，現(xiàn)使小球在水平面內(nèi)繞O點做勻速圓周運動，細線與豎直方向的夾角為θ，在小球的運動過程中，下列說法正確的是（）A．小球的向心力的方向水平指向O點 B．小球所受向心力的方向沿細繩指向A點C．小球做勻速圓周運動的半徑為L D．小球所受向心力的方向水平指向A點11．（2022秋·上海徐匯·高三位育中學?？茧A段練習）如果小蟲從B點滑落，且小蟲順著樹枝滑落可近似看作勻速率的，那么在弧形樹枝某位置切線的傾角為處，樹枝對小蟲的作用力大小及方向，正確的判斷是（）A．mg，豎直向上B．大于mg，沿圓弧半徑指向圓心C．大于mg，與水平成角D．大于mg，與豎直方向的夾角小于12．（2022春·上海奉賢·高一校考期末）在繞豎直軸勻速旋轉(zhuǎn)的圓筒的內(nèi)壁上緊貼一個物體，如圖所示。當物體隨圓筒一起旋轉(zhuǎn)時，受到的外力有（）A．重力、彈力 B．重力、彈力、靜摩擦力C．重力、彈力、向心力 D．重力、靜摩擦力、向心力13．（2021春·上海浦東新·高一校考期末）如圖所示，一圓盤可繞過圓盤的中心O且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動，在圓盤上放一小木塊（視為質(zhì)點），它隨圓盤一起做勻速圓周運動。關(guān)于木塊的受力，下列說法正確的是（）A．受重力、支持力和向心力B．所受摩擦力的方向指向圓心C．所受合力為零D．所受摩擦力的方向與木塊運動的方向相反14．（2022春·上海黃浦·高一上海外國語大學附屬大境中學期中）如圖所示，一輛電動車在水平地面上以恒定速率行駛，依次通過三點，比較三個點向心力大?。ǎ〢． B．C． D．15．（2022秋·上海嘉定·高二上海市嘉定區(qū)第一中學?？计谥校?022年2月4日，第24屆冬季奧林匹克運動會在北京開幕，至此，北京成為全世界唯一一個既舉辦過夏季奧運會又舉辦過冬季奧運會的城市。如圖所示，某次訓練中，短道速滑運動員在水平冰面上做勻速圓周運動，則運動員（）A．受到冰面的作用力大小恒定，做勻加速運動B．受到冰面的作用力大小恒定，做變加速運動C．受到冰面的作用力大小變化，做勻加速運動D．受到冰面的作用力大小變化，做變加速運動16．（2022·上海楊浦·統(tǒng)考一模）如圖，A、B兩小球沿倒置的光滑圓錐內(nèi)側(cè)在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。則（）A．A球質(zhì)量大于B球 B．A球線速度大于B球C．A球轉(zhuǎn)動周期小于B球 D．A球向心加速度小于B球17．（2022秋·上海黃浦·高三上海市光明中學期中）小球m用長為L的懸繩固定在O點，在O點正下方處有一個光滑釘子C，如圖所示，今把小球拉到懸先成水平后無初速度地釋放，當懸線成豎直狀態(tài)且與釘子相碰時，下列不正確的是（）A．小球的速度突然增大B．小球的角速度突然增大C．小球的向心加速度增大D．懸線的拉力突然增大18．（2022·上?！じ咭患倨谧鳂I(yè)）如圖所示，一傾斜的圓筒繞固定軸OO1以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動，圓筒的半徑r=1.5m。筒壁內(nèi)有一小物體與圓筒始終保持相對靜止，小物體與圓筒間的動摩擦因數(shù)為（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），轉(zhuǎn)動軸與水平面間的夾角為60°，重力加速度g取10m/s2，則ω的最小值是（）A．1rad/s B． C． D．5rad/s19．（2023·上?！じ呷龑ｎ}練習）如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤垂直于盤面的固定對稱軸以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離2.5m處有一小物體與圓盤始終保持相對靜止，物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），盤面與水平面間的夾角為30°，g取10m/s2．