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同步课时精练（八）生活中的圆周运动
一、单选题
1．一个物体在两个互为锐角的恒力作用下，由静止开始运动，当经过一段时间后，突然去掉其中一个力，则物体将做（ ）
A．匀加速直线运动
B．匀变速曲线运动
C．匀速圆周运动
D．匀速直线运动
2．如图所示，物体放在水平圆盘上，随圆盘一起绕竖直中心轴匀速转动，物块受到的作用力有（ ）
A．重力、支持力
B．重力、支持力、向心力
C．重力、支持力、静摩擦力
D．重力、静摩擦力
3．以下各种现象中，不属于离心现象的是（ ）
A．运动员将球踢出后球在空中运动
B．通过旋转雨伞来甩干伞上的雨滴
C．链球比赛中，旋转的运动员放手使链球抛出
D．洗衣机的脱水过程中水脱离衣服甩出
4．如图所示，下列对教材中的四幅图分析正确的是（ ）
A．图甲：被推出的冰壶能继续前进，是因为一直受到手的推力作用
B．图乙：电梯在加速上升时，电梯里的人处于失重状态
C．图丙：汽车过凹形桥最低点时，速度越大，对桥面的压力越大
D．图丁：汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力、向心力四个力的作用
5．有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿固定的锥形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动。如图所示，图中虚线A、B为某杂技演员驾驶摩托车分别在不同的水平面内表演时的行驶轨迹，比较该演员在这两平面内的运动，下列说法正确的是（ ）
A．向心力 B．线速度
C．加速度 D．角速度
6．如图甲所示，一长为l的轻绳，一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动。小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与其速度平方v2的关系如图乙所示，重力加速度为g，下列判断正确的是（ ）
A．图像函数表达式为
B．重力加速度
C．绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率更大
D．绳长不变，用质量较小的球做实验，图线b点的位置不变
7．如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来
B．人在最高点时对座位不可能产生大小为mg的压力
C．人在最低点时对座位的压力等于mg
D．人在最低点时对座位的压力大于mg
8．甲、乙两名溜冰运动员，质量M甲=2M乙，面对面拉着弹簧秤绕空间某一点各自做圆周运动的溜冰表演，两人的间距恒定，发现弹簧秤的示数始终恒定，如图所示，下列判断正确的是（ ）。
A．甲和乙的线速度大小之比为1∶1
B．甲和乙的线速度大小之比为2∶1
C．甲和乙的线速度大小之比为1∶2
D．甲和乙的线速度大小之比为1∶4
二、多选题
9．如图所示的圆锥摆中，摆球A在水平面上做匀速圆周运动，关于A的受力情况，下列说法中正确的是（ ）
A．摆球A受重力、拉力和向心力的作用
B．摆球A受拉力和向心力的作用
C．摆球A受拉力和重力的作用
D．摆球A受的重力和拉力的合力充当向心力
10．如图所示，金属环M、N用不可伸长的细线连接，分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上，当整个装置以竖直杆为轴以不同大小的角速度匀速转动时，两金属环一直相对杆不动，下列判断正确的是（ ）
A．转动的角速度越大，细线中的拉力不变
B．转动的角速度越大，环M与水平杆之间的弹力越大
C．转动的角速度不同，环M与水平杆之间的摩擦力大小可能相等
D．转动的角速度越大，环N与竖直杆之间的弹力越大
