高考物理复习考点训练专题14 圆周运动

高考物理复习考点训练专题14圆周运动

一、单选题

1.（4分）（2020•新课标I）如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10m,该同学和秋千踏

板的总质量约为50kg。绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8m/s,此时

每根绳子平均承受的拉力约为（）

A.200NB.400NC.600ND.800N

2.（4分）（2020•滨州模拟）如图所示，甲、乙为两辆完全一样的电动玩具汽车，以相同且不变的角速度

在水平地面上做匀速圆周运动。甲运动的半径小于乙运动的半径，下列说法正确的是（）

A.甲的线速度大于乙的线速度B.甲、乙两辆车的摩擦力相同

C.若角速度增大，乙先发生侧滑D.甲的加速度大于乙的加速度

3.（4分）（2020高一下•吉林期中）在X星球表面宇航员做了一个实验：如图甲所示，轻杆一端固定在。

点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，小球运动到最高点时，受到的弹

力为F,速度大小为V,其F—V?图象如图乙所示，已知X星球的半径为Ro,引力常量为G,不考虑星

球自转，则下列说法正确的是（）

A.X星球表面的重力加速度g=b

B.X星球的密度p=耳彘

C.X星球的质量M=警

D.环绕X星球的轨道离星球表面高度为Ro的卫星周期T=4n

4.（4分）（2020高一下•吉林期中）如图所示，固定在水平地面上的圆弧形容器，容器两端A、C在同一

高度上，B为容器的最低点，圆弧上E、F两点也处在同一高度，容器的AB段粗糙，BC段光滑。一个可以

看成质点的小球，从容器内的A点由静止释放后沿容器内壁运动到F以上、C点以下的H点（图中未画出）

的过程中，则（）

A.小球运动到H点时加速度为零

B.小球运动到E点时的向心加速度和F点时大小相等

C.小球运动到E点时的切向加速度和F点时的大小相等

D.个球运动到E点时的切向加速度比F点时的小

5.（4分）（2020高一下•内蒙古期中）如图所示，细绳的一端固定于。点，另一端系一质量为m的小球，

使小球在竖直平面内作圆周运动，周期一定，当小球在最高点时绳的张力为Ti,在最低点时，绳的张

力为72,则Ti和72的差值为（）

\0t

'।1

\'/

A.2mgB.4mgC.6mgD.8mg

6.（4分）（2020高一下•内蒙古期中）如图所示，质量相等的A、B两物块放在匀速转动的水平圆盘上,

随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的是（）

A.它们所受的摩擦力晨=f第B.它们的线速度，生方，福

C.它们的运动周期毅生桨里窗D.它们的角速度咤割程

7.（4分）（2020高一下•土默特左旗期中）有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）

A.如图甲，汽车通过拱桥的最高点处于失重状态

B.如图乙所示是一圆锥摆，增大仇若裸持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度变大

C.如图丙，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A,B位置先后分别做匀速圆周运动，则在两位置小球

的角速度及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，外轨对火车轮缘会没有挤压作用

8.（4分）（2020高一下•北京期中）如图所示，由于地球的自转，地球表面上P、Q两物体均绕地球自转

轴做匀速圆周运动。对于P、Q两物体的运动，下列说法正确的是（）

A.P、Q两物体的线速度大小相等B.P、Q两物体的周期相等

C.P物体的线速度比Q物体的线速度大D.P、Q两物体均受重力、支持力、向心力三个力作用

9.（4分）（2020•宝山模拟）如图所示，把一个带正电的小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的

