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知识点梳理

单选题1、飞机由俯冲转为上升的一段轨迹可以看成圆弧，如图所示，如果这段圆弧的半径r=800m，飞行员能承受的力最大为自身重力的8倍。飞机在最低点P的速率不得超过（g=10m/s2）（

）A．m/sB．C．D．答案：D飞机在最低点做圆周运动，飞行员能承受的力最大不得超过8mg才能保证飞行员安全，设飞机给飞行员竖直向上的力为FN，则有且FN≤8mg解得故飞机在最低点P的速率不得超过。故选D。2、离心现象在生活中很常见，比如市内公共汽车在到达路口转弯前，车内广播中就要播放录音：“乘客们请注意，车辆将转弯，请拉好扶手”。这样做可以（

）A．使乘客避免车辆转弯时可能向前倾倒发生危险B．使乘客避免车辆转弯时可能向后倾倒发生危险C．使乘客避免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒发生危险D．使乘客避免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒发生危险答案：D车辆转弯时，如果乘客不能拉好扶手，乘客将做离心运动，向外侧倾倒发生危险。故选D。3、​、​两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们通过的路程之比是​，运动方向改变的角度之比也是​，则它们（

）A．线速度大小之比为B．角速度大小之比为C．圆周运动的半径之比为D．向心加速度大小之比为答案：DA．根据线速度的定义公式可知，线速度大小之比为，所以A错误；B．根据角速度的定义公式可知，角速度大小之比为，所以B错误；C．根据则圆周运动的半径之比为，所以C错误；D．根据可知，向心加速度大小之比为，所以D正确；故选D。4、已知某处弯道铁轨是一段圆弧，转弯半径为R，重力加速度为g，列车转弯过程中倾角（车厢底面与水平面夹角）为θ，则列车在这样的轨道上转弯行驶的安全速度（轨道不受侧向挤压）为（

）A．B．C．D．答案：C受力分析如图所示当内外轨道不受侧向挤压时，列车受到的重力和轨道支持力的合力充当向心力，有Fn=mgtan

θ，Fn=m解得v=故选C。5、如图所示，一光滑小球在力F的作用下，以某一恒定的速率，从半径为R的固定的半圆形轨道的a点沿轨道运动到b点，作用力F的方向总是竖直向上。空气阻力不计，下面关于小球在该过程中的有关说法正确的是（

）A．加速度恒定不变B．所受合外力恒定不变C．轨道的弹力不断增大D．F与重力的合力恒定不变答案：DAB．由题意可知小球从a点沿轨道运动到b点做匀速圆周运动，小球的加速度为向心加速度，大小表示为可知加速度的大小保持不变，加速度的方向指向圆心，由此可知所受合外力所受合外力大小保持不变，合外力的方向指向圆心，AB错误；CD．小球运动过程中速率保持不变，则小球沿切线方向的合力为零，如图所示可得解得与重力等大反向，合力恒为零，则轨道的弹力提供圆周运动的向心力可知轨道的弹力大小保持不变，C错误，D正确。故选D。6、某同学参加编程机器人大赛，参赛机器小车（视为质点，如图所示）的质量为2kg，设定该参赛机器小车的速度大小始终为1m/s。现小车要通过一个半径为0.2m的圆弧凸桥，

重力加速度大小g取10m/s2，下列说法正确的是（

）A．小车通过圆弧凸桥的过程中加速度不变B．小车通过圆弧凸桥的过程中所受合力始终为零C．小车通过圆弧凸桥的最高点时，桥受到的压力大小为10

ND．小车通过圆弧凸桥的最高点时，桥受到的压力大小为30

N答案：CAB．小车通过圆弧凸桥的加速度为因为小车速度不变，轨道半径不变，所以小车的加速度大小不变，但方向指向圆心，且始终在发生变化，所以小车所受合力不为零，故AB错误；

CD．小车通过圆弧凸桥最高点时，根据牛顿第二定律有mg-FN=m解得FN=10

N由牛顿第三定律可知，桥受到的压力大小为10

N，故C正确，D错误。故选C。7、如图所示为一种叫作“魔盘”的娱乐设施，当转盘转动很慢时，人会随着“魔盘”一起转动，当“魔盘”转动到一定速度时，人会“贴”在“魔盘”竖直壁上，而不会滑下。若魔盘半径为r，人与魔盘竖直壁间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则人“贴”在“魔盘”竖直壁上随“魔盘”一起运动过程中，下列说法正确的是（