則ω的最大值是()A．rad/s B．rad/s C．1.0rad/s D．0.5rad/s二、多選題20．（2019·高一統(tǒng)考課時練習）如圖為甲、乙兩球做勻速圓周運動時向心加速度隨半徑變化的關(guān)系圖線，甲圖線為雙曲線的一支，乙圖線為直線。由圖像可以知道（??）A．甲球運動時，線速度的大小保持不變B．甲球運動時，角速度的大小保持不變C．乙球運動時，線速度的大小保持不變D．乙球運動時，角速度的大小保持不變?nèi)?、填空題21．（2022秋·上海徐匯·高三位育中學?？茧A段練習）如圖所示，質(zhì)量為m的小球置于正方體的光滑盒子中，盒子的邊長略大于球的直徑，某同學拿著該盒子在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，已知重力加速度為g，空氣阻力不計，要使盒子在最高點時盒子與小球間恰好無作用力，則該盒子做勻速圓周運動的周期為______。若盒子以此周期的做勻速圓周運動，則當盒子運動到圖示小球球心與O點位于同一水平面位置時，小球?qū)凶拥淖饔昧開_____。22．（2023春·上海長寧·高三專題練習）如圖甲所示為一皮帶傳動裝置，a、b、c點在各自輪邊緣，其圓周運動對應(yīng)的半徑分別為r、2r和4r，若傳動過程中皮帶不打滑，則a、b、c三點的周期之比=________。如圖乙為描述向心加速度與半徑R之間的關(guān)系的an—R圖像，其中①為反比例圖線、②為正比例圖線，試在圖乙中標出可代表a、b、c三點an—R關(guān)系的數(shù)據(jù)點________。23．（2021秋·上海楊浦·高一復旦附中校考期末）如圖為某工廠生產(chǎn)流水線上的產(chǎn)品水平傳輸裝置的俯視圖，它由傳送帶和轉(zhuǎn)盤組成。某產(chǎn)品（可視為質(zhì)點）從A處無初速度放到勻速運動的傳送帶上，勻加速運動到B處后進入勻速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤隨其一起運動（無相對滑動），到C處被取走裝箱。已知產(chǎn)品在轉(zhuǎn)盤上與轉(zhuǎn)軸O的距離為R，A、B間的距離為2R；產(chǎn)品在傳送帶上的運動時間為t1，在轉(zhuǎn)盤上的運動時間為t2，產(chǎn)品與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ1，與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)為μ2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則t1_______t2，μ1_______μ2。（兩空均選填“>”、”<”、”或”=”）。四、實驗題五、解答題24．（2022秋·上海金山·高一上海市金山中學校考期末）如圖（a）所示，A、B為釘在光滑水平面上的兩根鐵釘，小球C用細繩拴在鐵釘B上（細繩能承受足夠大的拉力），A、B、C在同一直線上。時，給小球一個垂直于繩的速度，使小球繞著兩根鐵釘在水平面上做圓周運動。在時間內(nèi)，細繩的拉力隨時間變化的規(guī)律如圖（b）所示，則：（1）兩釘子間的距離為繩長的幾分之幾？（2）時細繩的拉力大小？（3）時細繩的拉力大??？25．（2023·上海·高三專題練習）2022年北京冬奧會短道速滑混合團體2000米接力決賽中，我國短道速滑隊奪得中國隊在本屆冬奧會的首金。（1）如果把運動員起跑后進入彎道前的過程看作初速度為零的勻加速直線運動，若運動員加速到速度時，滑過的距離，求加速度的大??；（2）如果把運動員在彎道滑行的過程看作軌道為半圓的勻速圓周運動，如圖所示，若甲、乙兩名運動員同時進入彎道，滑行半徑分別為，滑行速率分別為，求甲、乙過彎道時的向心加速度大小之比，并通過計算判斷哪位運動員先出彎道。26．（2021春·上?！じ咭黄谀┤鐖D所示，輕線一端系一質(zhì)量為的小球，另一端套在圖釘A上，此時小球在光滑的水平平臺上做半徑為、角速度為的勻速圓周運動?