2025年高一物理寒假銜接講練 (人教版)第06講 水平面內的圓周運動（學生版）

第06講水平面內的圓周運動模塊一思維導圖串知識模塊二基礎知識全梳理（吃透教材）模塊三核心考點精準練（2大考點）模塊四小試牛刀過關測1.能用牛頓第二定律分析水平面內勻速圓周運動的向心力.2.了解生產(chǎn)生活中的離心現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因.知識點1運動特點（1）運動軌跡是水平面內的圓.（2）合力沿水平方向指向圓心，提供向心力，豎直方向合力為零，物體在水平面內做勻速圓周運動.知識點2臨界問題分析（1）與摩擦力有關的臨界極值問題物體間恰好不發(fā)生相對滑動的臨界條件是物體間的靜摩擦力恰好達到最大靜摩擦力.（2）與彈力有關的臨界極值問題壓力、支持力的臨界條件是物體間的彈力恰好為零；繩上拉力的臨界條件是繩恰好拉直且其上無彈力或繩上拉力恰好為最大承受力等.考點一水平轉盤上的物體1．（23-24高一下·四川涼山·期末）如圖所示，長為L的輕繩一端固定在水平圓盤的豎直中心轉軸上，另一端連接一質量為m的物塊，圓盤未轉動時，輕繩水平伸直但無彈力?，F(xiàn)使該物塊隨圓盤一起在水平面內繞豎直轉軸勻速轉動，不計空氣阻力，該物塊與圓盤間動摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，物塊可視為質點，輕繩伸長可忽略。當圓盤以不同角速度勻速轉動時，下列說法正確的是（）A．物塊受的摩擦力可以沿半徑向外B．圓盤轉動角速度為時，輕繩的拉力為C．圓盤轉動角速度為時，輕繩拉力為D．圓盤轉動角速度時，輕繩彈力大小為2．（23-24高一下·黑龍江佳木斯·期末）如圖所示，小物體A與圓盤保持相對靜止，跟著圓盤一起做勻速圓周運動，則A受力情況是受（）A．重力、支持力B．重力、向心力C．重力、支持力、向心力和指向圓心的摩擦力D．重力、支持力和指向圓心的摩擦力3．（23-24高一下·北京西城·期末）如圖所示，質量相等的小物塊P和Q在水平圓盤上與軸距離不同，都隨圓盤一起在水平面內做勻速圓周運動，小物塊與圓盤間的動摩擦因數(shù)相同。下列說法中正確的是（）A．小物塊P和Q所受摩擦力一樣大B．小物塊P所受摩擦力更大些C．小物塊P對圓盤的壓力更大些D．小物塊P受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用考點二圓錐擺問題4．（23-24高一下·河北秦皇島·期末）如圖所示，半徑為的半球形容器固定在水平轉臺上，轉臺可繞過容器球心的豎直軸線勻速轉動，物塊（可視為質點）隨容器轉動且相對器壁靜止。當物塊與點的連線和豎直方向的夾角為60°，且轉臺的角速度大小為時，物塊受到的摩擦力恰好為零。重力加速度大小為，物塊的質量為，下列說法正確的是（）A．若轉臺的角速度由緩慢增大，則一定增大B．物塊對容器壁的壓力大小為C．D．若轉臺的角速度由緩慢增大，則物塊的摩擦力方向沿容器壁向上5．（23-24高一下·貴州畢節(jié)·期末）一個內壁光滑的圓錐形容器固定如圖，其軸線垂直于水平面，小球A、B緊貼著容器內壁在不同水平面內做勻速圓周運動，若A、B質量相等，且A球軌道較高，則（）A．A球的角速度小于B球的角速度B．A球的線速度等于B球的線速度C．A球的運動周期小于B球的運動周期D．