）A．人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用B．若转速变大，则人与竖直壁之间的摩擦力变大C．若转速变大，则人与竖直壁之间的弹力不变D．“魔盘”的转速一定不小于答案：DA．人随“魔盘”转动过程中受到重力、弹力、摩擦力，向心力由弹力提供，A错误；B．人在竖直方向上受到重力和摩擦力，二力平衡，则转速变大时，人与竖直壁之间的摩擦力不变，B错误；C．如果转速变大，由F=mrω2知，人与竖直壁之间的弹力变大，C错误；D．人“贴”在“魔盘”上时，有mg≤FfmaxFN=mr(2πn)2又Ffmax=μFN解得转速为n≥故“魔盘”的转速一定不小于D正确。故选D。8、一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R，甲、乙两物体的质量分别为M和m（M>m），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用一根长为L（L<R）的轻绳连在一起，两物体均看作质点，重力加速度为g。如图所示，若将甲物体放在转轴的位置上，甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则圆盘旋转的角速度最大为（

）A．B．C．D．答案：D以最大角速度转动时，以甲为研究对象，有FT=μMg以乙为研究对象，有FT+μmg=mLω2联立解得ω=故选D。9、如图所示为马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道，表演者骑摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为m，以的速度通过轨道最高点，则此时轨道对车的作用力F为（

）A．mg、方向竖直向下B．mg、方向竖直向上C．3mg、方向竖直向下D．3mg、方向竖直向上答案：A根据解得F

=mg方向竖直向下。故选A。10、把地球设想成一个半径为地球半径R=6

400km的拱形桥，如图所示，汽车在最高点时，若恰好对“桥面”压力为0，g=9.8m/s2，则汽车的速度为（

）A．7.9m/sB．7.9m/hC．7.9km/sD．7.9km/h答案：C恰好汽车对“桥面”压力为0，由重力提供向心力可得解得故选C。11、对于做匀速圆周运动的物体，下列说法不正确的是（

）A．转速不变B．角速度不变C．线速度不变D．周期不变答案：C做匀速圆周运动的物体，线速度的大小不变，方向时刻改变，角速度不变，由则周期不变，转速不变，ABD正确，C错误。故选C。12、如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，重力加速度为g，则下列说法正确的是（

）A．小球在水平线ab以上的管道中运动时，内侧管壁对小球可能有作用力B．小球通过最高点时的最小速度C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，外侧管壁对小球一定无作用力D．小球通过最高点时的最小速度答案：ABD．在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，当小球的速度等于0时，内管对小球产生弹力，大小为mg，故最小速度为0，故BD错误；C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，所以外侧管壁对小球一定有作用力，而内侧管壁对小球一定无作用力，故C错误；A．小球在水平线ab以上的管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，当速度非常大时，内侧管壁没有作用力，此时外侧管壁有作用力，当速度比较小时，内侧管壁对小球有作用力，故A正确。故选A。13、如图所示是静止在地面上的起吊重物的吊车，某次操作过程中，液压杆长度收缩，吊臂绕固定转轴顺时针转动，吊臂上的M、N两点做圆周运动，此时M点的角速度为ω，ON＝2OM＝2L，则（

）A．M点的速度方向垂直于液压杆B．N点的角速度为2ωC．两点的线速度大小关系为vN＝4vMD．N点的向心加速度大小为2ω2L答案：DA．吊臂是绕固定转轴O旋转的，因此M点的速度方向垂直于吊臂，故A错误；B．M、N点在吊臂上绕同一固定转轴O旋转，有相同的角速度，即N点的角速度应该等于M点的角速度，故B错误；C．根据v＝ωr可知vN＝2vM，故C错误；D．根据a＝ω2r可知，N点的向心加速度大小为aN＝2ω2L，故D正确。故选D。14、如图所示为时钟面板，当时钟正常工作时，关于时针、分针和秒针的转动，下列判断正确的是（

）A．时针的角速度最大B．秒针的周期最大C．分针尖端的线速度大于时针尖端的线速度D．时针、分针、秒针的转动周期相等答案：CBD．时针的周期为，分针的周期为，秒针的周期为，故BD错误；A．根据由于时针的周期最大，可知时针的角速度最小，故A错误；C．分针的周期小于时针的周期，则分针的角速度大于时针的角速度，根据分针尖端的半径大于时针尖端的半径，故分针尖端的线速度大于时针尖端的线速度，故C正确。故选C。15、甲、乙两物体都做匀速圆周运动，转动半径之比为1：2，在相等时间里甲转过60°角，乙转过45°角，则它们的（

