专题强化训练一 水平方向上圆周运动的问题（圆锥摆问题）

专题强化训练一：水平方向上圆周运动的问题（圆锥摆问题）题型一：水平转盘上的物体1．（2022·全国·高一专题练习）如图所示A、B、C三个物体（可视为质点）放在旋转圆台上，三个物体与圆台之间的动摩擦因数均为μ（运动过程中最大静摩擦力等于滑动摩擦力），A质量是2m，B和C质量均为m，A、B离轴距离为R，C离轴距离为2R，当圆台旋转时，以下选项错误的是（）当圆台转速增大时，B比A先滑动 B．当圆台转速增大时，C比B先滑动C．若A、B、C均未滑动，则C的向心加速度最大 D．若A、B、C均未滑动，则B所受的摩擦力最小2．（2021·河南·辉县市第一高级中学高一阶段练习）如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）A．a一定比b先开始滑动B．a、b所受的摩擦力始终相等C．ω＝是a开始滑动的临界角速度D．当ω＝时，a所受摩擦力的大小为kmg3．（2022·吉林·长春市第二中学高一期末）如图所示，小木块a、b和c（可视为质点）放在水平圆盘上，a、b两个质量均为m，c的质量为。a与转轴OO′的距离为l，b、c与转轴OO′的距离为2l且均处于水平圆盘的边缘，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法正确的是（）A．b、c所受的摩擦力始终相等，故同时从水平圆盘上滑落B．当a、b和c均未滑落时，a、c所受摩擦力的大小相等C．b和c均未滑落时线速度一定相等D．b开始滑动时的转速是题型二：圆锥摆问题4．（2022·云南·保山市智源高级中学有限公司高一期末）如图所示，长为L的细绳吊起一个质量为m的摆球，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆周运动。已知重力加速度为g，细绳与竖直方向的夹角为。则摆球（）A．受重力、拉力和向心力的作用 B．线速度大小为C．周期为 D．拉力大小为5．（2021·河南·辉县市第一高级中学高一）在杯子内有质量不同的A、B两个光滑小球，它们分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，则（）A．A物体的线速度必定小于B物体的线速度B．A物体角速度必定小于B物体角速度C．A物体运动所需的向心力必定小于B物体运动的向心力D．A物体对筒壁的压力必定大于B物体对筒壁的压力6．（2020·湖南师大附中高一期末）如图，完全相同的可视为质点的甲、乙两个金属小球，在置于水平地面的内壁光滑的碗形容器内，先后沿着不同半径在水平面内做匀速圆周运动，则（）A．甲运动时所需向心力大，甲运动时碗对地面的压力会大于乙运动时碗对地面的压力B．甲运动时所需向心力大，两种情况下碗对地面的压力一样大C．两种情况下甲、乙所需向心力一样大，甲运动时碗对地面的压力小于乙运动时碗对地面的压力D．两种情况下甲、乙所需向心力一样大，两种情况下碗对地面的压力一样大题型三：水平面的转弯问题7．（2022·全国·高一专题练习）一质量为的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为，当汽车经过半径为的弯道时，下列判断正确的是（）A．汽车转弯时不受摩擦力的作用B．汽车转弯的速度为时所需的向心力为C．汽车转弯的速度为时汽车不会发生侧滑D．汽车能安全转弯的向心加速度可以超过8．（2021·广东佛山·高一期末）如图，场地自行车赛道设计成与水平面保持一定倾角，三位运动员骑自行车在赛道转弯处做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A．三位运动员可能受重力、支持力、向心力的作用B．若此时三位运动员线速度大小相等，则他们所需要向心力的大小关系一定满足C．若此时三位运动员角速度相等，则他们的向心加速度大小关系满足D．若运动员突然加速，仍然可以保持原轨道做匀速圆周运动，则自行车受到的支持力会减小9．（2021·广东湛江·高一期末）如图所示，一质量为m的人在水平路面上骑着质量为M的自行车，在水平面内做半径为R的匀速圆周运动。由于圆周运动的半径R较大，人和车都可以视为质点，自行车的线速度大小为v，重力加速度大小为g，则自行车对人的作用力大小为（）A． B．C． D．题型四：倾角转弯模型10．（2021·陕西大荔·高一期末）在公路的拐弯处，通常路面都是外高内低。