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2023人教版带答案高中物理必修二第六章圆周运动微公式版名师选题1单选题1、做曲线运动的物体在运动过程中，下列说法正确的是（）A做匀速圆周运动的物体处于平衡状态B平抛运动速度变化快慢不变C曲线运动它所受的合外力一定是恒力D曲线运动加速度大小一定改变答案：BA做匀速圆周运动的物体所受的合外力方向一定与速度方向垂直，合力一定不为零，一定处于不平衡状态，故A错误；B平抛运动的加速度不变，则速度变化的快慢不变。故B正确；C曲线运动它所受的合外力可以是恒力，如平抛运动，也可以是变力，如匀速圆周运动，故C错误；D曲线运动加速度大小不一定改变，如平抛运动加速度大小不变。故D错误。故选B。2、关于匀速圆周运动，正确的是（）A线速度不变B角速度不变C向心加速度不变D匀变速曲线运动答案：BA匀速圆周运动线速度大小不变，方向沿曲线切线方向，方向时刻改变，A错误；B匀速圆周运动角速度大小、方向都不变，B正确；C匀速圆周匀速向心加速度大小不变，方向时刻指向圆心，方向时刻改变，C错误；D匀速圆周匀速加速度方向时刻改变，不是匀变速曲线匀速，D正确。故选B。3、如图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动，图中c方向沿半径指向圆心，a方向与c方向垂直。当转盘逆时针转动时，下列说法正确的是（）A当转盘匀速转动时，物块P所受摩擦力方向为c方向B当转盘匀速转动时，物块P不受转盘的摩擦力C当转盘加速转动时，物块P所受摩擦力方向可能为a方向D当转盘减速转动时，物块P所受摩擦力方向可能为b方向答案：AAB当转盘匀速转动时，物块P所受的重力和支持力平衡，摩擦力提供其做匀速圆周运动的向心力，故摩擦力方向沿半径指向圆心O点，故A正确，B错误；C当转盘加速转动时，物块P做加速圆周运动，不仅有沿c方向指向圆心的向心力，还有指向a方向的切向力，使线速度大小增大，即物块P所受摩擦力方向可能为b方向，故C错误；D当转盘减速转动时，物块P做减速圆周运动，不仅有沿c方向指向圆心的向心力，还有沿与a方向相反的切向力，使线速度大小减小，即物块P所受摩擦力方向可能为d方向，故D错误。故选A。4、如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方L2处有一钉子C。把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（）A线速度突然增大为原来的2倍B线速度突然减小为原来的一半C向心加速度突然增大为原来的2倍D悬线拉力突然增大为原来的2倍答案：CAB碰到钉子的瞬间，根据惯性可知，小球的速度不能发生突变，即线速度不变，AB错误；C由an=v2r知，运动半径变小了一半，向心加速度突然增大为原来的2倍，C正确；D在最低点，根据牛顿第二定律，满足F-mg=mv2r故碰到钉子后合力变为原来的2倍，悬线拉力变大，但不是原来的2倍，D错误。故选C。5、下列说法正确的是（）A重力的大小和方向与物体运动状态无关B“越走越快”表示物体的加速度越来越大C做曲线运动的物体的加速度一定变化D做圆周运动的物体其所受的合外力即为其向心力答案：AA重力的大小和方向与物体运动状态无关，大小为mg，方向始终竖直向下，故A正确；B“越走越快”表示物体的速度越来越大，故B错误；C做曲线运动的物体的速度一定变化，但加速度不一定改变，如平抛运动，加速度恒定，故C错误；D做匀速圆周运动的物体其所受的合外力即为其向心力，故D错误。故选A。6、2018年11月珠海航展，国产全向矢量发动机公开亮相。图为安装了中国国产全向矢量技术发动机的歼-10B战机飞出“眼镜蛇”“落叶飘”等超级机动动作。