另一处放置带负电的小球B。现给小球B一个垂直AB连线方向的速度V。,使其在水平桌面上运动，则

（）

AB

o------4

I

A.B球可能作匀速直线运动B.B球可能做匀速圆周运动

C.B球一定做匀加速直线运动D.B球一定做匀减速直线运动

10.（4分）（2020高一下•杭州期中）如图是课本“做一做”的小实验，绳子的一端拴一个小物体，绳上离

物体40cm、处打一个绳结A,80cm处打一个绳结B,分别握住绳结A、B使物体在水平面内做匀速|员|周运

动。因为物体受到的重力与绳子的拉力相比很小，重力可以忽略不计。如果两次绳子的拉力大小相等，

比较两次小物体运动的向心加速度，线速度，角速度和周期（）

A.日圣柔强B.鼻.叱、谥C.曝父跣细D.贾士新里里

11.（4分）（2020高一下•宾县期中）两个大轮半径相等的皮带轮的结构如图所示，A、B两点的半径之比

为2:1,C、D两点的半径之比也为2:1,下列说法正确的是（）

A.A,B两点的线速度之比为VA：VB=1:2B.A,C两点的角速度之比为袋/粉鎏=J

C.A,C两点的线速度之比为VA：VC=1：1D.A,D两点的线速度之比为VA：VD=1:2

12.（4分）（2020•济南模拟）在轨道上稳定运行的空间站中，有如图所示的装置，半径分别为r和R（R

>r）的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相通，宇航员让

一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过粗糙的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么下列说

法正确的是（）

乙

甲

A.小球在CD间由于摩擦力而做减速运动

B.小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大

C.如果减少小球的初速度，小球有可能不能到达乙轨道的最高点

DJ,、球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力

二、多选题

13.（6分）（2020高一下•南昌月考）如图所示的图象为A、B两球作匀速圆周运动的向心加速度随半径变

化的关系图象，由图象中可得知（）

012r

A.A球运动时线速度大小不变B.A球运动时角速度不变

C.B球运动时角速度不变D.B球运动时线速度大小不变

14.（6分）（2020•合肥模拟）如图所示，质量均为m的a、b两小球在光滑半球形碗内做圆周运动，

碗的球心为0、半径为0.1m,Oa、Ob与竖直方向夹角分别为53。、37。，两球运动过程中，碗始终静

止在水平地面上，已知sin37。=0.6,g取lOm/s20则下列说法正确的是（）

A.a、b两球做圆周运动的线速度之比为勒£春

B.a、b两球做圆周运动的角速度之比为公事

C.a、b两球相邻两次相距最近的时间间隔为:近T寂s

D.a、b两球运动过程中，碗对地面始终有摩擦力作用

15.（6分）（2020高一下•长春期中）一根长为L的轻杆，一端固定着一个质量为m的小球.杆以另一端

为固定轴，在竖直平面内转动，当小球转到最高点时，速度大小为V,如图4所示.下列论述中正确的是

（）

A.一定有铝缸嘉£B.当督副.蠡£时，小球对杆的作用力是拉力

C.当联纸菽时，小球对杆的作用力是压力D.无论速度v多大轻杆对小球的作用力均是拉力

16.（6分）（2020高一下•赤峰期中）如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是

（）

/O

A.R图1中汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态

B.［图2中“水流星"匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底

的压力

c.««图3中在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧

压力助火车转弯

D.图4脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出

17.（6分）（2020•德州模拟）如图所示，轻绳一端固定在。点，另一端拉着立方体小盒子在竖直平面内

做顺时针方向的圆周运动，小盒子里装了一质量为m的光滑小球，小球的大小略小于盒子，A、C两点分

别为水平直径的左端和右端；B、D两点分别为竖直直径的下端和上端。当小盒子运动至D点时，小球与

小盒子的四个壁间恰好无相互作用力。已知当地重力加速度为g，不计空气阻力，则以下说法正确的是

A.小球运动至A点时，对小盒子下壁的压力为零B.小球运动至C点时，对小盒子右壁的压力为2mg

C.小球运动至C点时，对小盒子下壁的压力为mgD.小球运动至B点时，对小盒子下壁的压力为6mg

三、综合题

18.（6分）（2020高一下•奉化期中）如图所示，竖直平面内的一半径R=0.5m的光滑圆弧槽BCD,B点

与圆心O等高，质量m=0.1kg的小球（可看作质点）从B点正上方H=0.75m高处的A点自由下落，由B

点进入圆弧轨道，从D点飞出，不计空气阻力，（取g=10m/s2）求：

（1）小球经过B点时的动能；

（2）小球经过最低点C时的速度大小vc；

（3）小球经过最低点C时对轨道的压力大小.

