备战2022年高考物理一轮复习考点帮10 圆周运动（浙江专用）

考点10圆周运动专题知识内容考试要求必考加试圆周运动圆周运动dd向心加速度dd向心力dd生活中的圆周运动c1.从题型上看，常以选择题形式出现；也可能与其他专题相结合，与能量知识综合考查，以计算题形式出现．试题新颖，难度中等偏上.2.考查知识点主要有：圆周运动是每年必考热点.3.从整体命题趋势上看，本部分内容常与电场和磁场结合，在实际应用和生产、生活、科技相联系命题，或与其他专题综合考查，曲线运动问题由原来的选择题变为在计算题中考查考向一圆周运动的运动学分析（2021·浙江高三二模）洗手后我们往往都有“甩水”的动作，如图所示是摄像机拍摄甩水视频后制作的频闪画面，A、B、C是甩手动作最后3帧照片指尖的位置。最后3帧照片中，指尖先以肘关节M为圆心做圆周运动，到接近B的最后时刻，指尖以腕关节N为圆心做圆周运动。测得A、B之间的距离约为24cm，相邻两帧之间的时间间隔为0.04s，则指尖（　　）A．在B点的速度约为3m/sB．在B点的角速度约为10rad/s C．在AB段的向心加速度约为36m/s2D．在BC段的向心加速度约为300m/s2【答案】D【详解】AB．从帧A到帧B的时间间隔是t=0.04s，帧A指尖到帧B指尖之间的实际距离为L=24cm，由题意知其弧长与弦长近似相等，根据线速度的定义有：人手臂NB长约12cm，MB大约40cm，角速度故AB错误；C．在AB段故C错误；D．在BC段的向心加速度约为故D正确。故选D1．（2021·浙江高三零模）如图所示，一芭蕾舞者在冰面上滑冰。此时此刻，他正绕着他的左脚保持该姿势做原地旋转的动作。其中A点为他的脚尖，B与C位于同一竖直线。对此，下列说法正确的是（　　）A．A点与C点的线速度大小相同B．B点与A点的线速度大小相同C．A点与B点的角速度大小不同D．B点与C点的线速度大小相同【答案】D【详解】由题意可知A、B、C三点的角速度大小相同，且A点的运动半径比B、C两点的运动半径大，根据 可知B、C两点的线速度大小相同，A点的线速度比B、C两点的线速度大，综上所述可知ABC错误，D正确。故选D。2．（2019·浙江高三月考）未来的星际航行中，宇航员长期处于完全失重状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示．当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力．为达到上述目的，下列说法正确的是A．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大B．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小C．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大D．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小【答案】B【详解】在外太空，宇航员处于完全失重状态，所以在旋转仓中我们不需要考虑地球引力作用；宇航员在旋转仓中做圆周运动所需要的向心力由侧壁支持力提供，根据题意有，故可知，旋转半径越大，转运角速度就越小，且与宇航员质量无关，故B正确、ACD错误．考向二圆周运动的动力学分析(2019·通州模拟)如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动。有一个质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球A所在的高度为筒高的一半。已知重力加速度为g，则(　　)A．小球A做匀速圆周运动的角速度ω＝B．小球A受到重力、支持力和向心力三个力作用 C．小球A受到的合力大小为D．小球A受到的合力方向垂直于筒壁斜向上【参考答案】A【详细解析】小球A受到重力、支持力两个力作用，合力的方向水平且指向转轴，则mgtanθ＝mω2r(设漏斗内壁倾角为θ)，半径r＝，tanθ＝，解得角速度ω＝，A正确，B、C、D错误。