，F(xiàn)拔掉圖釘A讓小球飛出，此后細繩又被A正上方距A高為的圖釘B套住，達到穩(wěn)定后，小球又在平臺上做勻速圓周運動。求：（1）圖釘A拔掉前，細繩對小球的拉力大??；（2）從拔掉圖釘A到細繩被圖釘B套住前小球做什么運動？所用的時間為多少。27．（2021春·上海黃浦·高一上海市向明中學校考期中）如圖所示，自行車的小齒輪A、大齒輪B、后輪C是相互關(guān)聯(lián)的三個轉(zhuǎn)動部分，且半徑、，如圖所示。（1）當自行車正常騎行時A、B、C三輪邊緣的速度大小之比vA是多少（2）當自行車正常騎行時A、B、C三點處向心加速度的大小之比是多少28．（2022春·上海浦東新·高一期中）一部機器與電動機通過皮帶連接，機器皮帶輪的半徑是電動機皮帶輪半徑的3倍，皮帶與兩輪之間不發(fā)生滑動。已知機器皮帶輪邊緣上一點的向心加速度為0.10。（1）電動機皮帶輪與機器皮帶輪的角速度之比是多少？（2）機器皮帶輪上A點到轉(zhuǎn)軸的距離為輪半徑的一半，A點的向心加速度是多少？（3）電動機皮帶輪邊緣上某點的向心加速度是多少？一、單選題1．（2023秋·上海徐匯·高三統(tǒng)考期末）某轉(zhuǎn)筆高手能讓筆繞其手上的某一點O勻速轉(zhuǎn)動，筆桿上相距為L的A、B兩點，，在如圖時刻的速度大小分別為vA、vB，向心加速度大小為aA、aB，OB兩點間為距離rB，則有（）A．， B．，C．， D．，【答案】C【詳解】同軸轉(zhuǎn)動的物體上的任意一點的角速度相等，則有根據(jù)，，，根據(jù)題意有解得，故選C。2．（2023秋·上海松江·高一上海市松江二中?？计谀┳孕熊嚨拇簖X輪、小齒輪、后輪三個輪子的邊緣上有A、B、C三點，向心加速度隨半徑變化圖像如圖所示，則（）A．A、B兩點加速度關(guān)系滿足甲圖線B．A、B兩點加速度關(guān)系滿足乙圖線C．A、C兩點加速度關(guān)系滿足甲圖線D．A、C兩點加速度關(guān)系滿足乙圖線【答案】A【詳解】AB．根據(jù)，A、B兩點的線速度v大小相等，加速度a與半徑R成反比，加速度關(guān)系滿足甲圖線，A正確，B錯誤；C．根據(jù)，A、C兩點的線速度大小不相等，加速度與半徑不成反比，加速度關(guān)系不滿足甲圖線，C錯誤；D．根據(jù)，A、C兩點的角速度不相等，加速度與半徑不成正比，加速度關(guān)系不滿足乙圖線，D錯誤。故選A。3．（2021春·上海黃浦·高一上海市向明中學校考期中）關(guān)于勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A．勻速圓周運動是一種勻速運動B．勻速圓周運動是一種勻變速運動C．勻速圓周運動是一種周期均勻變化的運動D．勻速圓周運動是一種速度大小不變的運動【答案】D【詳解】勻速圓周運動是一種速度大小不變的運動，速度方向始終改變，不是勻速運動，因為向心加速度方向一直改變，所以勻速圓周運動不是勻變速運動，勻速圓周運動的周期不變。故選D。4．（2021春·上海黃浦·高一上海市向明中學?？计谥校╆P(guān)于向心加速度的物理意義，下列說法中正確的是（）A．它描述的是線速度方向變化的快慢B．它描述的是角速度變化的快慢C．它描述的是向心力大小變化的快慢D．它描述的是向心力方向變化的快慢【答案】A【詳解】向心加速度只改變物體的速度的方向不改變速度的大小，所以向心加速度的大小，表示物體速度方向變化快慢。故選A。5．（2023·上海靜安·統(tǒng)考一模）如圖，短道速滑比賽中，把運動員在彎道滑行的過程看作軌道為半圓的勻速圓周運動，若觀察到甲、乙兩名運動員同時進入彎道，甲先出彎道，則下列關(guān)系式一定成立的是（）A．向心加速度 B．線速度C．角速度 D．周期【答案】C【詳解】CD．若觀察到甲、乙兩名運動員同時進入彎道，甲先出彎道，弧度相同所用時間較短，故甲的角速度較大，周期較小。C正確，D錯誤。AB．由于不知道甲乙運動時間的比例關(guān)系和軌道半徑的比例關(guān)系，故無法比較甲乙的向心加速度大小和線速度的大小關(guān)系，AB錯誤。