如图所示，在某路段汽车向左拐弯，同机左侧的路血比右侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看作是半径为的圆周运动。设内、外路面高度差为，路基的水平宽度为，路面的宽度为已知重力加速度为．要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时的车速应等于（）A． B． C． D．11．（2021·西藏·山南二中高一期末）2021年5月我国在成都推出了一合高铁，时速提高到了620公里/小时，直接创下全球陆地交通速度最高纪录。设某弯道的半径为R，轨道面与水平面的夹角为，如图所示。下列关于在该弯道上高速行驶列车的说法中，正确的是（）A．列车的速度越大，轮缘对内轨道的侧压力越大B．列车的速度越小，轮缘对外轨道的侧压力越小C．列车的速率为时，轮缘与轨道间无侧压力D．列车所需的向心力由轨道支持力和侧压力水平方向的合力提供12．（2021·云南·玉龙纳西族自治县田家炳民族中学高一阶段练习）铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面对水平面倾角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则（）A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压C．这时铁轨对火车的支持力等于D．这时铁轨对火车的支持力小于题型五：有摩擦的倾角转盘上的物体13．（2021·江苏·常熟市中学高一阶段练习）如图所示，倾斜放置的圆盘绕着中心轴O匀速转动，圆盘的倾角为37°，在距转动中心r=0.1m处放一小木块，小木块跟随圆盘一起转动，小木块与圆盘间的动摩擦因数μ=0.8，小木块与圆盘间的最大静摩擦力与相同条件下的滑动摩擦力相同。若要保持小木块不相对圆盘滑动，圆盘转动的角速度最大值为（）（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）A．8rad/s B．6rad/s C．4rad/s D．2rad/s14．（2020·四川省屏山县中学校高一期中）如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面的夹角为，g取10m/s2，则以下说法中正确的是（）A．小物体随圆盘做匀速圆周运动时，一定始终受到三个力的作用B．小物体随圆盘以不同的角速度ω做匀速圆周运动时，ω越大时，小物体在最高点处受到的摩擦力一定越大C．小物体受到的摩擦力始终指向圆心D．ω的最大值是1.0rad/s15．（2016·重庆·高一期中）如图所示，倾斜放置的圆盘绕着中轴匀速转动，圆盘的倾角为37°，在距转动中心r="1"m处放一小木块，小木块跟随圆盘一起转动，小木块与圆盘的动摩擦因数为μ=0．8，（最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力）．若要保持小木块不相对圆盘滑动，圆盘转动的角速度最大值为（已知）（）A．8rad/s B．2rad/s C．rad/s D．rad/s专题精练一、单选题16．（2022·江苏如皋·高一期末）如图所示，质量相同的质点A、B被用轻质细线悬挂在同一点O，在同一水平面上做匀速圆周运动，则（）A．A的线速度一定比B的线速度大B．A的角速度一定比B的角速度大C．A的加速度一定比B的加速度小D．A所受细线的拉力一定比B所受的细线的拉力小17．（2022·江苏如皋·高一期末）3D地图技术能够为无人驾驶汽车分析数据，提供操作的指令。如图所示为一段公路拐弯处的地图，则（）A．若弯道是水平的，汽车拐弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力B．若弯道是水平的，为防止汽车侧滑，汽车拐弯时收到的指令是让车速大一点C．若弯道是倾斜的，为了防止汽车侧滑，道路应为内（东北）高外（西南）低D．若弯道是倾斜的，为了防止汽车侧滑，道路应为外（西南）高内（东北）低18．（2021·江苏淮安·高一阶段练习）有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动。如图所示，图中虚线表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为，下列说法中正确的是（）A．越高，摩托车对侧壁的压力将越大 B．越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大C．

