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1、考点24 圆周运动练基础12023浙江模拟预测波轮洗衣机的脱水桶如图所示，其相关规格参数如下某次脱水程序中，有一质量为6 g的硬币被甩到筒壁上，随着脱水桶一起做匀速圆周运动，下列说法中正确的是()型号额定电压、频率220 V、50 Hz额定脱水功率225 W质量31 kg脱水转速600 r/min脱水筒尺寸直径300 mm、高370 mm外形尺寸长555 mm、宽510 mm、高870 mmA.该硬币随着脱水桶做匀速圆周运动时，受到重力、支持力、向心力和静摩擦力B.脱水桶的转速越小，脱水效果越好C.脱水中，该硬币需要的向心力约为3.6 ND.转速越快，该硬币随着脱水桶做匀速圆周运动时所受的静摩
2、擦力越大22023宁波二模如图所示为“行星减速机”的工作原理图“行星架”为固定件，中心“太阳轮”为从动件，其半径为R1；周围四个“行星轮”的半径为R2，“齿圈”为主动件，其中R12R2.A、B、C分别是“太阳轮”“行星轮”“齿圈”边缘上的点则在该状态下()A.A点与B点的角速度相同B.A点与C点的转速相同C.B点与C点的周期相同D.A点与C点的线速度大小相同32023浙江杭州九校联考(多选)杭州游乐园有一种叫做“快乐飞机”的游乐项目，模型如图所示，已知模型飞机质量为m，固定在长为L的旋臂上，旋臂与竖直方向夹角为，当模型飞机以角速度绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动时，下列说法正确的是()A.模型
3、飞机受到重力、旋臂的作用力和向心力B.旋臂对模型飞机的作用力方向一定与旋臂垂直C.旋臂对模型飞机的作用力大小为mD.若夹角增大后，则旋臂对模型飞机的作用力增大42023山东潍坊高三阶段练习2022年2月7日在首都体育馆举行的北京2022年冬奥会短道速滑项目男子1000米决赛中，中国选手任子威夺得冠军，其比赛场地如图甲所示，场地周长111.12 m，其中直道长度为28.85 m，弯道半径为8 m若一名质量为50 kg的运动员以大小12 m/s的速度进入弯道，紧邻黑色标志块做匀速圆周运动，如图乙所示，运动员可看作质点，重力加速度g取10 m/s2，则运动员在弯道上受到冰面最大作用力的大小最接近的值
4、为()A.500 N B900 NC.1 030 N D2 400 N5.2021浙江6月质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确的是()A.秋千对小明的作用力小于mgB.秋千对小明的作用力大于mgC.小明的速度为零，所受合力为零D.小明的加速度为零，所受合力为零62023福建泉州质检五在2022年3月23日的“天宫课堂”上，航天员王亚平摇晃装有水和油的小瓶，静置后水和油混合在一起没有分层图甲为航天员叶光富启动“人工离心机”，即用绳子一端系住装有水油混合的瓶子，以绳子的另一端O为圆心做如图乙所示的圆周运动，一段时间后水和油成功分层(水的密度大于油的密度)，以
5、空间站为参考系，此时()A.水和油的线速度大小相等B.水和油的向心加速度大小相等C.水对油的作用力大于油对水的作用力D.水对油有指向圆心的作用力7.2022山东卷无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为3 m的半圆弧BC与长8 m的直线路径AB相切于B点，与半径为4 m的半圆弧CD相切于C点小车以最大速度从A点驶入路径，到适当位置调整速率运动到B点，然后保持速率不变依次经过BC和CD.为保证安全，小车速率最大为4 m/s.在ABC段的加速度最大为2 m/s2，CD段的加速度最大为1 m/s2.小车视为质点，小车从A到D所需最短时间t及在AB段做匀速直线运动的最长距离l为()A.t(2)s，