A球對器壁的壓力大于B球對器壁的壓力6．（23-24高一下·安徽銅陵·期末）如圖所示，細線上端系在天花板上，下端懸掛小球在水平面內做勻速圓周運動。不計空氣阻力，關于小球的受力，下列說法正確的是（）A．小球受重力和向心力的作用 B．小球受重力和輕繩拉力的作用C．小球受輕繩拉力和向心力的作用 D．小球受重力、輕繩拉力和向心力的作用考點三汽車和自行車在水平面的轉彎問題7．（23-24高一下·陜西榆林·期末）賽車是一項極具挑戰(zhàn)和危險的運動，比賽轉彎過程中若不能很好的控制速度很容易發(fā)生側滑。如圖為賽車轉彎時的情景，此時賽車過O點，可看作沿OA圓弧做勻速圓周運動，Oa方向為O點的切線方向。以下說法正確的是（）A．賽車過O點時速度方向與Oa垂直B．發(fā)生側滑時，賽車滑離原軌道，做向心運動C．賽車轉彎速率相同時，半徑越小，越容易發(fā)生側滑D．賽車受到重力、支持力、摩擦力及向心力的作用8．（23-24高一下·河北邢臺·期末）某輛汽車頂部用細線懸掛一個小球P，現(xiàn)使該車在水平路面上做轉彎測試，測試時汽車可視為在做半徑為30m的勻速圓周運動。從車正后方看，車內小球的位置如圖所示，此時細線與豎直方向的夾角為37°。已知車胎與路面間的徑向最大靜摩擦力為汽車所受重力的45，，取重力加速度大小g=10m/s2，汽車可視為質點。下列說法正確的是（

）A．汽車此時的向心加速度大小為B．汽車此時的線速度大小為20m/sC．汽車此時的角速度大小為2rad/sD．汽車通過該彎道允許的最大速度為9．（23-24高一下·遼寧大連·期末）關于下列四幅圖說法正確的是（）A．如圖甲，汽車通過拱橋的最高點時速度越大，對橋面壓力越大B．如圖乙，小球在水平面內做勻速圓周運動過程中所受的合外力不變C．如圖丙，水平路面上轉彎的汽車，若超速行駛可能發(fā)生離心現(xiàn)象D．如圖丁，火車轉彎時小于規(guī)定速度行駛時，外軌會對輪緣有擠壓作用考點四火車和飛機傾斜轉彎模型10．（23-24高二下·河南信陽·期末）2024年春節(jié)，全國多地發(fā)生凍雨天氣，地面較光滑，交通事故頻發(fā)。如圖所示為某公路的一段圓形彎道。若天氣晴好時，路面干燥，汽車以某一速度v通過該彎道處沒有發(fā)生側滑，則在凍雨天氣時（）A．汽車以速度v通過該彎道，一定會向外側滑動B．汽車以小于v的速度通過該彎道，一定不會向外側滑動C．汽車以大于v的速度通過該彎道，不一定會向外側滑動D．為減少交通事故的發(fā)生，路面應該修成外側低內側高11．（23-24高一下·安徽蚌埠·期末）2023年9月26日，在杭州亞運會上中國男、女隊分別打破場地自行車比賽的亞運會紀錄。場地自行車的賽道與水平面的夾角為θ，，。若運動員騎車以速度v做勻速圓周運動，圓軌道的半徑為R，賽道和自行車之間沒有垂直前進方向的摩擦力。已知運動員與自行車的總質量為m，重力加速度為g，則賽道對自行車的支持力大小為（）A． B． C． D．12．（23-24高一下·廣東中山·期末）一滿載旅客的復興號列車以大小為的速度通過斜面內的一段圓弧形鐵軌時，車輪對鐵軌恰好都沒有側向擠壓。圖為該段鐵軌內、外軌道的截面圖，斜面傾角為。下列說法正確的是（