越高，摩托车做圆周运动的周期将越小 D．

越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大19．（2022·上海·高一）如图，内壁光滑的玻璃管内用长为L的轻绳悬挂一个小球。当玻璃管绕竖直轴以角速度匀速转动时，小球与玻璃管间恰无压力。下列说法正确的是（）A．仅增加绳长后，小球将受到玻璃管斜向上方的压力B．仅增加绳长后，若仍保持小球与玻璃管间无压力，需增大C．仅增加小球质量后，小球将受到玻璃管斜向上方的压力D．仅增加角速度至后，小球将受到玻璃管斜向下方的压力20．（2022·湖南·长郡中学高一期末）如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒固定在水平地面上，其轴线处于竖直方向，A、B两个小球紧贴着筒内壁分别在不同的两个水平面上做匀速圆周运动（A做圆周运动的半径大于B，即RA>RB）。分析A、B两球的运动，可知它们具有相同的（）A．线速度 B．角速度 C．向心加速度 D．周期21．（2022·全国·浙江省新昌中学高一）如图是一个学员驾着教练车在水平路面上匀速转弯时的情形，考虑空气阻力，则下列说法中正确的是（）A．教练车所受地面的摩擦力与小车前进的方向相反B．教练车所受地面的摩擦力与小车前进的方向相同C．教练车所受地面的摩擦力指向弯道内侧且偏向小车前进的方向D．教练车所受地面的摩擦力垂直小车前进的方向且指向弯道内侧22．（2022·全国·高一专题练习）如图所示，A、B、C三个物体放在水平旋转圆台上，动摩擦因数均为μ，A的质量为2m，B、C的质量均为m，A、B离轴的距离为R，C离轴的距离为2R，当慢慢增加圆台转速，最先滑动的是（）A．A B．B C．C D．三个物体同时滑动23．（2022·全国·高一专题练习）如图所示，，两个小球质量都是m，a、b为水平轻杆，小球正随水平圆盘以角速度匀速转动，小球和圆盘间的摩擦力均可忽略不计，则（）A．杆a拉力为 B．杆a拉力为C．杆a拉力为 D．杆b拉力为24．（2022·全国·高一专题练习）天花板下悬挂的轻质光滑小圆环可绕过悬挂点的竖直轴无摩擦地旋转。一根轻绳穿过，两端分别连接质量为和的小球A、。设两球同时做如右下图所示的圆锥摆运动，且在任意时刻两球均在同一水平面内，则（）A．两球运动的周期相等B．两球的向心加速度大小相等C．、两球的线速度之比等于D．、两球的质量之比等于25．（2021·北京市延庆区教育科学研究中心高一期中）以下是我们所研究有关圆周运动的基本模型，如图所示，下列说法正确的（）A．如图甲，火车转弯小于规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用B．如图乙，汽车通过拱桥的最高点时受到的支持力大于重力C．如图丙，轻杆OA的A点和B点各固定一个小球，杆绕过O点的竖直轴MN旋转，则轻杆OB段受力大于AB段D．如图丁，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A、B两位置小球所受筒壁的支持力大小不相等26．（2021·福建·莆田二中高一阶段练习）如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔（小孔光滑）的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆）。现使小球到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动（图中P'位置），两次金属块Q都静止在桌面上的同一点，细线在桌面上方的部分始终保持水平，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是（）A．细线所受的拉力变大B．小球P运动的角速度变小C．Q受到桌面的静摩擦力变小D．Q受到桌面的支持力变大27．（2020·云南省富源县第一中学高一期末）如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥固定，有质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，A的运动半径较大，则（）A．