19.（6分）（2020高一下•浙江期中）为提高一级方程式赛车的性能，在设讦形状时要求赛车上下方空气

存在一个压力差气动压力，从而增大赛车对路面的正压力。如图所示，一辆总质量m=500kg的赛车以

v=216km/h的恒定速率经过一个半径r=180m的水平弯道，转弯时赛车不发生侧滑，侧向附着系数（即侧

向摩擦力与正压力的比值）用0.8,求；

（1）赛车过弯道时的加速度大小；

（2）赛车受到的侧向摩擦力大小；

（3）赛车受到的气动压力大小。

20.（10分）（2020高二下•东阳期中）如图所示，在竖直平面内有一“播”管道装置，它是由两个完全相同

的圆弧管道和两直管道组成。直管道和圆弧管道分别相切于男:、3力5卜坛,以卜即分别是两

圆弧管道的最高点，窗卜密”分别是两员I弧管道的最低点，©：】、恐可固定在同一水平地面上。两直管

道略微错开，其中圆弧管道光滑，直管道粗糙，管道的粗细可忽略。圆弧管道的半径均为R,

笈勃◎】研=4州0叫=房蜘皓曲二溪玛龄展d=见一质量为m的小物块以水平向左的速度均从

窗］点出发沿管道运动，小物块与直管道间的动摩擦因数为刈。设为=】物&;I,m=lkg,R=1.5m,

薪=金§,郎=号丁（sin370=0.6,cos370=0.8）。求：

<1）小物块从£：1点出发时对管道的作用力;

(2)小物块第二次经过D1点时对管道的作用力:

(3)小物块在直管道当产送上经过的总路程。

答案解析部分

一、单选题

1.【答案】B

【考点】竖直平面的圆周运动

【解析】【解答】在最低点由尊一哪=愕巴

知T=410N

即每根绳子拉力约为410N,

故答案为：Bo

【分析】对处在最低点的人进行受力分圻，结合此时人的速度，利用向心力公式求解对绳子的拉力。

2.【答案】C

【考点】匀速圆周运动

【解析】【解答】A.甲、乙两车以相同且不变的角速度在水平地面上做匀速圆周运动，甲运动的半径小

于乙运动的半径，根据暂=就前可得甲的线速度小于乙的线速度，A不符合题意；

B.甲、乙两车以相同且不变的角速度在水平地面上做匀速圆周运动，静摩擦力提供向心力，则有

/=**

由于甲运动的半径小于乙运动的半径，所以甲车受到的摩擦力小于乙车受到的摩擦力，B不符合题意；

C.车辆刚好发生侧滑时，则有'期眼=就飙

解得畿

运动的半径越大，临界的角速度越小，越容易发生侧滑，所以若角速度增大时，乙先发生侧滑，c符合题

意；

D.根据桂=3如可知，甲运动的半径小于乙运动的半径，甲的加速度小于于乙的加速度，D不符合题

意；

故答案为：Co

【分析】玩具车做圆周运动，每个位置都具有相同的角速度，结合运动半径求解运动的线速度和加速

度。

3.【答案】D

【考点】万有引力定律及其应用，竖直平面的圆周运动

【解析】【解答】A.由图乙可知，当杆的弹力为。时，、以.金〃，小球在最高点重力提供向心力为

W二喉

X星球表面的重力加速度为例=管）

A不符合题意;

B.根据X星球表面物体重力等于万有引力，有处暗=七产

趣

X星球的质量为，侬=簪=舞

X星球的密度为科:率二3堤伊,BC不符合题意：

D.星的轨道半径r=2RoD符合题意。

故答案为：Do

【分析】小球在竖直方向上做圆周运动，结合木棍对小球的作用力求解此处的重力加速度，结合星球表

面的中国李加速度，根据向心力公式列方程求解中心天体的质量和卫星周期，结合中心天体的体积求解

密度，

4.【答案】D

【考点】向心加速度

【解析】【解答】小球运动到H点时，受合外力不为零，则加速度不为零，A不符合题意；小球运动到E

点时的速度和F点时的速度大小不相等，根据修=增可知，向心加速度不相等，B不符合题意；设EF两

点所在的曲面的切面的倾角均为仇则在F点的切向加速度：af=gsin0：在E点的切向加速度：

aE=gsin0-ngcos0：即小球运动到E点时的切向加速度比F点时的小，D符合题意，C不符合题意；

故答案为：D.

【分析】小球运动到H点时，受合外力不为零，则加速度不为零；小球运动到E点时的速度和F点时的速

度大小不相等，根据修=容可知向心加速度关系；根据动能定理牛顿第二定律判断小球运动到E点和F

点时的切向加速度关系.