图为某矢量发动机的模型，O点为发动机转轴，A、B为发动机叶片上的两点，v表示线速度，表示角速度，T表示周期，a表示向心加速度，下列说法正确的是（）AvAvB，TATBBvAvB，A=BCAaB，TA=TB答案：B同轴转动，角速度相等，故A=B而根据线速度和角速度关系可知v=r因为rBrA，所以vBvA圆周运动周期为T=2因为角速度相同，所以周期也相同。此外向心加速度a=2r因为rBrA，所以aBaA故选B。7、如图，在水平圆盘上沿半径放有质量均为m3kg的两物块a和b（均可视为质点），两物块与圆盘间的动摩擦因数均为=0.9，物块a到圆心的距离为ra=0.5m，物块b到圆心的距离为rb=1m。圆盘由静止开始绕通过圆心的转轴OO缓慢地加速转动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度大小为g=10m/s2。下列说法正确的是（）A物块a、b相对圆盘滑动前所受摩擦力方向相反B物块a比物块b先滑动C物块b刚好要滑动时，圆盘转动的角速度为9rad/sD若用水平轻绳（图中未画出）将两物块连接，轻绳刚好拉直，当两物块刚好要滑动时，轻绳的拉力大小为9N答案：DA物块a、b相对圆盘滑动前所受摩擦力提供向心力，方向相同，故A错误；B设物块刚好要发生相对滑动时的圆盘的角速度为，根据牛顿第二定律有mg=m2r解得=gr因为rab，即物块b比物块a先滑动，故B错误；C根据B项表达式可得物块b刚好要滑动时，圆盘转动的角速度为b=grb=3rad/s故C错误；D用水平轻绳将两物块连接，轻绳刚好拉直，当两物块刚好要滑动时，两物块与圆盘间的摩擦力均达到最大静摩擦力，设此时轻绳的拉力大小为T，圆盘的角速度为，则对a、b根据牛顿第二定律分别有mg-T=m2ramg+T=m2rb解得T=9N故D正确。故选D。8、游乐场的旋转木马是小朋友们非常喜欢的游玩项目，如图所示，在该游乐设施上有两点A、B，则在旋转木马旋转的过程中，这两点满足（）AvAvB，ABBvAvB，AvB，A=BDvArB故vAvB故选C。9、“S路”曲线行驶是我国驾驶证考试中的一个项目。某次练习过程中，有两名学员分别坐在驾驶座和副驾驶座上，并且始终与汽车保持相对静止，汽车在弯道上行驶时可视作圆周运动，行驶过程中未发生打滑。如图所示，当汽车在水平“S路”图示位置处减速行驶时（）A两名学员具有相同的线速度B两名学员具有相同的角速度C汽车受到的重力和支持力的合力提供向心力D在副驾驶座上的学员需要的向心力较大答案：BAB两名学员绕同一点做圆周运动，则他们的角速度相等，两名学员离圆心的距离不相等，据v=r，所以他们的线速度大小不相同，故A错误，B正确；C摩擦力指向圆心方向的分力提供向心力，故C错误；D两学员质量未知，无法比较他们所需向心力的大小，故D错误。故选B。10、如图所示，木板B托着木块A在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，下列说法中不正确的是（）A从与圆心等高的位置a到最高点b的过程中，A的向心加速度越来越大B从与圆心等高的位置a到最高点b的过程中，B对A的摩擦力越来越小C在与圆心等高的位置a时，A对B的压力大小等于A的重力，A所受的摩擦力达到最大值D在过圆心的水平线以下，A对B的压力一定大于A的重力答案：AA由于木块A在竖直平面内做匀速圆周运动，所以A的向心加速度大小不变，故A错误；B从位置a到最高点b的过程中，A的加速度在水平方向的分量逐渐减小，即此过程B对A的摩擦力越来越小，故B正确；C在a处时，A的向心加速度水平向左，竖直方向上A受力平衡，由牛顿第三定律知，A对B的压力大小等于A的重力，A所受的摩擦力达到最大值，故C正确；D在过圆心的水平线以下，加速度有向上的分量，此时A处于超重状态，A对B的压力大于A的重力，故D正确。