）A．角速度之比为4：3B．角速度之比为2：3C．线速度之比为1：1D．线速度之比为4：9答案：AAB．相同时间内甲转过60°角，乙转过45°角，根据角速度定义可知ω1：ω2=4：3选项A正确，B错误；CD．由题意可知r1：r2=1：2根据公式v=ωr可知v1：v2=ω1r1：ω2r2=2：3选项CD错误。故选A。多选题16、一汽车通过拱形桥顶点时速度为10m/s，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车安全过桥（汽车沿桥面行驶），，则车速可为（

）A．15m/sB．18

m/sC．25

m/sD．30

m/s答案：AB根据牛顿第二定律得解得

对桥面压力为零时，车速为

解得

汽车安全过桥的速度为

AB符合题意，CD不符合题意。故选AB。17、如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h，则（

）A．子弹在圆筒中的水平速度为B．子弹在圆筒中的水平速度为C．圆筒转动的角速度可能为D．圆筒转动的角速度可能为答案：ADAB．子弹做平抛运动，在竖直方向上可得子弹在圆筒中运动的时间水平方向子弹做匀速运动，因此水平速度A正确，B错误；CD．因子弹从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上，则圆筒转过的角度为

（n取1、2、3……）则角速度为故角速度可能为，不可能为，C错误，D正确。故选AD。18、公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处（

）A．路面外侧高、内侧低B．车速只要高于，车辆便会向外侧滑动C．车速虽然高于，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D．当路面结冰时，与未结冰时相比，的值变小答案：ACA．汽车刚好没有向两侧滑动的趋势的意思是，汽车做圆周运动的向心力由重力和路面的支持力提供，只有当路面外高内低时才满足条件，故A正确；ＢC．当车速大于v0时，汽车有向外运动的趋势，汽车会受到向里的静摩擦力，只要v0不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动，故B错误，C正确；D．由得R是轨道半径，θ是路面的倾斜角，由此可知，v0的值与路面是否结冰无关，故D错误。故选AC。19、某同学将自行车后轮架起来，将气嘴灯安装在后车轮的气嘴上，转动自行车脚踏板，通过链条带动后轮快速旋转起来后，气嘴灯可以发光；一种气嘴灯感应装置的内部结构如图所示，一重物与弹簧连接并套在光滑杆上，重物上的触点M与固定在B端的触点N接触后，LED灯就会发光。下列说法正确的是（

）A．感应装置的原理是利用了离心现象B．安装气嘴灯时，应使感应装置A端比B端更靠近车轮的圆心C．要在较低的转速时发光，可以减小重物质量D．后轮转速从零缓慢增加，气嘴灯转至最低点时先亮答案：ABDA．当车轮带着气嘴灯做圆周运动时，当弹簧的拉力不足以作为重物的向心力时，重物做离心运动，导致触点M与触点N接触，LED灯发光，故感应装置的原理是利用离心现象，A正确；B．由离心运动原理可知，B端应在外侧，故安装气嘴灯时，应使感应装置A端比B端更靠近车轮的圆心，B正确；C．转速较小时，重物所需向心力较小，要使重物更容易做离心运动，可以增大重物所需向心力，即增加重物质量，C错误；D．后轮转速从零缓慢增加，气嘴灯转至最高点时，满足转至最低点时，满足在最低点时弹力最大，弹簧伸长量最大，故气嘴灯转至最低点时先亮，D正确。故选ABD。20、如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动，圆盘上的物体A、B、C的质量分别为m、2m、3m，A叠放在B上，C、B离圆心O距离分别为2r、3r，C、B之间用细线相连。圆盘静止时细线刚好拉直。已知C、B与圆盘间的动摩擦因数均为μ，A、B间的动摩擦因数为4μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，现让圆盘从静止缓慢加速转动，直到有木块即将发生相对滑动为止。用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（

）A．当时，轻绳的拉力为零B．B木块与转台间摩擦力一直增大C．当时，C木块与转台间摩擦力为零D．ω的最大值为答案：ACDA．因为C、B与圆盘间的动摩擦因数均为μ，A、B间的动摩擦因数为4μ，所以B、C先发生滑动，A、B之间后滑动。距离圆心远的先滑动，AB比C先滑动。轻绳拉力快好为零时，对AB根据牛顿第二定律得解得当时，轻绳的拉力为零，A正确；D．最大角速度时，对AB根据牛顿第二定律得对C根据牛顿第二定律得解得ω的最大值为，D正确；B．当时，B木块与转台间摩擦力一直不变，B错误；C．