5.【答案】C

【考点】竖直平面的圆周运动

【解析】【解答】本题考查的是圆周运动中的向心力问题，在最高点第最高点临界速度：

够尸篇在最低点灼-嚓=君:,且满足/吟一哨次=看峭则第厂'返=做喀；

故答案为：C.

【分析】对处在最低点和最高点的物体进行受力分析，结合此时物体对绳子拉力，利用向心力公式列方

程，联立求解差值。

6.【答案】B

【考点】圆周运动实例分析

【解析】【解答】A.对两物块进行受力分析知，水平方向只受静摩擦力，故由静摩擦力提供向心力，则

有/=旗期野

由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，又因为翅奈勤弱，可知它们所受的摩擦力

工产力

A不符合题意；

B.由于端=陶，超/x奥，根据瞽二碗何知它们的线速度有也刎埴

B符合题意；

c.根据r=^豫目=%可知它们的运动周期贾比=第递

C不符合题意；

D.由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，D不符合题意；

故答案为：B。

【分析】A、B两个物体做圆周运动，具有相同的角速度，静摩擦力提供向心力，结合各自的轨道半径比

较线速度、周期即可。

7.【答案】A

【考点】圆周运动实例分析，竖直平面的圆周运动

【解析】【解答】A.汽车通过拱桥的最高时，合力向下，加速度向下，所以出于失重状态，A符合题意；

B.对圆锥受力分析如下图，根据牛顿第二定律得7都始工哪=%隐璃物雌微

解得麟

可知圆锥摆的角速度与角度无关，B不符合题意；

由于胃胃第能善所以转窃丁侬麟由于斜面角度不变，所以小球所受筒壁的支持力大小相等，有

步潮=若犯，综上所述，C不符合题意；

D.火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤压作用，合起来提供火车转弯的向心力，D不

符合题意。

故答案为：Ao

【分析】物体具有向上的加速度，为超重状态；物体具有向下的加速度，为失重状态；对小球进行受力

分析，结合小球运动的轨道半径，利用向心力公式比较线速度、角速度、加速度、拉力的大小关系。

8.【答案】B

【考点】匀速圆周运动

【解析】【解答】ABC.因为P、Q两点共轴，所以角速度相同，由•£=套可知周期相等；由公式v=ru)

得，Q处物体的线速度大，B符合题意，AC不符合题意。

D.P、Q两物体均受重力和支持力两个力作用，向心力是重力和支持力的合力，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】地球做定轴转动，球上的每一个点具有相同的角速度，结合旋转的轨道半径比较线速度、加速