11．如图所示，圆心为O的半圆形轨道竖直固定在水平桌面上，PQ为水平直径，物块甲从P点以竖直向下的初速度下滑到最低点S过程中速率不变；物块乙从Q点以不同速度向左平抛．两物块可视为质点，不计空气阻力，则
A．从P到S物块甲与轨道间的动摩擦因数变小
B．从P到S物块甲所受合外力和加速度均不变
C．物块乙落到轨道的不同点运动时间可能相同
D．物块乙落到半圆形轨道的瞬间速度方向的反向延长线可能过O点
三、解答题
12．在绝对光滑的水平路面上汽车可以转弯．( )
13．如图所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动。滚筒上有很多漏水孔，滚筒转动时，附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水的目的。某滚筒洗衣机的有关规格如下表所示。在运行脱水程序时，桶壁上有一质量m=6g的硬币在竖直平面内做匀速圆周运动，重力加速度g取10m/s2，请根据题中信息完成以下问题：
型号 ××
额定电压、频率 220V、50Hz
质量 80 kg
脱水转速 1200 r/min
洗衣、脱水筒内直径 400mm
商品尺寸 85×60×59cm
（1）求硬币的角速度；
（2）求硬币在最高点时，筒壁对硬币的弹力（为简化计算）；
（3）分析说明湿衣服上的水在最低点还是最高点时更容易甩出。
14．如图所示，半径的飞轮绕中心轴转动，轴与飞轮平面垂直．现在飞轮的边缘打进一个质量的螺丝钉视为质点，让飞轮以的转速做匀速圆周运动．取
求螺丝钉P所需的向心力大小F；
若不转动飞轮，至少要用1250N的力才能把螺丝钉P拔出，求为使螺丝钉P不被甩出，飞轮转动时的最大角速度．
四、选择题组
如图所示，一辆汽车以不变的速率先后驶过水平路面、凸形桥和凹形路面。凹形路面和凸形桥面的圆弧半径均为R。在水平路面A处时汽车对路面的压力为，在凸形桥最高点B处时汽车对路面的压力为，在凹形路面最低点C处时汽车对路面的压力为，已知这辆汽车的质量为m，重力加速度为g。
15．下列关系正确的是（ ）
A． B． C． D．
16．下列说法正确的是（ ）
A．汽车行驶到B点时，汽车速度越快对桥面的压力越大
B．汽车行驶到C点时，汽车速度越快对凹形路面的压力越大
C．经过A、B、C三点时汽车都处于平衡状态
D．汽车行驶到C点时，处于失重状态
17．小汽车驶上凸形桥面的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．若汽车到桥顶时对桥面的压力为mg，则汽车的速度大小为
B．若凸形桥的半径一定，则汽车行驶到桥顶的速度越大向心加速度越小
C．在速度相同的情况下，汽车所过凸形桥的半径越大对桥面的压力越大
D．若汽车经过凸形桥顶的速度为，则汽车对桥面的压力大于汽车的重力
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同步课时精练（八）生活中的圆周运动
一、单选题
1．一个物体在两个互为锐角的恒力作用下，由静止开始运动，当经过一段时间后，突然去掉其中一个力，则物体将做（ ）
A．匀加速直线运动
B．匀变速曲线运动
C．匀速圆周运动
D．匀速直线运动
【详解】因为两个互成锐角的合力作用下的运动，从静止开始，所以物体一定沿两个力的合力方向匀加速，撤去其中一个力，由于另一个力的方向与之前合力方向即速度方向不在一条直线上，所以物体做曲线运动，又因为剩下的力是恒力，加速度恒定，所以是匀变速曲线运动，所以B正确，ACD错误。
故选B。
2．如图所示，物体放在水平圆盘上，随圆盘一起绕竖直中心轴匀速转动，物块受到的作用力有（ ）
A．重力、支持力
B．重力、支持力、向心力
C．重力、支持力、静摩擦力
D．重力、静摩擦力
【详解】对物体受力分析可知，物体受到重力、支持力、静摩擦力，重力和支持力平衡，静摩擦力用来提供向心力；向心力是效果力，故C正确，ABD错误。
故选C。
3．以下各种现象中，不属于离心现象的是（ ）