故選C。6．（2022春·上海靜安·高一上海市新中高級中學期中）如圖所示的皮帶傳動裝置中，輪A和B同軸，A、B、C分別是三個輪邊緣上的質(zhì)點，且rA=rC=2rB，則A、B、C三個質(zhì)點（）A．線速度之比為2：1：1 B．角速度之比為1：1：2C．周期之比為2：2：1 D．向心加速度之比為2：1：2【答案】A【詳解】AB．A、B兩點同軸轉(zhuǎn)動，則角速度相等ωA=ωB根據(jù)v=ωr可知vA:vB=2:1B、C兩點是同緣轉(zhuǎn)動，則線速度相等，則vB=vC根據(jù)v=ωr可知ωB:ωC=2:1則三個質(zhì)點的線速度之比為2:1:1，角速度之比為2:2:1，選項A正確，B錯誤；C．根據(jù)可得，周期之比為1：1：2，選項C錯誤；

D．根據(jù)a=ωv可得，向心加速度之比為4：2：1，選項D錯誤。故選A。7．（2022春·上海徐匯·高一上海市第二中學期末）如圖為光滑水平面上一扳手在甩出后旋轉(zhuǎn)著向右運動的部分頻閃照片，某時刻扳手上A、B、C三點位置標注如圖，該時刻三點的速度大小分別為vA、vB、vC，加速度大小分別為、、，則（）A．， B．，C．， D．，【答案】B【詳解】設(shè)頻閃周期為T，由圖可以看出，在該時刻附近較短時間內(nèi)（如2T），C通過的路程大于B，B通過的路程大于A，由知三點速度大小關(guān)系為由圖可以看出，B的運動可近似看作是勻速直線運動（相等時間內(nèi)位移相等），所以有aB=0；A、C的運動可近似看作是勻速圓周運動（相等時間內(nèi)弧長相等），由幾何關(guān)系（對頂角相等）知兩點角速度相等，由可知所以有故選B。8．（2022春·上海楊浦·高一上海市控江中學期末）轉(zhuǎn)筆是一項用不同的方法與技巧、以手指來轉(zhuǎn)動筆的休閑活動，如圖所示。轉(zhuǎn)筆深受廣大中學生的喜愛，其中也包含了許多的物理知識，假設(shè)某轉(zhuǎn)筆高手能讓筆繞其上的某一點O做勻速圓周運動，有關(guān)該同學轉(zhuǎn)筆中涉及到的物理知識，下列敘述正確的是（）A．筆桿上的點離O點越遠，角速度越大B．筆桿上的點離O點越近，做圓周運動的向心加速度越大C．筆桿上的各點做圓周運動的向心力是由手的摩擦力提供的D．若該同學使用鋼筆，鋼筆中的墨水有可能因快速轉(zhuǎn)動被甩出【答案】D【詳解】A．筆桿上的各個點都做同軸轉(zhuǎn)動，所以角速度是相等的，故A錯誤；B．由向心加速度公式an＝ω2R筆桿上的點離O點越近的，做圓周運動的向心加速度越小，故B錯誤；C．筆桿上的點并不都與手接觸，故各點不都與手存在摩擦，因此不應(yīng)該都是由手的摩擦力提供向心力，故C錯誤；D．當轉(zhuǎn)速過大時，當提供的向心力小于需要向心力，鋼筆中的墨水有可能做離心運動被甩出，故D正確。故選D。9．（2022春·上海靜安·高一上海市市西中學期中）狗拉雪橇，雪橇在位于水平冰面的圓弧形道路上勻速率滑行。如圖為關(guān)于雪橇運動到某位置時受到的合外力及速度方向的示意圖（為圓心），其中正確的是（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】雪橇做勻速圓周運動，合外力提供向心力，指向圓心；雪橇的在某點的線速度方向沿該點的切線方向，綜上所述可知C正確。故選C。10．（2022春·上海長寧·高一期中）如圖所示，一長為L的細線一端固定在A點，另一端系一小球，現(xiàn)使小球在水平面內(nèi)繞O點做勻速圓周運動，細線與豎直方向的夾角為θ，在小球的運動過程中，下列說法正確的是（）A．小球的向心力的方向水平指向O點 B．小球所受向心力的方向沿細繩指向A點C．小球做勻速圓周運動的半徑為L D．小球所受向心力的方向水平指向A點【答案】A【詳解】ABD．小球在水平面內(nèi)繞O點做勻速圓周運動，則向心力需要時刻指向運動軌跡的圓心，則小球的向心力的方向水平指向O點，故A正確，BD錯誤；C．小球在水平面內(nèi)繞O點做勻速圓周運動，則小球做勻速圓周運動的半徑應(yīng)為小球到圓心O的距離，即為，故C錯誤。