度、周期之间的关系即可。

9.【答案】B

【考点】匀速圆周运动

【解析】【解答】ACD.库仑力的方向与两点电荷连线共线，所以库仑力与速度不共线，不可能做直线运

动，ACD不符合题意；

B.若库仑力提供向心力，即£苫尊=加,

则B球可以做匀速圆周运动，B符合题意。

故答案为：B。

【分析】利用库仑力和速度方向可以判别B的运动情况。

10.【答案】B

【考点】向心力

【解析】【解答】A.分析题意可知，绳子的拉力提供物体做圆周运动的向心力，有干=翻潍，由于两次F

相等，所以%=量强A不符合题意；

B.绳子的拉力提供物体做圆周运动的向心力，有方=语、,由于F相等，工产值,所以，女纸曲，B

符合题意；

C.绳子的拉力提供物体做圆周运动的向心力，有产'=状超海,由于F相等，也比融，所以做，和篌物，

C不符合题意；

D.绳子的拉力提供物体做圆周运动的向心力，有萝=翔苧京由于F相等，与产与所以

琪父2r即D不符合题意。

故答案为：Bo

【分析】利用拉力提供向心力可以判别加速度大小相等；利用半径的大小可以比较线速度、角速度、周

期的大小。

11.【答案】B

【考点】描述圆周运动的物理量

【解析】【解答】A.A、B属于同轴转动，所以角速度相同，根据：暂=看萧，线速度与半径成正比，VA：VB=

2：1,A不符合题意

B.A、D两点皮带传动，具有相同的线速度，C、D两点具有相同的角速度，所以牌a=W'D，所以

嚓:播=】：*B符合题意

C.根据番=就需，且嚓:您所以VA：VC=1：2,C不符合题意

D.A、D两点皮带传动，具有相同的线速度，vA:vD=l：l,D不符合题意

故答案为：B

【分析】利用线传动其线速度相等结合轴转动角速度相等可以求出对应线速度和角速度的比值。

12.【答案】D

【考点】超重失重，向心力

【解析】【解答】在空间站中，所有物体都处于完全失重状态，任何物体间都没有相互作用力，小球在CD

运动时所受弹力为零，摩擦力为零，A不符合题意；由于处于完全失重状态，小球运动到两个最高点时

没有外力做功，机械能守恒，运动到最高点速度大小相同，B不符合题意；C不符合题意；小球做圆周运

动的向心力由弹力提供，有F=：感萱，D对；

故答案为：D

【分析】利用物体处于完全失重可以判别小球速度没有变化，其初速度变化还是过最高点，利用向心力

的大小可以比较弹力的大小。

二，多选题

13.【答案】A,C

【考点】匀速圆周运动

【解析】【解答】AB.A物体向心加速度与半径成反比，根据修=孽

可知线速度大小不变。A符合题意，B不符合题意；

CD.B物体的向心加速度与半径成正比，根据&礴

可知角速度不变。C符合题意，D不符合题意。

故答案为：ACo

【分析】分别对两个物体应用向心加速度公式列方程，结合图像的形状分析不变量。

14.【答案】BQ

【考点】向心力，牛顿第二定律

【解析】【解答】AB.小球做匀速圆周运动，由重力和支持力的合力提供向心力，则

势林=加额斑3=身微;=：峻招鑫i必窿

o是半径与竖直方向的夹角，解得静=.《螃i献雨i战

则线速度之比为昌=加/僚血翌7=幽:

级=%温

则百优袤

A不符合题意，B符合题意。

c.a的角速度叫依晶I=警埔通融

触R

b的角速度帆4/蕨-也.备J-磕急飞

相距最近时满足帆L缴货=2尔

解得亚叵叁

z一鸣Q

C不符合题意；

D.a、b两球运动过程中，两球对碗的压力的水平分量为mgtanO,因6不同，则两球对碗的压力的水平

分量不相等，对碗来说两球对碗的水平方向的作用力不为零，则碗对地面始终有摩擦力作用，D符合题

意。

故答案为：BDo

【分析】利用重力和支持力的合力提供向心力结合牛顿第二定律可以求出线速度和角速度的比值；利用

几何关系可以求出相距最近的时间间隔；利用压力的水平分量可以判别碗对北面有摩擦力的作用。

15.【答案】B,C

【考点】竖直平面的圆周运动

【解析】【解答】（1）若小球在最高点，恰好只有重力提供向心力，即嘴=制哈，则般=菽，A

不符合题意；（2）若静割菽，则小球在最高点有离心运动的趋势，小球对杆的力应属于拉力，B符合

题意；（3）若静桨:忘，则小球在最高点有近心运动的趋势，小球对杆的力应属于压力，C符合题意，D

不符合题意.

故答案为：BC.