C木块与转台间摩擦力为零时，对C根据牛顿第二定律得对AB根据牛顿第二定律得解得C正确。故选ACD。21、如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为L的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动，开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是（

）A．当时，A、B相对于转盘会滑动B．当，绳子一定有弹力C．ω在范围内增大时，B所受摩擦力变大D．ω在范围内增大时，A所受摩擦力一直变大答案：ABDA．当A、B所受摩擦力均达到最大值时，A、B相对转盘即将滑动，则有解得所以，当时，A、B相对于转盘会滑动，故A正确；B．当B所受静摩擦力达到最大值后，绳子开始有弹力，即有解得可知当时，绳子有弹力，故B正确；C．当时，B已达到最大静摩擦力，则ω在范围内增大时，B受到的摩擦力不变，故C错误；D．ω在范围内，A相对转盘是静止的，A所受摩擦力为静摩擦力，当时，绳上无拉力，则当ω增大时，静摩擦力也增大；当时，B的摩擦力不变，有可知随着ω增大，绳上拉力增大，对A有得可知随着ω增大，A所受摩擦力也增大，故D正确。故选ABD。22、诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”缆线的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。现假设有一“太空电梯”悬在赤道上空某处，相对地球静止，如图所示，那么关于“太空电梯”，下列说法正确的是（

）A．“太空电梯”各点均处于完全失重状态B．“太空电梯”各点运行周期相同C．“太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离的开方成反比D．“太空电梯”上各点线速度与该点离地球球心距离成正比答案：BDA．“太空电梯”各点随地球一起做匀速圆周运动，只有位置达到同步卫星的高度的点才处于完全失重状态，A错误；B．“太空电梯”相对地球静止，各点做圆周运动的周期都等于地球自转周期，各点运行周期相等，B正确；CD．“太空电梯”相对地球静止，各点角速度ω相等，各点线速度，与该点离地球球心距离r成正比，C错误，D正确.故选BD。23、如下图所示是A、B两物体做“匀速圆周运动的向心加速度a的大小随半径”变化的图像，其中A为反比例函数图像的一个分支，由图可知（

）A．A物体运动的线速度大小不变B．A物体运动的角速度不变C．B物体运动的角速度不变D．B物体运动的线速度大小不变答案：ACAB．曲线A中a与r成反比，则由向心加速度公式可知，A物体的线速度大小不变，由知角速度是变化的，故A正确，B错误；CD．曲线B图中a与r成正比，则由向心加速度公式可知，B物体运动的角速度保持不变，由可知线速度是变化的，故C正确，D错误。故选AC。24、共享单车方便人们的出行。如图所示，单车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分，其边缘有三个点A、B、C。下列说法正确的是（

）A．A、B两点的向心加速度大小相等B．B、C两点的周期相同C．A、B两点的线速度大小相等D．B、C两点的角速度大小相等答案：BCDAC．A、B两点为皮带传动，则二者线速度大小相等，根据可知A点的向心加速度大小比B点的小，A错误，C正确；BD．B、C两点为共轴传动，二者角速度大小相等，根据可知二者的周期也相同，BD正确。故选BCD。25、关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，下面说法中正确的是（）A．线速度大的角速度一定大B．线速度大的周期一定小C．角速度大的半径可能小D．角速度大的周期一定小答案：CDA．根据线速度大的角速度不一定大，因为轨道半径不一样，所以A错误；B．根据线速度大的周期不一定小，因为轨道半径不一样，所以B错误；C．根据角速度与半径大小无关，所以角速度大的半径可能小，则C正确；D．根据角速度大的周期一定小，所以D正确；故选CD。填空题26、如图所示，质量为的汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为40m的弯路时，车速为20m/s。此时汽车转弯所需的向心力大小为_______N。若轮胎与路面间的最大静摩擦力为，请你判断这辆车在这个弯道处会不会发生侧滑_______（填“会”或“不会”）。答案：

会[1]由向心力公式[2]最大静摩擦力小于汽车所需向心力，会发生侧滑。27、洗衣机内的衣物转动起来后，原先附着在衣物上的水滴因受到指向圆心的吸附力________（选填“大于”、“小于”或“等于”）所需的向心力，被甩出。这一现象称为___________。答案：

小于

离心现象[1]洗衣机内的衣物转动起来后，原先附着在衣物上的水滴被甩出，说明合外