2024-2025高中物理人教版必修专题6.4生活中的圆周运动 同步练习（解析版）.docx

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6.4生活中的圆周运动同步练习

一、单选题

1．（2023·福建省宁德市教师进修学院高一期末）如图所示的四种情形中，防止离心现象的是（）

A．甲图火车转弯时，不得超速通过

B．乙图民间艺人在制作棉花糖

C．丙图仪器通过高速旋转分离血液成分

D．丁图洗衣机甩干时内筒在高速旋转

【答案】A

【详解】

A．火车转弯时，按规定速度通过是为了防止离心现象，故A正确；

B．制作“棉花糖”的过程中，糖熔化后被甩出，做离心运动，是应用了离心现象，故B错误；

C．通过高速旋转分离血液成分，是应用了离心现象，故C错误；

D．洗衣机脱水利用了水在高速旋转，附着力小于向心力时做离心运动，是应用了离心现象，故D错误。

故选A。

2．（2023·湖北·十堰市教育科学研究院高一期末）在一段半径为R的圆弧形水平弯道上，已知地面对汽车轮胎的最大摩擦力等于车重的μ倍，且μ1，则汽车拐弯时的安全速度是（）

A． B． C． D．

【答案】A

【详解】

汽车在圆弧水平弯道路面行驶，做圆周运动。其所需要的向心力由静摩擦力提供F静=

由上式可知，当速度越大时，静摩擦力也越大。所以速度最大时，静摩擦力达最大。即μmg=

解得最大速度

故选A。

3．（2023·北京市第四十三中学高三阶段练习）如图，光滑水平面上，质量为m的小球，在细绳拉力F的作用下，以速度v做半径为r的匀速圆周运动。（）

A．若小球沿顺时针运动到图示位置时，拉力F突然变小，则小球将沿轨迹a运动

B．若小球沿顺时针运动到图示位置时，拉力F突然变大，则小球将沿轨迹b运动

C．若小球沿顺时针运动到图示位置时，绳子突然断裂，则小球将沿轨迹c运动

D．无论绳子上的力如何变化，小球都将沿圆周运动

【答案】C

【详解】

A．若小球沿顺时针运动到图示位置时，拉力F突然变小，向心力不足小球做离心运动，则小球将沿轨迹b运动，A错误；

B．若小球沿顺时针运动到图示位置时，拉力F突然变大，小球做向心运动，则小球将沿轨迹a运动，B错误；

C．若小球沿顺时针运动到图示位置时，绳子突然断裂，向心力消失，小球沿着切线运动，则小球将沿轨迹c运动，C正确；

D．无论绳子上的力如何变化，小球都不能沿圆周运动，D错误。

故选C。

4．（2024·全国·高一期末）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（）

A．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

【答案】A

【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。

5．（2023·浙江·嘉兴市第五高级中学高二期中）如图所示，游乐场的过山车载着游客高速通过竖直圆形轨道。游客能够头朝下脚朝上安全通过轨道最高点而不会掉下来的原因是（）

A．游客被安全带紧紧绑在座椅上

B．游客在最高点受到竖直向上的离心力的作用

C．游客在高速通过最高点需要的向心力大于本身的重力

D．游客受到重力、座椅的弹力和向心力的共同作用保持平衡

【答案】C

【详解】

B．离心现象是因为物体所受的力不足以提供向心力，而有沿着半径向外运动的趋势的现象，不是力的作用，故B错误；

D．向心力是效果力，由某一个力或者某一个的分力或几个力的合力提供，受力分析时，只能分析性质力，不能分析效果力，故D错误；

C．在过山车做圆周运动的过程中，在最高点不下落的临界条件是：重力提供向心力，当所需要的向心力大于重力的时候，重力全部提供为游客做圆周运动的向心力，所以游客不会往下掉，故C正确；

A．游客系上安全带是为了防止过山车出故障时速度减小或停下，导致重力大于所需向心力而掉下来，故A错误。

故选C。

6．（2023·辽宁·抚顺县高级中学校高三阶段练习）如图所示，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨组成的轨道平面与水平面的夹角为θ，弯道处的圆弧半径为R，若质量为