【分析】小木棍不仅可以提供支持力，还能提供向下的拉力，对处在不同位置的小球进行受力分析，根

据速度结合向心力公式求解小木棍对小球的作用力。

16.【答案】A,B

【考点】竖直平面的圆周运动，牛顿第二定律

【解析】【解答】A.图1中汽车通过凹形桥的最低点时，加速度向上，汽车处于超重状态，A符合题意；

B.图2中“水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力，］=端-嚓

在最低处水对碗底的压力方三=：忧44球埠

则在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力，B符合题意；

C.图3中在铁路的转弯处，通常要求外机比内轨高，当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力

完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨的挤压，C不符合题意；

D,衣机脱水桶的脱水原理是：水滴与衣服间的附着力不足以提供其圆周运动的向心力，所以做离心运

动，从而沿切线方向甩出，D不符合题意。

故答案为:AB。

【分析】利用加速度方向可以判别超重和失重；利用牛顿第二定律可以比较压力的大小；利用重力和支

持力的合力提供向心力减小对轨道的挤压；离心运动是由于合力不足以提供向心力的大小。

17.【答案】A,D

【考点】竖直平面的圆周运动

【解析】【解答】AC.由题意可知，小球与小盒子一起运动，将小球与小盒子作为整体可知，在A点、C

点时整体竖直方向的加速度为重力加速度，由小球在A点、C点时竖直方向的加速度也应为重力加速度，

则小球运动至A、C点时，对小盒子下壁的压力为零，A符合题意，C不符合题意；

sr

B.小盒子运动至D点时，小球与小盒子的四个壁间恰好无相互作用力，则有褊怠=建

小球从D到C过程中有身噫逸=看酎唯.-V加吉

小球在C点有鼻干益

联立解得心=郛曜

B不符合题意；

D.小球从D到B过程中有研埠，••赞=电噫-品礴

小球在B点有群竣-捌§=7搦稳

联立解得押就=私曜

D符合题意。

故答案为：ADo

【分析】利用共同加速度可以判别小球在AC位置对盒子下壁没有作用力；利用牛顿第二定律结合动能定

理可以求出可以求出小球对盒子的作用力大小。

三、综合题

18.【答案】（1）解：小球从A点到B点，根据机械能守恒定律得：调短=勒

代入数据解得：或安=◎段酎

⑵解：小球从A点到C点，设经过C点速度为埼，根据机械能守恒定律得：7嚏,+露1=3物谒

J一,•

代入数据解得：力=黜手$

（3）解：小球在C点，受到的支持力与重力的合力提供向心力

由牛顿第二定律得：芝密一嚏二萧手

代入数据解得：

由牛顿第三定律有小球对轨道压力的大小产＜=4得

【考点】机械能守恒及其条件，竖直平面的圆周运动

【解析】【分析】（1）小球从开始运动到B点的过程中，机械能守恒，由机械能守恒列出方程即可求解.（2）

A到C的过程中，机械能守恒，由机械能守恒列出方程即可求解；（3）在C点时，做圆周运动，由机械

能守恒求C点的速度.在C点，由重力和支持力的合力作为向心力，由向心力的公式可以求得轨道对它的

支持力F莫，再由牛顿第三定律求出小球经过最低点C时对轨道的压力大小.

19.【答案】（1）解：v=216km/h=60m/s

根据向心加速度公式修=登=[^^篁*;@=3值n

（2）解：因为摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律得y==蜷翳=】它1代

（3）解：因为摩擦力为r）N=n（Mg+F）

则汽车所受支持力出4

气动压力F=N-Mg=7.5xlO3N

【考点】圆周运动实例分析

【解析】【分析】（1）结合赛车的轨道半径和速度，利用向心加速度公式求解加速度即可；

（2）赛车拐弯时，静摩擦力提供向心力，结合向心加速度求解向心力，即静摩擦力；

（3）对赛车进行受力分析，竖直方向上在重力、支持力和气体压力的作用下，物体处于平衡状态，合力

为零，根据该条件列方程分析求解即可。

20.【答案】（1）解：物块在J点做圆周运动，由牛顿第二定律有总一案噫二涌

可得N=嚓十或叠=1：聪氏

由牛顿第三定律可知，小物块对管道的作用力大小为106N,方向向下

（2）解：直管道长度为才==急*二仙

从J至ljDi由动能定理一海蟆一牌£警蝎如罩=&喙一事嘲

根据牛顿第二定律可知".潮好漪事

萼方向竖直向上

由牛顿第三定律得，小物块对管道的作用力大小为N,

（3）解：以JC2水平线作为重力势能的参考平面，则小物块越过D】、D2点时的机械能需满足

公蒯弱='物嚅第=*QJ

由于直管道的摩擦，物块每完整经历直管道一次，机械能的减少量为属=|那"=例嘴配燃就=1出

设n为从第一次经过6后，翻越Di和D?的总次数，则有金蝠一41目蒯勒

晶崎一趣千寺园豕.蜀

可得n=2

表明小物块在第二次经过Di后就到不了6,之后在DiBiA2c2D2之间往复运动直至稳定，最后在Az及

C2右侧与A2等高处之间往复稳定运动，由开始到稳定运动到达A2点，由动能定理有

可得,=厚如

故在B]A2直管道上经过的路程为产=$—3；=雪地

【考点】动能定理的综合应用，竖直平面的圆周运动

【解析】【分析】（1）对处在J点的物体进行受力分析，结合此时物体的速度，利用向心力公式求解物

体对轨道的压力；

（2）利用动能定理求解物体到达Di点的速度，对处在Di点物体进行受力分析，结合此时物体的速度，

利用向心力公式求解物体对轨道的压力；

（3）物体静止斜轨道上，物体的部分机械能转化为内能，利用能量守恒定律求解物体移动的距离。

试卷分析部分