故選A。11．（2022秋·上海徐匯·高三位育中學?？茧A段練習）如果小蟲從B點滑落，且小蟲順著樹枝滑落可近似看作勻速率的，那么在弧形樹枝某位置切線的傾角為處，樹枝對小蟲的作用力大小及方向，正確的判斷是（）A．mg，豎直向上B．大于mg，沿圓弧半徑指向圓心C．大于mg，與水平成角D．大于mg，與豎直方向的夾角小于【答案】D【詳解】小蟲的運動可認為做勻速圓周運動，如圖所示沿切線方向有垂直于切線方向有可得樹枝對小蟲的作用力大小為由圖受力可知，樹枝對小蟲的作用力方向與豎直方向的夾角小于，與水平方向的夾角不一定等于。故選D。12．（2022春·上海奉賢·高一?？计谀┰诶@豎直軸勻速旋轉(zhuǎn)的圓筒的內(nèi)壁上緊貼一個物體，如圖所示。當物體隨圓筒一起旋轉(zhuǎn)時，受到的外力有（）A．重力、彈力 B．重力、彈力、靜摩擦力C．重力、彈力、向心力 D．重力、靜摩擦力、向心力【答案】B【詳解】依題意，物體隨圓筒在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，豎直方向靜摩擦力與重力等大反向，水平方向內(nèi)壁的彈力提供向心力。所以物體受到的外力有重力、彈力、靜摩擦力。故選B。13．（2021春·上海浦東新·高一?？计谀┤鐖D所示，一圓盤可繞過圓盤的中心O且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動，在圓盤上放一小木塊（視為質(zhì)點），它隨圓盤一起做勻速圓周運動。關(guān)于木塊的受力，下列說法正確的是（）A．受重力、支持力和向心力B．所受摩擦力的方向指向圓心C．所受合力為零D．所受摩擦力的方向與木塊運動的方向相反【答案】B【詳解】A．對木塊進行受力分析可知，木塊受重力、支持力和摩擦力的作用，由于向心力為效果力，需要其它力來提供，不能說物體受到向心力，故A錯誤；BCD．在豎直方向上，木塊受到的重力和支持力為平衡力。在水平方向上，由于木塊有沿半徑向外滑動的趨勢，摩擦力方向指向圓心，由摩擦力提供木塊做圓周運動的向心力，因此木塊所受合力不為零，故B正確，CD錯誤。故選B。14．（2022春·上海黃浦·高一上海外國語大學附屬大境中學期中）如圖所示，一輛電動車在水平地面上以恒定速率行駛，依次通過三點，比較三個點向心力大?。ǎ〢． B．C． D．【答案】A【詳解】三點速率相同，半徑根據(jù)可知故A正確，BCD錯誤。故選A。15．（2022秋·上海嘉定·高二上海市嘉定區(qū)第一中學?？计谥校?022年2月4日，第24屆冬季奧林匹克運動會在北京開幕，至此，北京成為全世界唯一一個既舉辦過夏季奧運會又舉辦過冬季奧運會的城市。如圖所示，某次訓練中，短道速滑運動員在水平冰面上做勻速圓周運動，則運動員（）A．受到冰面的作用力大小恒定，做勻加速運動B．受到冰面的作用力大小恒定，做變加速運動C．受到冰面的作用力大小變化，做勻加速運動D．受到冰面的作用力大小變化，做變加速運動【答案】B【詳解】速滑運動員在水平冰面上做勻速圓周遠動，則合力全部提供向心力，所以運動員受到冰面的作用力大小不變，方向時刻發(fā)生變化，所以運動員做變加速運動，故B正確，ACD錯誤。故選B。16．（2022·上海楊浦·統(tǒng)考一模）如圖，A、B兩小球沿倒置的光滑圓錐內(nèi)側(cè)在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。則（）A．A球質(zhì)量大于B球 B．A球線速度大于B球C．A球轉(zhuǎn)動周期小于B球 D．A球向心加速度小于B球【答案】B【詳解】對小球受力分析，小球受到重力和支持力，它們的合力提供向心力，如圖根據(jù)牛頓第二定律，有A．由表達式可知不能比較兩球質(zhì)量關(guān)系，選項A錯誤；B．根據(jù)可知A的半徑大，則A的線速度大，選項B正確；C．根據(jù)可知A的半徑大，則A的周期大，選項