【名师点睛】求解圆周运动的动力学问题做好“三分析”一是几何关系的分析，目的是确定圆周运动的圆心、半径等；二是运动分析，目的是表示出物体做圆周运动所需要的向心力公式(用运动学量来表示)；三是受力分析，目的是利用力的合成与分解的知识，表示出物体做圆周运动时外界所提供的向心力。1．（2021·浙江高考真题）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B．秋千对小明的作用力大于C．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【答案】A【详解】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由于小明的速度为0，则有沿垂直摆绳方向有解得小明在最高点的加速度为所以A正确；BCD错误； 故选A。2．（2021·浙江高三二模）C919中型客机全称COMACC919，是我国首款按照最新国际适航标准，具有自主知识产权的干线民用飞机，由中国商用飞机有限责任公司研制，当前己有6架C919飞机完成取证试飞工作，预计2021年正式投入运营。如图所示的是C919客机在无风条件下，飞机以一定速率v在水平面内转弯，如果机舱内仪表显示机身与水平面的夹角为，转弯半径为r，那么下列的关系式中正确的是（　　）A．B．C．D．【答案】A【详解】飞机做圆周运动的向心力由重力和发动机的升力的合力提供，则由牛顿第二定律可得即故选A。考向三水平面内的匀速圆周运动(2019·宝鸡一模)（多选）如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒固定在地面上，圆锥筒的轴线竖直。一个小球贴着筒的内壁在水平面内做圆周运动，由于微弱的空气阻力作用，小球的运动轨迹由A轨道缓慢下降到B轨道，则在此过程中(　　)A．小球的向心加速度逐渐减小B．小球运动的角速度逐渐减小C．小球运动的线速度逐渐减小D．小球运动的周期逐渐减小【参考答案】CD　【详细解析】以小球为研究对象，对小球受力分析，小球受力如图所示。由牛顿第二定律得： ＝ma＝＝mrω2可知在A、B轨道的向心力大小相等，a＝，向心加速度不变，故A错误。角速度ω＝，由于半径减小，则角速度变大，故B错误。线速度v＝，由于半径减小，线速度减小，故C正确。周期T＝，角速度增大，则周期减小，故D正确。【名师点睛】要注意向心力的来源，它可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，在受力分析中要避免再另外添加一个向心力1．(多选)如图所示，两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于O点，设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动．已知L1跟竖直方向的夹角为60°，L2跟竖直方向的夹角为30°，下列说法正确的是(　　)A．细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为∶1B．小球m1和m2的角速度大小之比为∶1C．小球m1和m2的向心力大小之比为3∶1D．小球m1和m2的线速度大小之比为3∶1【答案】AC【解析】对任一小球进行研究，设细线与竖直方向的夹角为θ，竖直方向受力平衡，则Tcosθ＝mg，解得T＝，所以细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为＝＝，故A正确；小球所受合力的大小为mgtanθ，根据牛顿第二定律得mgtanθ＝mLω2sinθ，得ω2＝，故两小球的角速度大小之比为＝＝，故B错误；小球所受合力提供向心力，则向心力为F＝mgtanθ，小球m1和m2的向心力大小之比为＝＝3，故C正确．两小球角速度大小之比为∶1，由v＝ωr得线速度大小之比为　∶1，故D错误．2．（2021·浙江高三三模）如图所示为旋转脱水拖把结构图。把拖把头放置于脱水桶中，手握固定套杆向下运动，固定套杆就会给旋转杆施加驱动力，驱动旋转杆、拖把头和脱水桶一起转动，把拖把上的水甩出去。旋转杆上有长度为35cm的螺杆，螺杆的螺距（相邻螺纹之间的距离）为d =5cm，拖把头的托盘半径为10cm，拖布条的长度为6cm，脱水桶的半径为12cm。