A球的角速度必小于B球的角速度B．A球的线速度必小于B球的线速度C．A球运动的周期必小于B球运动的周期D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力28．（2021·河南·高一期末）如图甲所示汽车进入弯道前都要进行必要的减速，可以简化为图乙所示的示意图，、两点分别为减速点和转向点，为进入弯道前的平直公路，段路面为水平圆弧形弯道。已知段的距离为，弯道的半径为，汽车到达点时的速度大小为，汽车与路面间的动摩擦因数为0.6。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取。要确保汽车进入弯道后不侧滑，则在弯道上行驶的最大速度的大小和在段做匀减速运动的最小加速度的大小分别为（）A． B．C． D．29．（2022·全国·高一专题练习）如图所示，叠放在水平转台上的物体A、B随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B物体的质量分别是2m、m，A与B、B与转台间的动摩擦因数均为μ，B通过轻绳与转轴O1O2相连，轻绳保持水平，A、B可视为质点，A、B到转轴的距离为r，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．A对B的摩擦力方向指向圆心 B．转台的角速度一定满足C．B对A的摩擦力大小一定等于 D．当轻绳将开始要出现张力时，角速度ω=30．（2021·河南·方城第一高级中学高一期末）如图所示，质量为的小球由轻绳和分别系于一轻质细杆的点和点，绳长为，与水平方向成角时绳恰好在水平方向伸直。当轻杆绕轴以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动。重力加速度为，则（）A．绳的张力可能为零B．绳的张力随角速度的增大而增大C．当角速度时，绳中弹力不为零D．当角速度时，若绳突然被剪断，则绳仍可保持水平二、多选题31．（2021·安徽·合肥艺术中学高一阶段练习）如图所示，匀速转动的水平圆盘上放有质量分别为1kg和2kg的小物体A、B，A、B间用细线沿半径方向相连。它们到转轴的距离分别为rA=0.1m、rB=0.3m。A、B与盘面间的最大静摩擦力均为重力的0.3倍。g取10m/s2，现缓慢地增大圆盘的角速度，则下列说法正确的是（）A．当A达到最大静摩擦力时，B受到的摩擦力大小为6NB．当A恰好达到最大静摩擦力时，圆盘的角速度约为2rad/sC．当细线上开始有弹力时，圆盘的角速度大于rad/sD．在细线上有弹力后的某时刻剪断细线，A将做向心运动，B将做离心运动32．（2022·全国·高一专题练习）如图甲为一列质量为m的火车转弯时的情景。在弯道处外轨比内轨高，其简图如图乙所示，已知内外轨道对水平面倾角为，弯道处圆弧半径为R，火车转弯时的速度满足时，火车对内外铁轨均没有侧向挤压，则下列说法正确的是（）A．此时铁轨对火车的支持力大于mgB．此时铁轨对火车的支持力等于mgC．若，则外轨对外侧车轮轮缘有挤压D．若，则内轨对内侧车轮轮缘有挤压33．（2021·辽宁·高一期末）如图所示，一质量为m的小球用两根不可伸长的轻绳a、b连接，两轻绳的另一端分别系在竖直杆的A、B两点上，当两轻绳伸直时，a绳与杆的夹角为30°，b绳水平。已知a绳长为L，当竖直杆以自己为轴转动，在角速度ω从零开始缓慢增大过程中，则下列说法正确的是（）A．从开始至b绳刚要伸直时，绳a对小球不做功B．当时，b绳未伸直C．角速度ω从零开始缓慢增大过程中绳a对小球的拉力一直增大D．当b绳刚要伸直时，小球的向心加速度大小为34．（2021·山东·临朐县实验中学高一阶段练习）如图所示，转动轴垂直于光滑水平面，交点O的上方h处固定细绳的一端，细绳的另一端栓接一质量为m的小球B，绳长，转动轴带动小球在光滑水平面上做圆周运动，当转动的角速度逐渐增大时，下列说法正确的是（）A．小球可能受三个力，也可能受二个力的作用B．细绳上的拉力始终保持不变C．要使球离开水平面角速度至少为D．若小球飞离了水平面则线速度为35．（2022·全国·高一专题练习）质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，当两绳都拉直时，绳a与竖直方向成θ角，绳b在水平方向且长为L。当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．