A．运动员将球踢出后球在空中运动
B．通过旋转雨伞来甩干伞上的雨滴
C．链球比赛中，旋转的运动员放手使链球抛出
D．洗衣机的脱水过程中水脱离衣服甩出
【详解】A．运动员将球踢出后球在空中运动，是由于惯性作用，球要保持原来的状态，故A不属于离心现象，符合题意；
B．通过旋转雨伞来甩干伞上的雨滴，当转动时雨滴所需要的向心力增加，当超过雨伞对雨的吸附力时，雨滴做离心运动，故B属于离心现象，不符合题意；
C．链球比赛中，旋转的运动员放手使链球抛出，提供的向心力消失，所以链球沿抛出方向飞出，做离心运动，故C属于离心现象，不符合题意；
D．洗衣机的脱水过程中，随着转速的增加，水滴所需要的向心力增加，当大于衣服对水的吸附力时，水做离心运动，从而被甩出，故D属于离心现象，不符合题意。
故选A。
4．如图所示，下列对教材中的四幅图分析正确的是（ ）
A．图甲：被推出的冰壶能继续前进，是因为一直受到手的推力作用
B．图乙：电梯在加速上升时，电梯里的人处于失重状态
C．图丙：汽车过凹形桥最低点时，速度越大，对桥面的压力越大
D．图丁：汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力、向心力四个力的作用
【详解】A．图甲：被推出的冰壶能继续前进，是因为冰壶具有惯性，被推出的冰壶不再受手的推力，故A项错误；
B．图乙：电梯在加速上升时，电梯里的人处于超重状态，故B项错误；
C．图丙：汽车过凹形桥最低点时，速度越大，向上的向心加速度越大，超重的越厉害，对桥面的压力越大，故C项正确；
D．图丁：汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力作用，故D项错误。
故选C。
5．有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿固定的锥形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动。如图所示，图中虚线A、B为某杂技演员驾驶摩托车分别在不同的水平面内表演时的行驶轨迹，比较该演员在这两平面内的运动，下列说法正确的是（ ）
A．向心力 B．线速度
C．加速度 D．角速度
【详解】A．设锥形表演台的侧壁与水平面间的夹角为，摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力和支持力的合力，如图
摩托车做圆周运动的向心力
杂技演员的质量大小未知，故不能判断向心力的大小关系，故A错误；
C．根据牛顿第二定律
解得
即加速度
故C错误；
B．根据牛顿第二定律
解得
由图知
则线速度
故B正确；
D．根据牛顿第二定律
解得
由图知
则角速度
故D错误。
故选B。
6．如图甲所示，一长为l的轻绳，一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动。小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与其速度平方v2的关系如图乙所示，重力加速度为g，下列判断正确的是（ ）
A．图像函数表达式为
B．重力加速度
C．绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率更大
D．绳长不变，用质量较小的球做实验，图线b点的位置不变
【详解】A．在最高点，对小球进行分析有
可知，图像函数表达式为
故A错误；
B．根据上述，结合图像可知，将代入函数表达式中有
解得
故B错误；
C．根据上述可知，图像的斜率为
可知，绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率更小，故C错误；
D．根据上述，结合图像有
解得
可知，绳长不变，用质量较小的球做实验，图线b点的位置不变，故D正确。
故选D。
7．如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来