6、l8 mB.t()s，l5 mC.t(2)s，l5.5 mD.ts，l5.5 m8.2021全国甲卷“旋转纽扣”是一种传统游戏如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50 r/s，此时纽扣上距离中心1 cm处的点向心加速度大小约为()A.10 m/s2 B100 m/s2C.1 000 m/s2 D10 000 m/s29.2021河北卷(多选)如图，矩形金属框MNQP竖直放置，其中MN、PQ足够长，且PQ杆光滑，一根轻弹簧一端固定在M点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿过PQ杆金属框绕MN轴分别
7、以角速度和匀速转动时，小球均相对PQ杆静止，若，则与以匀速转动时相比，以匀速转动时()A.小球的高度一定降低B.弹簧弹力的大小一定不变C.小球对杆压力的大小一定变大D.小球所受合外力的大小一定变大102023温州二模如图所示，场地自行车赛道与水平面成一定倾角，A、B、C三位运动员骑自行车在赛道转弯处以相同大小的线速度做匀速圆周运动(不计空气阻力).则下列说法正确的是()A.自行车受到地面的静摩擦力指向圆周运动的圆心B.自行车(含运动员)受到重力、支持力、摩擦力、向心力C.A、B、C三位运动员的角速度ABCD.A、B、C三位运动员的向心加速度aAaBaC112023江苏南京市开学考试如图所示为“
8、铁笼飞车”的特技表演，其抽象出来的理想模型为如图所示的内壁光滑的圆球，其中a、b、c分别表示做圆周运动时的不同轨道，a轨道与b轨道均水平，c轨道竖直，一个质点在球内绕其光滑内壁做圆周运动时，下列有关说法正确的是()A.沿a轨道可能做变速圆周运动B.沿c轨道运动的最小速度为0C.沿a轨道运动的速度比沿b轨道运动的速度大D.沿a轨道运动的周期比沿b轨道运动的周期大122023福建省福州第一中学模拟抛石机是古代战场的破城重器(如图甲)，可简化为图乙所示将石块放在长臂A端的半球形凹槽，在短臂B端挂上重物，将A端拉至地面然后突然释放，石块过最高点P时就被水平抛出已知转轴O到地面的距离h5 m，OAL15
9、 m，质量m60 kg可视为质点的石块从P点抛出后的水平射程为80 m，不计空气阻力和所有摩擦，取g10 m/s2，求：(1)石块落地时速度的大小；(2)石块到达P时对凹槽压力的大小及方向考点24圆周运动练基础1答案：C解析：硬币受到重力、摩擦力和支持力作用，支持力提供向心力，向心力是效果力，故A错误；根据牛顿第二定律Fmr2、2n可知，增大脱水转速，脱水效果越好，故B错误；硬币的向心加速度ar20.15(20)2 m/s2591.6 m/s2，硬币所需的向心力Fnma6103591.6 N3.6 N，故C正确；竖直方向受力平衡，所以静摩擦力Ffmg，若增大脱水桶转速，则桶壁对硬币的静摩擦力不
10、变，故D错误2答案：D解析：齿轮传动，每个齿轮边缘的线速度大小都相等，故A点与B点、C点的线速度大小相等，已知三点的半径不同，由可知：A、B、C三点的角速度不同，由n可知三点的转速不同，由T可知，三点的周期不同，故D正确，A、B、C错误3答案：CD解析：当模型飞机以角速度绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动时，模型飞机受到重力、旋臂的作用力，这两个力的合力提供向心力，旋臂对模型飞机的作用力方向不一定与旋臂垂直，选项A、B错误；模型飞机受到重力和旋臂的作用力，这两个力的合力沿水平方向指向圆心，提供向心力，所以旋臂对模型飞机的作用力大小为m，选项C正确；由Fm可知，若夹角增大后，则旋臂对模型飞机的作用
11、力增大，选项D正确4答案：C解析：运动员在水平面内做匀速圆周运动需要的向心力为Fnm900N，竖直方向受力平衡FNmg500 N，所以运动员受到冰面的作用力F1 030 N，故选项C正确5答案：A解析：在最高点，小明的速度为0，设秋千的摆长为l，摆到最高点时摆绳与竖直方向的夹角为，秋千对小明的作用力为F，则对人、沿摆绳方向受力分析有Fmg cos m，由于小明的速度为0，则有Fmg cos mg，沿垂直摆绳方向有mg sin ma，解得小明在最高点的加速度为ag sin ，所以A正确；B、C、D错误6答案：D解析：水的密度大于油的密度，所以混合液体中取半径相同处体积相等的水和油的液体小球，水球