a绳的弹力随角速度的增大而增大B．当角速度，b绳将出现弹力C．当角速度时，a绳的弹力为D．当角速度时，b绳的弹力为4mgtanθ36．（2021·安徽·涡阳县第九中学高一期末）四个完全相同的小球A、B、C、D在水平面内均做圆锥摆运动。如图甲所示，其中小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动（连接B球的绳较长）；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向之间的夹角相同（连接D球的绳较长），则下列说法正确的是（）A．小球A、B角速度相同B．小球A、B线速度大小相同C．小球C、D向心加速度大小相同D．小球D受到绳的拉力比小球C受到绳的拉力大37．（2021·河南·高一期末）如图所示，质量分别为、的物块、B，与水平放置的圆盘间的滑动摩擦因数分别为、，与圆盘的圆心间的距离分别为、，两物块随圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，角速度为，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法中正确的是（）A．若，随着的增大，B先相对圆盘滑动B．若，随着的增大，B先相对圆盘滑动C．当，随着的增大，两物体同时发生离心现象D．两物块、B随着圆盘做匀速圆周运动的加速度大小之比为38．（2021·四川简阳·高一期末）如图所示，三角形为一光滑锥体的正视图，锥面与竖直方向的夹角为θ=37°。一根长为l=1m的细线一端系在锥体顶端，另一端系着一可视为质点的小球，小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，不计空气阻力，则（）A．小球受重力、支持力、拉力和向心力B．小球可能只受拉力和重力C．当时，小球对锥体的压力刚好为零D．当时，小球受重力、支持力和拉力作用三、解答题39．（2022·江苏如皋·高一期末）如图所示，水平转台上有一个小物块，用长为L的轻细绳将物块连接在通过转台中心的转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为θ，系统静止时细绳绷直但张力为零。物块与转台间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。物块随转台由静止开始缓慢加速转动，求：（1）绳中刚要出现拉力时转台的角速度；（2）物块刚离开转台时转台的角速度。40．（2021·吉林·汪清县汪清第四中学高一阶段练习）为避免超高车辆对交通设施产生损害，在需保护的设施前方一定距离处应设置激光超高超限预警系统。当车辆高度超过预先设定好的高度时，预警系统发出指令让前方的预警屏提示司机车辆超高信息并指示行车路线诱导车辆绕行。为保证车辆行驶安全，绕行车道转弯处会设置一定的内、外高度差。假设一超高货车以的速度通过激光超高检测器，司机在距离绕行车道转弯处的地方看到屏的信息后经开始刹车货车做匀减速运动，行至绕行车道转弯处时的速度，恰好无侧滑趋势进入弯道。已知绕行车道的宽度，货车转弯时的半径，重力加速度取，货车可视为质点，较小时，可认为。求∶（1）绕行车道转弯处的内、外高度差。（2）货车刹车时的加速度大小。41．（2022·江苏苏州·高一期末）一个半径的水平转盘以O为中心绕竖直轴转动，质量的小球A用长细线固定在转盘边缘的P点，质量的物块B在转盘边缘。当转盘以某一角速度匀速转动时，连接小球A的细线与竖直方向夹角为37°，物块B和转盘保持相对静止。已知，，g取10m/s2，小球A和物块B都可看作质点。求此时：(1)细线中拉力T的大小；(2)物块B受到水平转盘的摩擦力大小。42．（2021·吉林·延边二中高一阶段练习）如图所示，圆锥面与竖直方向的夹角为θ=37°，一条长为l=50cm的不可伸长的轻绳一端拴着质量为m=1kg的小球（可看作质点），另一端固定在圆锥体顶点，小球随圆锥体绕中心轴转动（g=10m/s2）。求：（1）角速度ω0为多大时小球对圆锥面恰好无压力？（2）当角速度为ω1=4rad/s时，绳子对小球的拉力的大小。参考答案：1．A【解析】【详解】AB．物体所受静摩擦力提供向心力，当物体所受静摩擦力达到最大静摩擦力时，圆台角速度达到使物体不滑动的最大值，根据解得由上式可知，运动半径r越小，所能达到的不滑动的角速度最大值越大，所以当圆台转速增大到某一值时，C比B先滑动，再增大到某一值时，A、B将同时滑动，故A错误，B正确；C．