B．人在最高点时对座位不可能产生大小为mg的压力
C．人在最低点时对座位的压力等于mg
D．人在最低点时对座位的压力大于mg
【详解】A．在最高点时，只要速度够大，人就会对座位产生一个向上的作用力，即使没有安全带，人也不会掉下去，故A错误；
B．若在最高点时，人对座位产生压力为mg，则
解得
故只要速度
人在最高点时就对座位产生大小为mg的压力，故B错误；
CD．人在最低点时，受到座位的支持力和重力，两力的合力充当向心力，即
解得
故C错误，D正确。
故选D。
8．甲、乙两名溜冰运动员，质量M甲=2M乙，面对面拉着弹簧秤绕空间某一点各自做圆周运动的溜冰表演，两人的间距恒定，发现弹簧秤的示数始终恒定，如图所示，下列判断正确的是（ ）。
A．甲和乙的线速度大小之比为1∶1
B．甲和乙的线速度大小之比为2∶1
C．甲和乙的线速度大小之比为1∶2
D．甲和乙的线速度大小之比为1∶4
【详解】因为甲、乙两名运动员面对面拉着弹簧秤绕共同的圆心做圆周运动，角速度相同，有
ω甲=ω乙=ω
由题意可知弹簧秤对甲、乙两名运动员的拉力提供各自的向心力，有
M甲v甲ω=M乙v乙ω=kx
所以
故选C。
二、多选题
9．如图所示的圆锥摆中，摆球A在水平面上做匀速圆周运动，关于A的受力情况，下列说法中正确的是（ ）
A．摆球A受重力、拉力和向心力的作用
B．摆球A受拉力和向心力的作用
C．摆球A受拉力和重力的作用
D．摆球A受的重力和拉力的合力充当向心力
【详解】摆球A受拉力和重力的作用，这两个力的合力充当向心力。
故选CD。
10．如图所示，金属环M、N用不可伸长的细线连接，分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上，当整个装置以竖直杆为轴以不同大小的角速度匀速转动时，两金属环一直相对杆不动，下列判断正确的是（ ）
A．转动的角速度越大，细线中的拉力不变
B．转动的角速度越大，环M与水平杆之间的弹力越大
C．转动的角速度不同，环M与水平杆之间的摩擦力大小可能相等
D．转动的角速度越大，环N与竖直杆之间的弹力越大
【详解】A. 对N受力分析知绳子的拉力F在竖直方向的分力恒等于重力，即
Fcosθ=mNg
所以只要角度不变，绳子的拉力不变，故A正确；
B. 对M受力分析知竖直方向
F′N=Fcosθ+mg
与角速度无关，故B错误；
C. 对M受力分析知水平方向
Fsinθ±f=mω2r
角速度不同，摩擦力大小可能相同，但方向相反，故C正确。
D. 环N与竖直杆之间的弹力
FN=Fsinθ
不变，故D错误。
11．如图所示，圆心为O的半圆形轨道竖直固定在水平桌面上，PQ为水平直径，物块甲从P点以竖直向下的初速度下滑到最低点S过程中速率不变；物块乙从Q点以不同速度向左平抛．两物块可视为质点，不计空气阻力，则
A．从P到S物块甲与轨道间的动摩擦因数变小
B．从P到S物块甲所受合外力和加速度均不变
C．物块乙落到轨道的不同点运动时间可能相同
D．物块乙落到半圆形轨道的瞬间速度方向的反向延长线可能过O点
【详解】由物块甲下滑过程中受力分析图可知，，因物块在运动方向(切线方向)上合力为零，即f=mgsin，才能保证速率不变，由物块甲下滑过程中不断减小，所以摩擦力f不断减小，而物块下滑过程中重力沿径向分力mgcosθ变大，所需向心力的大小不变，故弹力N增大，由f=μN可知，物块下滑过程中与容器内壁的动摩擦因数变小，选项A正确；物块速率不变，必做匀速圆周运动，合外力和向心加速度的大小不变，方向时刻变化，选项B错误；初速度不同的物体抛出后，只要落在轨道上最低点左右等高处，运动时间一定相等，选项C正确；物块乙落到半圆形轨道的瞬间，速度方向的反向延长线过水平位移的中点，水平位移不可能为直径，选项D错误．
三、解答题
12．在绝对光滑的水平路面上汽车可以转弯．( )
【详解】在绝对光滑的水平路面上汽车不受摩擦力作用，则没有力提供做圆周运动的向心力，则汽车不可以转弯，此说法错误．