C錯誤；D．根據(jù)可知AB的向心加速度相等，選項D錯誤。故選B。17．（2022秋·上海黃浦·高三上海市光明中學期中）小球m用長為L的懸繩固定在O點，在O點正下方處有一個光滑釘子C，如圖所示，今把小球拉到懸先成水平后無初速度地釋放，當懸線成豎直狀態(tài)且與釘子相碰時，下列不正確的是（）A．小球的速度突然增大B．小球的角速度突然增大C．小球的向心加速度增大D．懸線的拉力突然增大【答案】A【詳解】AB．懸線成豎直狀態(tài)且與釘子相碰時，小球的速度大小不變，小球做圓周運動的半徑變小，角速度滿足則角速度變大，A錯誤，B正確；C．向心加速度表示為線速度大小保持不變，半徑變小，則向心加速度增大，C正確；D．根據(jù)牛頓第二定律可得可知，線速度大小保持不變，半徑變小，則繩中張力突然增大，D正確。本題選擇不正確選項，故選A。18．（2022·上?！じ咭患倨谧鳂I(yè)）如圖所示，一傾斜的圓筒繞固定軸OO1以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動，圓筒的半徑r=1.5m。筒壁內(nèi)有一小物體與圓筒始終保持相對靜止，小物體與圓筒間的動摩擦因數(shù)為（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），轉(zhuǎn)動軸與水平面間的夾角為60°，重力加速度g取10m/s2，則ω的最小值是（）A．1rad/s B． C． D．5rad/s【答案】C【詳解】對物體受力分析如圖受重力G，彈力N，靜摩擦力f。ω的最小值時，物體在上部時恰好將要產(chǎn)生相對滑動。由牛頓第二定律可知在平行于桶壁方向上，達到最大靜摩擦力，即可解得故選C。19．（2023·上?！じ呷龑ｎ}練習）如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤垂直于盤面的固定對稱軸以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離2.5m處有一小物體與圓盤始終保持相對靜止，物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），盤面與水平面間的夾角為30°，g取10m/s2．則ω的最大值是()A．rad/s B．rad/s C．1.0rad/s D．0.5rad/s【答案】C【詳解】試題分析：隨著角速度的增大，小物體最先相對于圓盤發(fā)生相對滑動的位置為轉(zhuǎn)到最低點時，此時對小物體有，解得，此即為小物體在最低位置發(fā)生相對滑動的臨界角速度，故選C．二、多選題20．（2019·高一統(tǒng)考課時練習）如圖為甲、乙兩球做勻速圓周運動時向心加速度隨半徑變化的關(guān)系圖線，甲圖線為雙曲線的一支，乙圖線為直線。由圖像可以知道（??）A．甲球運動時，線速度的大小保持不變B．甲球運動時，角速度的大小保持不變C．乙球運動時，線速度的大小保持不變D．乙球運動時，角速度的大小保持不變【答案】AD【詳解】A．由于甲圖線為雙曲線的一支，則圖線甲中a與r成反比，由可知，甲球的線速度大小不變，A正確；B．根據(jù)v=ωr可知，甲球線速度大小一定，隨r的增大，角速度逐漸減小，B錯誤；D．圖線乙中a與r成正比，由a=ω2r可知，乙球運動的角速度大小不變，D正確；C．根據(jù)v=ωr由于乙球運動的角速度大小不變，可知，隨r的增大，乙球的線速度大小增大，C錯誤。故選AD。三、填空題21．（2022秋·上海徐匯·高三位育中學校考階段練習）如圖所示，質(zhì)量為m的小球置于正方體的光滑盒子中，盒子的邊長略大于球的直徑，某同學拿著該盒子在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，已知重力加速度為g，空氣阻力不計，要使盒子在最高點時盒子與小球間恰好無作用力，則該盒子做勻速圓周運動的周期為______。若盒子以此周期的做勻速圓周運動，則當盒子運動到圖示小球球心與O點位于同一水平面位置時，小球?qū)凶拥淖饔昧開_____?！敬鸢浮?/p>