若A、B、C均未滑动，三者角速度相同，根据可知C的向心加速度最大，故C正确；D．若A、B、C均未滑动，三者角速度相同，根据可知B所受的摩擦力最小，故D正确。故选A。2．D【解析】【分析】【详解】A．根据kmg=mrω2得发生相对滑动的临界角速度由于b的转动半径较大，则b发生相对滑动的临界角速度较小，可知b一定比a先开始滑动，故A错误。B．a、b做圆周运动的角速度相等，相对静止时，靠静摩擦力提供向心力，根据f=mrω2可知静摩擦力大小不等，故B错误。C．靠静摩擦力提供向心力，根据f=mrω2知a的临界角速度故C错误；D．当时，小于a的临界角速度，可知a的摩擦力未达到最大，则摩擦力大小故D正确。故选D。3．B【解析】【详解】A．木块随圆盘一起转动，水平方向只受静摩擦力，由静摩擦力提供向心力，木块没有滑动时对b有对c有则木块没有滑动时两木块的摩擦力不同，当摩擦力达到最大静摩擦力时，木块开始滑动，对b有得对c有得则bc同时从水平圆盘上滑落，故A错误；B．当a、b和c均未滑落时，木块所受的静摩擦力提供向心力，则ω相等，f∝mr，所以ac所受的静摩擦力相等，都小于b的静摩擦力，故B正确；C．b和c均未滑落时线速度v=Rω半径相等，则大小一定相等，方向不同，C错误；D．以b为研究对象，由牛顿第二定律得得转速D错误。故选B。4．C【解析】【详解】A．摆球受重力和拉力作用，其中二者的合力提供向心力。故A错误；BC．对摆球受力分析，由牛顿第二定律，可得解得故B错误；C正确；D．对摆球受力分析，可得拉力为故D错误。故选C。5．A【解析】【分析】【详解】对小球受力分析如图：小球在竖直方向上受力平衡：水平方向上小球做匀速圆周运动：AB．根据向心力公式有：由图可知所以可知故A正确，B错误；C．由前面分析可知：因为A的质量与B的质量关系不确定，故AB所需的向心力关系不确定，故C错误；D．因为：因为A的质量与B的质量关系不确定，故AB物体对筒壁的压力关系不能确定，故D错误。故选A。6．B【解析】【详解】金属小球受重力和支持力作用，两者的合力提供向心力，由几何关系可知，向心力为由图可知所以甲运动时所需向心力大，碗对球的支持力为其竖直分力为所以两种情况下碗对地面的压力一样大，都是碗的重力加小球的重力，故ACD错误，B正确。故选B。7．B【解析】【分析】【详解】A.汽车转弯时摩擦力提供做圆周运动的向心力，A错误；B.汽车转弯的速度为时所需的向心力为B正确；C.汽车转弯的速度为时所需的向心力为则汽车会发生侧滑，C错误；D.汽车能安全转弯的向心加速度最大值满足可得am=7m/s2则汽车能安全转弯的向心加速度不可以超过，D错误。故选B。8．C【解析】【分析】【详解】A．向心力是效果力，可以由单个力充当，也可以由其它力的合力提供，或者由某个力的分力提供，不是性质力，因此，将运动员和自行车看成整体后，整体应受重力、支持力和摩擦力，故A错误；B．由向心力公式可知若此时三位运动员线速度大小相等，但不知道运动员的质量大小，故不能比较向心力的大小，故B错误；C．由向心加速度公式可知若此时三位运动员角速度相等，则他们的向心加速度大小关系满足，故C正确；D．若运动员突然加速，仍然可以保持原轨道做匀速圆周运动，则自行车的摩擦力增大来提供所需向心力，运动员和自行车在竖直方向上平衡，则有支持力在竖直方向的分力等于摩擦力竖直向下的分力和运动员和自行车的重力之和，运动员和自行车的重力不变，摩擦力变大，则支持力在竖直方向的分力变大，所以支持力变大，故D错误。故选C。9．B【解析】【分析】【详解】人做匀速圆周运动，则人的合外力提供向心力有设自行车对人的作用力大小为F，根据力的合成规律有联立解得自行车对人的作用力大小为所以B正确；ACD错误；故选B。10．A【解析】【分析】【详解】由题意可知，要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则转弯所需向心力全部由支持力水平方向的分力提供，则联立可得故A正确，BCD错误。故选A。11．C【解析】【分析】【详解】A．火车以某速度v转弯时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力、支持力的合力提供向心力，如图所示，因此有F=mgtanα由牛顿第二定律有mgtanα=解得当速度v>时，由牛顿第三定律可知，轮缘对外轨道有侧压力，速度越大侧压力越大，A错误；B．