13．如图所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动。滚筒上有很多漏水孔，滚筒转动时，附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水的目的。某滚筒洗衣机的有关规格如下表所示。在运行脱水程序时，桶壁上有一质量m=6g的硬币在竖直平面内做匀速圆周运动，重力加速度g取10m/s2，请根据题中信息完成以下问题：
型号 ××
额定电压、频率 220V、50Hz
质量 80 kg
脱水转速 1200 r/min
洗衣、脱水筒内直径 400mm
商品尺寸 85×60×59cm
（1）求硬币的角速度；
（2）求硬币在最高点时，筒壁对硬币的弹力（为简化计算）；
（3）分析说明湿衣服上的水在最低点还是最高点时更容易甩出。
【详解】（1）根据表格数据可知脱水转速为
则硬币的角速度为
（2）硬币在最高点时，根据牛顿第二定律可得
解得筒壁对硬币的弹力大小为
（3）湿衣服上的水随衣服做圆周圆周运动，在最高点时，有
在最低点时，有
可知在最低点位置，需要更大的附着力提供水做圆周运动所需的向心力，则水更容易甩出。
14．如图所示，半径的飞轮绕中心轴转动，轴与飞轮平面垂直．现在飞轮的边缘打进一个质量的螺丝钉视为质点，让飞轮以的转速做匀速圆周运动．取
求螺丝钉P所需的向心力大小F；
若不转动飞轮，至少要用1250N的力才能把螺丝钉P拔出，求为使螺丝钉P不被甩出，飞轮转动时的最大角速度．
【详解】由向心力公式有：
又
解得：
由题可知，当螺丝钉P所需要的向心力大于就会被甩出，由向心力公式有：
代入数据解得：
四、选择题组
如图所示，一辆汽车以不变的速率先后驶过水平路面、凸形桥和凹形路面。凹形路面和凸形桥面的圆弧半径均为R。在水平路面A处时汽车对路面的压力为，在凸形桥最高点B处时汽车对路面的压力为，在凹形路面最低点C处时汽车对路面的压力为，已知这辆汽车的质量为m，重力加速度为g。
15．下列关系正确的是（ ）
A． B． C． D．
16．下列说法正确的是（ ）
A．汽车行驶到B点时，汽车速度越快对桥面的压力越大
B．汽车行驶到C点时，汽车速度越快对凹形路面的压力越大
C．经过A、B、C三点时汽车都处于平衡状态
D．汽车行驶到C点时，处于失重状态
17．小汽车驶上凸形桥面的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．若汽车到桥顶时对桥面的压力为mg，则汽车的速度大小为
B．若凸形桥的半径一定，则汽车行驶到桥顶的速度越大向心加速度越小
C．在速度相同的情况下，汽车所过凸形桥的半径越大对桥面的压力越大
D．若汽车经过凸形桥顶的速度为，则汽车对桥面的压力大于汽车的重力
【解析】15．水平路面A处时，有
在凸形桥最高点B处时，根据牛顿第二定律有
所以
在凹形路面最低点C处时，根据牛顿第二定律有
所以
故选C。
16．A．汽车行驶到B点时，根据牛顿第二定律有
汽车速度越快对桥面的压力越小，故A错误；
B．汽车行驶到C点时，根据牛顿第二定律有
汽车速度越快对凹形路面的压力越大，故B正确；
C．经过A点时汽车都处于平衡状态，B、C两点时汽车做圆周运动，处于非平衡状态，故C错误；
D．由B可知，汽车行驶到C点时，处于超重状态，故D错误。
故选B。
17．A．汽车行驶到B点时，根据牛顿第二定律有
可得汽车行驶的速率为0，A错误；
B．由
可知，若凸形桥的半径一定，则汽车行驶到桥顶的速度越大向心加速度越大，故B错误；
C．汽车行驶到B点时，根据牛顿第二定律有
可知，在速度相同的情况下，汽车所过凸形桥的半径越大对桥面的压力越大，故C正确；
D．汽车行驶到B点时，根据牛顿第二定律有
若汽车经过凸形桥顶的速度为，则汽车对桥面的压力等于0，故D错误。
故选C。
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