4mg，方向沿半徑指向外【詳解】[1]根據(jù)題意，小球在最高點與盒子恰好無作用力，即解得[2]根據(jù)題意可知小球的運動周期為根據(jù)牛頓第三定律得小球?qū)凶拥淖饔昧Υ笮?mg，方向沿半徑向外。22．（2023春·上海長寧·高三專題練習）如圖甲所示為一皮帶傳動裝置，a、b、c點在各自輪邊緣，其圓周運動對應(yīng)的半徑分別為r、2r和4r，若傳動過程中皮帶不打滑，則a、b、c三點的周期之比=________。如圖乙為描述向心加速度與半徑R之間的關(guān)系的an—R圖像，其中①為反比例圖線、②為正比例圖線，試在圖乙中標出可代表a、b、c三點an—R關(guān)系的數(shù)據(jù)點________?！敬鸢浮?/p>

【詳解】[1]由題意得b、c在同一個圓周上由于皮帶不打滑根據(jù)公式和半徑關(guān)系可得，則由可得[2]由[1]中分析知a、b兩點線速度大小相等，由知兩點向心加速度與r成反比，兩點應(yīng)在圖線①上，b、c兩點角速度相等，由知兩點向心加速度與r成正比，兩點應(yīng)在圖線②上，結(jié)合三點半徑關(guān)系，則可在乙圖中標出可代表a、b、c三點an—R關(guān)系的數(shù)據(jù)點如圖所示23．（2021秋·上海楊浦·高一復旦附中?？计谀┤鐖D為某工廠生產(chǎn)流水線上的產(chǎn)品水平傳輸裝置的俯視圖，它由傳送帶和轉(zhuǎn)盤組成。某產(chǎn)品（可視為質(zhì)點）從A處無初速度放到勻速運動的傳送帶上，勻加速運動到B處后進入勻速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤隨其一起運動（無相對滑動），到C處被取走裝箱。已知產(chǎn)品在轉(zhuǎn)盤上與轉(zhuǎn)軸O的距離為R，A、B間的距離為2R；產(chǎn)品在傳送帶上的運動時間為t1，在轉(zhuǎn)盤上的運動時間為t2，產(chǎn)品與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ1，與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)為μ2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則t1_______t2，μ1_______μ2。（兩空均選填“>”、”<”、”或”=”）?！敬鸢浮?/p>

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<【詳解】[1]產(chǎn)品在傳送帶上做勻加速直線運動，有所以產(chǎn)品在傳送帶上的運動時間為產(chǎn)品在轉(zhuǎn)盤上做勻速圓周運動，其運動時間為所以[2]產(chǎn)品在傳送帶上運動時，有所以在圓盤上運動時，有可得所以四、實驗題五、解答題24．（2022秋·上海金山·高一上海市金山中學校考期末）如圖（a）所示，A、B為釘在光滑水平面上的兩根鐵釘，小球C用細繩拴在鐵釘B上（細繩能承受足夠大的拉力），A、B、C在同一直線上。時，給小球一個垂直于繩的速度，使小球繞著兩根鐵釘在水平面上做圓周運動。在時間內(nèi)，細繩的拉力隨時間變化的規(guī)律如圖（b）所示，則：（1）兩釘子間的距離為繩長的幾分之幾？（2）時細繩的拉力大小？（3）時細繩的拉力大??？【答案】（1）；（2）6N；（3）7.5N【詳解】（1）設(shè)細繩長為L，由圖b可知，在0~6s時間內(nèi)細繩拉力大小不變，可知6~10s時間內(nèi)細繩拉力大小不變，則有因為可得即兩釘子間的距離為繩長的。（2）由圖b可知，小球在第一個半圈經(jīng)歷時間為6s，則有小球在第二個半圈經(jīng)歷時間為在時，小球在轉(zhuǎn)第二個半圈，則有細繩的拉力大小為6N。（3）小球轉(zhuǎn)第三個半圈的時間在時，小球轉(zhuǎn)動的半徑為解得細繩的拉力大小為25．（2023·上?！じ呷龑ｎ}練習）2022年北京冬奧會短道速滑混合團體2000米接力決賽中，我國短道速滑隊奪得中國隊在本屆冬奧會的首金。（1）如果把運動員起跑后進入彎道前的過程看作初速度為零的勻加速直線運