当速度v<时，由牛顿第三定律可知，轮缘对内轨道有侧压力，速度越小，侧压力越大，B错误；C．列车的速率为时，因为α角很小，sinα≈tanα，轮缘与轨道间无侧压力，C正确；D．列车所需的向心力由轨道支持力在水平方向的分力和侧压力水平方向的分力的合力提供，D错误。故选C。12．C【解析】【分析】【详解】AB．火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，由图可以得(θ为轨道平面与水平面的夹角)合力等于向心力，故有解得则火车转弯时速度等于时不挤压轨道，故AB错误；CD．当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力作用，由几何关系知故C正确D错误。故选C。13．D【解析】【分析】【详解】若要保持小木块不相对圆盘滑动，只要确保木块在最低点不发生相对滑动即可，需满足代入数据解得圆盘转动的角速度最大值为。故选D。14．D【解析】【详解】A．在最高点有可能不受摩擦力，重力的下滑分力提供做匀速圆周运动的向心力，A错误；BC．在最高点，转动的角速度较小时，摩擦力向上背离圆心，随着角速度的增大，摩擦力先减小到零，然后再反向指向圆心逐渐增大；除了最高点和最低点，其他位置摩擦力的方向也没有指向圆心，故BC错误；D．物块在最低点时最容易发生滑动，因此在最低点时，摩擦力达到最大时，转动的角速度最大，根据牛顿第二定律代入数据得D正确。故选D。15．B【解析】【详解】试题分析：只要小木块转过最低点时不发生相对滑动就能始终不发生相对滑动，设其经过最低点时所受静摩擦力为f，由牛顿第二定律有f-mgsinθ=mrω2；为保证不发生相对滑动需要满足f≤μmgcosθ．联立解得ω≤2rad/s．故B正确，ACD错误．故选B．考点：匀速圆周运动；牛顿定律的应用【名师点睛】解决本题的关键知道只要小木块转过最低点时不发生相对滑动就能始终不发生相对滑动，结合牛顿第二定律和最大静摩擦力进行求解．16．A【解析】【详解】ABC．设绳与竖直方向的夹角为，根据圆锥摆的向心力为得A球细线与竖直方向的夹角较大，则A的加速度比B球的加速度大，两球Lcosθ相等，则两球的角速度相等，A球的轨道半径较大，细线与竖直方向的夹角较大，则线速度较大，即A的线速度比B的线速度大，故A正确，BC错误；D．根据竖直方向上平衡有A球与竖直方向的夹角较大，则A所受细线的拉力较大，故D错误。故选A。17．D【解析】【详解】A．如果弯道是水平的，则“无人驾驶”汽车在拐弯时受到重力、支持力、摩擦力，不会受向心力，向心力是效果力，由物体受力提供，故A错误；B．如果弯道是水平的，由静摩擦力提供向心力，根据可知，速度越大，所需要的向心力越大，当需要的向心力大于最大静摩擦力时，汽车做离心运动，所以“无人驾驶”汽车在拐弯时收到的指令应让车速小一点，防止汽车做离心运动而发生侧翻，故B错误；CD．如果弯道是倾斜的，重力和支持力的合力可以提供向心力，而向心力指向圆心，所以3D地图上应标出外（西南）高内（东北）低，故C错误，D正确；故选D。18．B【解析】【详解】A．摩托车做匀速圆周运动，合外力完全提供向心力，所以小球在竖直方向上受力平衡可知侧壁对摩托车的支持力与高度无关，根据牛顿第三定律可知摩托车对侧壁的压力不变，故A错误；B．根据牛顿第二定律可知解得高度越大，越大，摩托车运动的线速度越大，B正确；C．根据牛顿第二定律可知解得高度越大，越大，摩托车运动的周期越大，C错误；D．摩托车的向心力大小为，大小不变，D错误。故选B。19．D【解析】【详解】AB．当管壁对球无作用力时，绳子的拉力和球的重力合力提供向心力，所以故，增加绳长之后，此时小球需要的向心力增大，重力与细绳的拉力不足以提供向心力，则小球将受到玻璃管斜向下方的压力；增加绳长之后，小球做圆周运动的半径增大，要保持小球与管壁之间无压力，则小球所需向心力大小不变，半径增大，则需要减小角速度ω，

故AB错误；C．增加小球质量，此时质量可被约去，小球做圆周运动的半径不变，小球对玻璃管无压力，故玻璃管对小球也无压力，

故C错误；D．仅增加角速度至ω′后，小球需要的向心力增大，小球有离心的趋势，小球将垂直于右侧管壁挤压管壁，玻璃管会给小球一个斜向下的压力，