本题选错误项，故选A。11、某玩具可简化为如图所示的模型，竖直杆上同一点O系有两根长度均为l的轻绳，两轻绳下端各系一质量为m的小球，两小球间用长为l的轻绳相连，轻绳不可伸长。当球绳系统绕竖直杆以不同的角速度匀速转动时，小球A、B关于杆对称，关于OA绳上的弹力FOA与AB绳上的弹力FAB大小与角速度平方的关系图像，正确的是（）ABCD答案：B在AB绳绷直前AB绳上弹力为零，OA绳上拉力大小为FOA，设OA绳与竖直杆间的夹角为，有FOAsin=m2lsin得FOA=m2l当AB绳恰好绷直时，OA绳与竖直杆间的夹角为30，有mgtan30=m2lsin30得2=23g3l当223g3l时，竖直方向有FOAcos30=mg得FOA=233mg水平方向有FOAsin30+FAB=m2lsin30解得FAB=12m2l-33mg综上可知：FOA先与角速度平方成正比，后保持不变；FAB开始为零，当角速度平方增大到一定值后与角速度平方成一次增函数关系。故选B。12、飞行员的质量为m，驾驶飞机在竖直平面内以速度v做半径为r的匀速圆周运动（在最高点时，飞行员头朝下，且vgr），则在轨道的最高点和最低点时，飞行员对座椅的压力（）A相差6mgB相差mv2rC相差2v2rD相差2mg答案：D在最高点有F1+mgmv2r解得F1mv2r-mg在最低点有F2-mgmv2r解得F2mv2r+mg所以F2-F1=2mg故选D。13、如图，一小球A在水平面内做匀速圆周运动，关于小球A的受力情况，下说法中正确的是（）A小球A受重力、拉力和向心力的作用B小球A受拉力和向心力的作用C小球A的角速度只与小球悬挂点到圆所在平面的高度有关（绳长不变）D小球A受的合力既改变速度的方向，也改变速度的大小答案：CAB小球做圆锥摆运动，受重力和拉力两个力作用，两个力的合力提供圆周运动的向心力，注意向心力不是物体所受的力，靠指向圆心的合力提供，故AB错误；D小球A受的合力等于小球A做匀速圆周运动所需的向心力，向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，故D错误；C小球A做圆锥摆运动，则有mgtan=m2r=m2Lsin整理得g2=Lcos=h故小球A的角速度只与小球悬挂点到圆所在平面的高度有关（绳长不变），故正确。故选C。14、如图所示，一杂技演员驾驶摩托车沿半径为R的圆周做线速度大小为v的匀速圆周运动。若杂技演员和摩托车的总质量为m，其所受向心力大小为（）AmvRBmv2RCmv2R2DmvR2答案：B根据向心力公式得F向=mv2R故选B。15、如图，一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮块随圆盘一起转动（俯视为逆时针）。某段时间内圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮块所受摩擦力Ff的方向的四种表示（俯视图）中，正确的是（）ABCD答案：C因为圆盘转速不断增大，所以橡皮块将随圆盘一起进行加速圆周运动，此时摩擦力Ff既要提供指向圆心的向心力，又要提供与运动方向相同的切向力，所以合力方向应该在轨道内侧且与速度成锐角，故选C。多选题16、如图所示是某风景区中的观景摩天轮。若摩天轮绕中间的固定轴做匀速圆周运动，则座舱中的游客（）A对座位的压力始终不变B所受合力大小保持不变C受到座位的作用力始终竖直向上D在最低点时，所受支持力大于其重力答案：BDA向心力始终指向圆心，在最高点，向心力竖直向下，由牛顿第二定律可知，座位对游客的支持力小于游客的重力，同理，在最低点，向心力竖直向上，座位对游客的支持力大于游客的重力，A错误；B游客做匀速圆周运动，向心力即合力，大小不变，B正确；C座舱运动到与转轴等高时，座位对游客的作用力与其重力的合力指向转轴，故座位对其作用力方向应指向斜上方，C错误；D由A项分析可知，D正确。