）A．列車受到重力、軌道的支持力和向心力B．若列車以大于的速度通過該圓弧軌道，車輪將側向擠壓外軌C．若列車空載時仍以的速度通過該圓弧軌道，車輪將側向擠壓內軌D．列車對軌道在與斜面垂直方向上的壓力大小滿足一、單選題1．（23-24高一下·黑龍江哈爾濱·期末）物理來源于生活，也可以解釋生活。對于如圖所示生活中經(jīng)常出現(xiàn)的情況，分析正確的是（）A．圖甲中小球在水平面做勻速圓周運動時，軌道半徑為L，重力與拉力合力提供向心力B．圖乙中物體隨水平圓盤一起做圓周運動時，一定受到指向圓盤圓心的摩擦力C．圖丙中汽車過拱橋最高點時，速度越大，對橋面的壓力越小D．圖丁中若轎車轉彎時速度過大發(fā)生側翻，是因為受到的離心力大于向心力2．（23-24高一下·浙江嘉興·期末）如圖所示，一輛汽車正通過一段水平的彎道公路。若汽車的運動視為勻速圓周運動，則（

）A．該汽車速度恒定不變B．汽車左右兩車燈的線速度大小相等C．跟公路內道相比，汽車同速率在外道行駛時所受的摩擦力較小D．跟晴天相比，雨天汽車在同車道同速率行駛時所受的摩擦力較小3．（23-24高一下·江蘇南京·期末）如圖所示的四幅圖表示的是有關圓周運動的基本模型，下列說法正確的是（）A．圖a中汽車通過凹形橋的最低點時處于失重狀態(tài)B．圖b中增大，但保持圓錐的高度不變，則圓錐擺的角速度不變C．圖c中脫水桶的脫水原理是水滴受到的離心力大于它所受到的向心力從而被甩出D．圖d中火車轉彎超過規(guī)定速度行駛時會擠壓內軌4．（23-24高一下·河南安陽·期末）如圖所示，平直公路AB段的長度為x=20m，BC為圓弧形的水平彎道，其半徑R=25m，AB、BC相切于B點。一輛質量為的汽車從A點由靜止開始做勻加速運動，進入BC段做速率不變的圓周運動。已知汽車在彎道上以允許最大安全速率行駛，汽車在AB段行駛受到的阻力為車重的k1=0.15倍，在BC段行駛時徑向最大靜摩擦力為車重的k2=0.4倍，取3，g=10m/s2。下列說法正確的是（）A．汽車在彎道上行駛的最大速度為12m/sB．汽車從A到B做勻加速直線運動的最大加速度為3m/s2C．汽車從A到B的最大牽引力為D．汽車由A運動到C的最短時間為6.75s5．（23-24高一下·福建莆田·期末）如圖甲所示，將質量均為m的物塊A、B沿同一徑向置于水平轉盤上，兩者用長為L的水平輕繩連接，輕繩恰好伸直但無拉力。已知兩物塊與轉盤之間的動摩擦因數(shù)均為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，物塊A與轉軸的距離等于L，整個裝置能繞通過轉盤中心的豎直軸轉動。當轉盤以不同角速度勻速轉動時，兩物塊所受摩擦力大小f與角速度二次方的關系圖像如圖乙所示，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．乙圖中圖像a為物塊B所受f與的關系圖像B．當角速度增大到時，輕繩開始出現(xiàn)拉力C．D．當時，輕繩的拉力大小為二、多選題6．（23-24高一下·廣東廣州·期末）如圖所示，為保證安全，鐵路拐彎處內、外軌有一定的高度差，使質量為的火車以設計的速率在水平面內轉彎時，內、外軌對車輪均無側向壓力，測得此時軌道對車輪的支持力大小為。當火車以實際速率在此彎道上轉彎時，軌道將施于車輪一個與枕木平行的側向壓力F，已知重力加速度g，下列說法正確的是（