故D正确。故选D。20．C【解析】【详解】小球的受力情况如图所示其所受合力提供（向心力），即又结合可知，、两球的运动，它们具有相同的向心加速度。故选C。21．C【解析】【详解】因为教练车做匀速圆周运动，其所受地面的摩擦力是静摩擦力，方向指向弯道内侧且偏向小车前进的方向，其切线分量与空气阻力平衡，沿着半径方向的分量充当向心力，故选C。22．C【解析】【详解】当滑块与转台间的摩擦力达到最大静摩擦时，滑块将要产生滑动，则解得则当转动半径越大时，最大角速度越小，也容易产生滑动，则当慢慢增加圆台转速，最先滑动的是C。故选C。23．C【解析】【详解】对小球N，水平轻杆b对它的弹力提供向心力，有由于杆b对小球M的弹力与对N的弹力大小相等，方向相反，所以对小球M，两水平轻杆对它的弹力的合力提供向心力，有可求得，杆a拉力为故选C。24．A【解析】【详解】A．设P点到圆周运动的圆心的高度为h，对小球B由牛顿第二定律有可知，两球角速度相等，两球的周期相等，故A正确；B．由于向心加速度由于A、B两球的半径r不同，可得向心加速度大小不相等，故B错误；C．由公式又可得A、B两球的线速度之比故C错误；D．绳子上的拉力处处相等，则有可得故D错误。故选A。25．C【解析】【分析】【详解】A．火车转弯时，刚好由重力和支持力的合力提供向心力时，有解得当时，重力和支持力的合力大于所需的向心力，则火车做近心运动的趋势，所以车轮内轨的轮缘对内轨有挤压，故A错误；B．汽车通过拱桥的最高点时，其所受合力方向指向圆心，所以汽车有竖直向下的加速度，汽车重力大于其所受支持力，故B错误；C．对小球A对小球B可知故C正确；D．小球在两位置做匀速圆周运动，由其合力提供向心力，受筒壁的支持力为（θ为锥体顶角的一半），故支持力大小相等，故D错误。故选C。26．A【解析】【分析】【详解】AB．设细线与竖直方向的夹角为θ，细线的拉力大小为FT，细线的长度为L，P球做匀速圆周运动时，由重力和细线拉力的合力提供向心力，如图所示则有Fn=mgtanθ=mω2Lsinθ得角速度使小球到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动时，θ增大，cosθ减小，则得到细线拉力FT增大，角速度增大，A正确，B错误；C．对Q，拉力增大，由平衡条件知，Q受到桌面的静摩擦力变大，C错误；D．金属块Q在桌面上保持静止，根据平衡条件知，Q受到桌面的支持力等于其重力，保持不变，D错误；故选A。27．A【解析】【详解】以小球为研究对象，其受力分析，由牛顿第二定律得解得则由图示可知，对于AB两个球来说，重力加速度g与角相同。A．A的转动半径大，B的半径小，因此A的角速度小于B的角速度，故A正确；B．A的线速度大于B的线速度，故B错误；C．A的周期大于B的周期，故C错误；D．由受力分析图可知，球受到的支持力由于两球的质量m与角度相同，则桶壁对AB两球的支持力相等，由牛顿第三定律可知，两球对桶壁的压力相等，故D错误。故选A。28．D【解析】【分析】【详解】汽车在弯道上行驶速度最大时，最大静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律知可得在段汽车做匀减速直线运动，在弯道以最大速度行驶时，减速运动的加速度最小，则解得即最小加速度大小为。ABC错误，D正确。故选D。29．D【解析】【分析】【详解】A．由受力分析可知，A做圆周运动的向心力只能由B对A的摩擦力提供，所以B对A的摩擦力方向指向圆心，由牛顿第三定律可知A对B的摩擦力方向背离圆心，故A错误；B．A做圆周运动的摩擦力只能由B对A的摩擦力提供，A所受的最大静摩擦力为可得解得故B错误；C．当时，B对A的摩擦力小于，故C错误；D．当绳子刚要出现张力时，转盘对B的静摩擦力达到最大，将A、B看成一个整体，由受力分析有解得故D正确。故选D。30．C【解析】【分析】【详解】A．小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零，A错误；B．根据竖直方向上平衡得解得可知a绳的拉力不变，与角速度无关，B错误；C．当b绳拉力为零时，有解得可知当角速度时，b绳出现弹力，C正确；D．当b绳拉力为零时，有解得可知当角速度时，b绳出现弹力，若绳突然被剪断，则绳不能保持水平，D错误。故选C。31．AC【解析】【分析】【详解】A．增大圆盘的角速度，B先达到最大静摩擦力，所以A达到最大静摩擦力时，B受到的摩擦力大小为FB=kmBg=6NA正确；B．设小物体A达到最大静摩擦力时，圆盘的角速度为ω1，此时细线的拉力为T，则对A：对B：得B错误；C．当细线上开始有弹力时，对B解得C正确；D．剪断细线，A随圆盘做圆周运动，B将做离心运动，D错误。故选