故选BD。17、有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）A汽车通过拱桥的最高点时处于失重状态B增大圆锥摆的摆角，但保持圆锥的高不变时，圆锥摆的角速度不变C同一小球在光滑固定的圆锥筒内的两个不同平面分别做匀速圆周运动，在两平面处小球所受筒壁的支持力大小相等D火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用答案：ABCA汽车通过拱桥的最高点时，加速度向下，处于失重状态，选项A正确；B根据mgtan=m2htan可得=gh则增大圆锥摆的摆角，但保持圆锥的高不变时，圆锥摆的角速度不变，选项B正确；C同一小球在光滑固定的圆锥筒内的两个不同平面分别做匀速圆周运动，筒壁与竖直轴线的夹角为，则小球受筒壁的支持力为FN=mgsin即在两平面处小球所受筒壁的支持力大小相等，选项C正确；D火车转弯超过规定速度行驶时，火车有离心运动的趋势，则外轨对轮缘会有挤压作用，选项D错误。故选ABC。18、如图所示，某物体沿14光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点过程中，物体的速率逐渐增大，则（）A物体的合力不为零B物体的合力大小不变，方向始终指向圆心OC物体的合力就是向心力D物体的合力方向始终与其运动方向不垂直（最低点除外）答案：ADA物体做圆周运动，一定有外力提供向心力，物体的合力一定不为零，A正确；BCD物体做圆周运动，一定有指向圆心的外力提供向心力，物体的速率逐渐增大，一定有沿圆弧切线方向的分力，根据平行四边形定则可知，物体的合力方向始终与其运动方向不垂直（最低点除外），D正确，BC错误；故选AD。19、在绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星中，下列仪器可以使用的是（）A弹簧测力计B水银气压计C水银温度计D天平答案：ACA弹簧秤是用来测量物体的重力，但是在太空中，物体处于失重状态，所以不能测量重力，但可能测量力，因此可能使用，故A正确；B在失重状态下，水银不会产生压强，所以不能在失重状态下有效使用。所以不能使用，故B错误；C温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的，跟重力没有关系，在太空中能用温度计测量温度。所以可以使用，故C正确；D天平是根据杠杆平衡条件制成的，在太空中，物体和砝码处于失重状态，天平的左右两盘无论放多少物体，天平都是平衡的。所以无法用天平测量物体的质量，所以不能使用，故D错误。故选AC。20、如图所示，竖直固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面内做匀速圆周运动。以下关于A、B两球作圆周运动时的速度（vA、vB）、角速度（A、B）、加速度（aA、aB）和对锥壁的压力（FNA、FNB）的说法正确的是（）AvAvBBABCaA=aBDFNA=FNB答案：ACDCD对小球受力分析如图所示，由于两个小球的质量相同，并且都是在水平面内做匀速圆周运动，所以两个小球的受力相同，它们的向心力的大小和受到的支持力的大小都相同FN=mgsinF向=mgtan=ma所以有FNA=FNBaA=aB故CD正确；A由于它们的向心力大小相同，由向心力的公式F向=mv2r可知，半径大的，线速度大，所以vAvB故A正确；B由向心力的公式F向mr2可知半径大的，角速度小，所以AB故B错误故选ACD。21、如图为甲、乙两球做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的关系图线，甲图线为双曲线的一支，乙图线为直线。