12、的质量更大，根据F向m2r可知，水球需要的向心力更大，故当水油分层后水在瓶底，油在表面，水和油做圆周运动的半径不相同，角速度相同，根据vr知，水比油的半径大时，线速度也大，A错误；根据a向2r知，角速度相同时，水的半径大，向心加速度也就大，B错误；水对油的作用力和油对水的作用力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律，此二力大小相等方向相反，C错误；油做圆周运动的向心力由水提供，故水对油有指向圆心的作用力，D正确7答案：B解析：依题意知小车在BC段运动的最大速率为v1 m/s，在CD段运动的最大速率为v22 m/s，所以经过BC段和CD段的最大速率为v22 m/s，因此在BC段和CD段运动的最短时间
13、t3 s s，在B点的速率最大为v22 m/s，设在AB段小车以最大加速度减速的距离为x，则根据匀变速直线运动规律得vv2a1x，解得x3 m，t21 s，所以匀速运动的最大距离l8 mx5 m，运动时间t1 s，最短时间tt1t2t3s，B正确8答案：C解析：由题目所给条件可知纽扣上各点的角速度2n100 rad/s，则纽扣上距离中心1 cm处的点的向心加速度大小a2r(100)20.01 m/s21 000 m/s2，故选项A、B、D错误，选项C正确9答案：BD解析：设弹簧的劲度系数为k，形变量为x，弹簧与竖直方向的夹角为，MN、PQ的距离为L，对小球受力分析有kx cos mg0，即竖直
14、方向受力为0，水平方向有kx sin FNm2L，当金属框以绕MN轴转动时，假设小球的位置升高，则kx减小，cos 减小，小球受力不能平衡；假设小球的位置降低，则kx增大，cos 增大，小球受力同样不能平衡，则小球的位置不会变化，弹簧弹力的大小一定不变，故A错误，B正确小球对杆的压力大小F压FNm2Lkx sin 或F压FNkx sin m2L，所以当角速度变大时压力大小不一定变大，故C错误当角速度变大时小球受到的合外力一定变大，故D正确10答案：C解析：场地自行车赛道与水平面成一定倾角，自行车受地面的静摩擦力方向沿斜面方向，而圆周运动的圆心与自行车在同一水平面上，故A错误；向心力是效果力，可
15、以由单个力充当，也可以由n个力的合力提供，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B错误；三位运动员线速度相等，根据vR可知，半径越大，角速度越小，故C正确；三位运动员线速度相等，由向心加速度公式a可知，则他们的向心加速度大小关系满足aAaBaC，故D错误11答案：D解析：设弹力与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律得mg tan m，rR sin 解得v，沿a轨道一定做匀速圆周运动，越小，v越小，沿a轨道运动的速度比沿b轨道的速度小，A、C错误；在最高点，根据牛顿第二定律得mgm解得v，沿c轨道运动，在最高点的最小速度为，B错误；根
16、据牛顿第二定律得mg tan mr，rR sin 解得T2 ，越小，周期越大，沿a轨道运动的周期比沿b轨道运动的周期大，D正确12答案：(1)20 m/s(2)5 800 N，方向竖直向上解析：(1)依题意，石块从P点抛出后做平抛运动，则有sv0t80 mLhgt220 m求得石块从P点抛出到到达地面所用时间为t2 s从P点抛出时的速度大小为v040 m/s则落地时的速度大小为v20 m/s.(2)石块到达P点时，根据牛顿第二定律有FNmgm代入数据求得，凹槽对石块的弹力为FN5 800 N说明凹槽对石块的弹力方向与重力方向相同，即竖直向下，根据牛顿第三定律可知，石块对凹槽压力的大小为5 800 N，方向竖直向上