）A．若，側向壓力F方向由內軌指向外軌B．若，軌道對車輪的支持力大于C．在春運期間乘客較多，導致火車總質量大于，為保證安全，此時的行駛速率應該小于D．該彎道的半徑7．（23-24高一下·陜西西安·期末）如圖所示，下列有關生活中圓周運動實例分析，說法正確的是（）A．甲圖中，汽車通過凹形橋的最低點時，處于超重狀態(tài)B．乙圖中，火車轉彎超過規(guī)定速度行駛時，內軌對內輪緣會有擠壓作用C．丙圖中，脫水筒的脫水原理是由于衣服受到離心力作用，把水從衣服甩出D．丁圖中，雜技演員表演“水流星”，當“水流星”通過最高點時水對桶底的壓力可能為零8．（23-24高一下·山東威?！て谀┯螛穲鲋小靶D飛椅”的簡化模型如圖所示，座椅都用等長的繩子懸掛在水平轉盤的不同位置。M、N兩人坐在座椅上隨轉盤一起在水平面內做勻速圓周運動，M的懸點離轉盤中心O點更遠一些。不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．M的加速度大于NB．M的加速度小于NC．M的繩子與豎直方向的夾角大于ND．M的繩子與豎直方向的夾角小于N三、填空題9．（23-24高一下·福建莆田·期末）游樂園中的“空中飛椅”簡化模型如圖所示。水平轉盤可繞軸轉動，繩子上端固定在轉盤的邊緣上，繩子的下端連接座椅，人坐在座椅上隨轉盤旋轉而在空中飛旋。當轉盤勻速轉動時，繩子與豎直方向的夾角為。若轉盤轉速增大，夾角將，繩子的拉力將。（填“增大”“減小”“不變”）10．（23-24高一下·廣東廣州·期中）(1)長、質量可忽略的輕繩，其一端系于O點，一端連有質量的小球，現(xiàn)使小球繞O點在豎直平面內做圓周運動。如圖所示，求下列情況下輕繩受到的力，①若小球通過最高點A時，輕繩受到的拉力為N；②若小球通過最低點B時，輕繩受到的拉力為N。(2)如圖所示，在以角速度ω=2rad/s勻速轉動的水平圓盤上，放一質量m=5kg的滑塊，滑塊離轉軸的距離r=0.2m，滑塊跟隨圓盤一起做勻速圓周運動（二者未發(fā)生相對滑動）?；瑝K運動的線速度大小為m/s，滑塊受到靜摩擦力的大小為N，方向（選填“沿半徑向內”或“沿半徑向外”）。11．（22-23高一下·上海浦東新·期末）高鐵剛開始啟動的過程可以近似看作是勻加速直線運動，此時某乘客背包上的一個掛件如圖所示，若掛件和輕繩與豎直方向的夾角為，則此時列車的加速度為。經(jīng)過一段時間后，高鐵以速率v勻速進入了一段水平彎道，若掛件和輕繩與豎直方向的夾角仍為，那么該彎道的半徑為。（重力加速度為g）

12．（23-24高一下·福建泉州·期末）如圖，質量為的汽車在水平公路上行駛，當汽車經(jīng)過半徑為的彎路時，車速為。此時汽車轉彎所需要的向心力大小為N。下雨天汽車轉彎前要減速，是因為汽車與地面間的（選填“摩擦力”或“最大靜摩擦力”）變小了。四、解答題13．（23-24高一下·北京順義·期末）如圖所示，一個圓盤在水平面內勻速轉動，距圓盤中心R=0.1m的位置有一個質量m=0.10kg的小物體在隨圓盤一起做勻速圓周運動，重力加速度g取10m/s2。求：（1）當=4rad/s時，小物體向心加速度的大小a；（2）若小物體與圓盤之間動摩擦因數(shù)為0.25，小物體與圓盤間的最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，欲使小物體與圓盤間無相對滑動，圓盤轉動的最大角速度。14．（23-24高一下·黑龍江大慶·期末）某次旅游中游客乘坐列車以恒定速率通過