由图像可以知道（）A甲球运动时，线速度的大小保持不变B甲球运动时，角速度的大小保持不变C乙球运动时，线速度的大小保持不变D乙球运动时，角速度的大小保持不变答案：ADA由于甲图线为双曲线的一支，则图线甲中a与r成反比，由a=v2r可知，甲球的线速度大小不变，A正确；B根据v=r可知，甲球线速度大小一定，随r的增大，角速度逐渐减小，B错误；D图线乙中a与r成正比，由a=2r可知，乙球运动的角速度大小不变，D正确；C根据v=r由于乙球运动的角速度大小不变，可知，随r的增大，乙球的线速度大小增大，C错误。故选AD。22、某同学在轻杆OA的A端固定一个可视为质点的重物，轻杆以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动。则下列说法正确的是（）A在最高点，杆对重物的作用力可能向上，也可能向下B在最低点，杆对重物的作用力可能向上，也可能向下C在最高点，速度越大，杆对重物的作用力一定越小D在最低点，速度越大，杆对重物的作用力越大答案：ADAC.在最高点，若重物的速度vgr，重物会向下挤压杆，所以此时杆对重物的作用力向上，由牛顿第二定律知mg-N=mv2r解得N=mg-mv2r可知，速度越大，杆对重物的作用力会减小；若重物的速度vgr，即重物会向外拉杆，所以此时杆对重物的作用力向下，由牛顿第二定律知mg+N=mv2r解得N=mv2r-mg可知，速度越大，杆对重物的作用力会增大，在最高点，杆对重物的作用力可能向上，也可能向下，速度越大，杆对重物的作用力不一定越小，故A正确，C错误；BD.在最低点，杆对重物的作用力一定向上，由牛顿第二定律知N-mg=mv2r解得N=mg+mv2r可知，速度越大，杆对重物的作用力越大，故B错误，D正确。故选AD。23、如图所示为旋转脱水拖把结构图，旋转杆上有长度为35cm的螺杆，螺杆的螺距（相邻螺纹之间的距离）为d=5cm，固定套杆内部有与旋转杆的螺纹相配套的凹纹，如果旋转杆不动，固定杆可以在旋转杆上沿其轴线旋转上行或下行。把拖把头放置于脱水桶中，手握固定套杆向下运动，固定套杆就会给旋转杆施加驱动力，驱动旋转杆使拖把头和脱水桶一起转动，把拖把上的水甩出去。拖把头的托盘半径为8cm，拖布条的长度为6cm，脱水桶的半径为12cm。某次脱水时，固定套杆在2s内匀速下压了35cm，该过程中拖把头匀速转动，则下列说法正确的是（）A紧贴脱水桶壁的拖布条上附着的水最不容易甩出B旋转时脱水桶壁与托盘边缘处的点向心加速度之比为3：2C拖把头转动的周期为3.5sD拖把头转动的角速度为7rad/s答案：BDA紧贴脱水桶内壁的拖布条半径最大，根据a=2r半径越大，向心加速度越大，需要的向心力越大，越容易甩出，选项A错误；B脱水桶内壁半径为12cm，托盘边缘半径为8cm，根据a=2r向心加速度之比为a1a2=r1r2=128=32选项B正确；C旋转杆上有长度为35cm的螺杆，相邻螺纹之间的距离为d=5cm，所以共7圈，固定套杆在2s内匀速下压了35cm，所以2s转了7个周期，故周期为T=27s选项C错误；D根据周期和角速度的关系式=2T=227rad/s=7rad/s选项D正确。故选BD。24、一辆载重汽车在高低不平的路面上行驶，其中一段路面如图所示，图中虚线是水平线。若汽车速率不变，下列说法正确的是（）A经过图中A处最容易爆胎B经过图中B处最容易爆胎C为防止汽车爆胎，应增大汽车的速度D为防止汽车爆胎，应减小汽车的速度答案：ADAB在A处，有NA-mg=mv2R可得NA=mg+mv2R在B处，有mg-NB=mv2R可得NB=mg-mv2R可知汽车经过凹形面时轮胎受到的作用力更大，所以经过图中A处最容易爆胎，A正确，B错误；CD当汽车在A处时容易爆胎，根据上述分析，若要防止爆胎，应当减小汽车的速度，这样会减小轮胎受到的作用力，C错误，D正确。故选AD。25、质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4m/s，转动周期为2s，则下列说法正确的是（）A角速度为1rad/sB转速为0.5r/sC运动轨迹的半径约为4mD2s内质点位移为8m答案：ACA质点做圆周运动的周期为2s，由=2T=22s=1rad/s故A正确；B质点做圆周运动的周期为2s，故转速n=1T=12r/s故B错误；C根据v=r可得运动轨迹的半径约为r=v=41m=4m故C正确；D一个周期质点恰好运动一周，所以2s内质点位移为零，故D错误。故选AC。填空题26、长L=0.5m、质量可忽略的轻绳，其一端系于O点，一端连有质量m=2kg的小球，现使小球绕O点在竖直平面内做圆周运动（如图所示）。若小球通过最高点A时速率vA=5m/s，轻绳受到的拉力大小为_N；若小球通过O点的等高点C时速率vC=4m/s，轻绳受到的拉力大小为_N。答案：80N64N1在A点由绳子的拉力和重力提供小球向心力F1+mg=mvA2r代入数据得F1=80N2在C点由绳子的拉力提供向心力F2=mvC2r代入数据得F2=64N27、如图所示皮带转动轮，大轮直径是小轮直径的2倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上一点，C到圆心O1的距离等于小轮半径转动时皮带不打滑，则A、B两点的角速度之比A:B=_，B、C两点向心加速度大小之比aB:aC=_。答案：1:24:11A、B两点的线速度相等，A的半径是B的半径的2倍，根据v=r知A:B=1:22点A、C共轴转动，角速度相等，即A:C=1:1所以A:B:C=1:2:1B、C具有相同的半径，根据a=r2知aB:aC=4:128、如图所示，A轮为主动轮，半径为2r；B轮为从动轮，半径为r，用不打滑的皮带相连。C轮半径为2r且与B轮转速相同，D点距A轮圆心为r。则ABCD四点的线速度之比为_，角速度之比为_，周期之比为_，向心加速度之比为_。答案：2：2：4：11：2：2：12：1：1：22：4：8：11因为AB是皮带传动边缘上的点，故两者线速度相等，即vA:vB=1:1而BC是同轴转动，AD也是同轴转动，即满足A=DB=C由v=r可知vB:vC=1:2vA:vD=2:1故vA:vB:vC:vD=2:2:4:123由v=r可得A:B=1:2则A:B:C:D=1:2:2:1由=2T得TA:TB:TC:TD=2:1:1:24由a=v得aA:aB:aC:aD=2:4:8:129、如图所示，用一根结实的轻质细绳，一端拴一个小球。在光滑桌面上抡动细绳，使小球做匀速圆周运动。（1）仅减小旋转的速度，绳上拉力的大小将_（填“增大”或“减小”或“不变”）；（2）仅增大小球的质量，绳上拉力的大小将_（填“增大”或“减小”或“不变”）；（3）松手后，小球在桌面上的运动是_（填选项代码）。A仍做匀速圆周运动B做匀变速曲线运动C沿半径朝外做匀速直线运动D沿圆周的切线方向做匀速直线运动答案：减小增大D(1)1由F=mv2r可知仅减小旋转的速度，绳上拉力的大小将减小；(2)2由上式可知仅增大小球的质量，绳上拉力的大小将增大；(3)3因为桌面光滑，松手后，小球只受重力和支持力，二力平衡，所以由于惯性，小球在桌面上的运动是沿圆周的切线方向做匀速直线运动，故ABC错误，D正确。故选D。30、物体做匀速圆周运动中，分别用v、T表示，写出向心力计算公式：_；_；_。答案：Fn=mv2rFn=m2rFn=m(2T)2r12精确的实验表明，向心力的大小可以表示为Fn=mv2r或者Fn=m2r其中，m为做圆周运动的物体的质量，r为轨道半径。3由于=2T，所以向心力的大小可表示为Fn=m(2T)2r28