某次脱水时，固定套杆在1s内匀速下压了35cm，该过程中拖把头匀速转动，则下列说法正确的是（　　）A．拖把头的周期为7sB．拖把头转动的角速度为14πrad/sC．紧贴脱水桶内壁的拖布条上附着的水最不容易甩出D．旋转时脱水桶内壁与托盘边缘处的点向心加速度之比为5：6【答案】B【详解】A.每下压一次固定套杆向下运动5cm，故拖把头转动的周期为故A错误；B.拖把头转动的角速度为故B正确；C.拖布条上所有位置角速度相同，越靠近脱水桶内壁的位置转动半径越大，需要的向心力越多，水越容易被甩出，故C错误；D.托盘和脱水桶的角速度相同，托盘和脱水桶内壁的半径之比为5:6，由可知，脱水桶内壁与托盘边缘处的点向心加速度之比为6：5，故D错误；故选B。考向四竖直面内的圆周运动(2019·杭州五校联考)(多选)质量为m的物体沿着半径为r的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为v，如图所示。若物体与球壳之间的动摩擦因数为μ，则物体在最低点时的(　　)A．向心加速度为 B．向心力为mC．对球壳的压力为D．受到的摩擦力为μm【参考答案】AD【详细解析】物体滑到球壳最低点时，速度大小为v，圆周运动半径为r，向心加速度为an＝，故A正确；根据牛顿第二定律可知，物体在最低点时的向心力Fn＝m，故B错误；根据牛顿第二定律得N－mg＝m，得球壳对物体的支持力N＝m，由牛顿第三定律可知，物体对球壳的压力N′＝N＝m，故C错误；物体在最低点时，受到的摩擦力为f＝μN＝μm，故D正确。【名师点睛】圆周运动到达最低点时，要注意压力不是重力，要考虑向心力是有那些力提供的，再根据滑动摩擦力的公式求解1．(2020·陕西省宝鸡市质检二)如图所示，长为L的轻质硬杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴上，现让杆绕转轴O在竖直平面内匀速转动，转动的角速度为ω，某时刻杆对球的作用力水平向左，则此时杆与水平面的夹角θ为(　　)A．sinθ＝B．sinθ＝C．tanθ＝D．tanθ＝【答案】B【解析】小球所受重力和杆的作用力的合力提供向心力，受力如图所示 根据牛顿第二定律有：＝mLω2，解得：sinθ＝，故选B.2.（2017·浙江高三二模）游乐园的摩天轮，是一种大型竖直转轮状的娱乐设施，乘客在箱体中随摩天轮匀速运行，下列说法正确的是（　　）A．某时刻所有乘客运动的线速度都相同B．当某一乘客运动到与圆心等高处时，箱体对乘客的作用力大小等于重力C．某乘客分别经过最高点和最低点时，所受的合外力大小相等D．乘客从最高点运动到最低点处于失重状态【答案】C【详解】A．线速度是矢量，摩天轮做匀速圆周运动，不同乘客的位置不同，所以它们运动的线速度方向不相同，故A错误；B．摩天轮做匀速圆周运动，加速度的方向始终指向圆心，箱体对乘客的作用力与重力的合力提供向心力，合力指向圆心，由牛顿第二定律可知，摩天轮对乘客的作用力大小不等于重力，故B错误；C．摩天轮做匀速圆周运动，乘客受到的合外力提供向心力，由知，R、v不变，向心力不变，合外力不变，所以乘客分别经过最高点和最低点时，所受的合外力大小相等，故C正确；D．摩天轮所受作用力等于摩天轮对乘客的弹力，在最高点摩天轮所受弹力小于乘客的重力，所以乘客处于失重状态；在最低点摩天轮所受弹力大于乘客的重力，所以乘客处于超重状态；可知乘客从最高点运动到最低点的过程中，先处于失重状态，后处于超重状态，故D错误。故选C。考向五水平面圆周运动的临界问题 (2019·三门峡联考)如图所示，AB为竖直转轴，细绳AC和BC的结点C系一质量为m的小球，两绳能承受的最大拉力均为2mg。当细绳AC和BC均拉直时，∠ABC＝90°，∠ACB＝53°，BC＝1m。细绳AC和BC能绕竖直轴AB匀速转动，因而小球在水平面内做匀速圆周运动。当小球的线速度增大时，两绳均会被拉断，则最先被拉断的那根绳及另一根绳被拉断时的速度分别为(重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)(　　)A．AC　5m/sB．BC　5m/sC．AC　5.24m/sD．BC　5.24m/s【参考答案】B　【详细解析】当小球线速度增至BC被拉直后，由牛顿第二定律可得，竖直方向上：TAsin∠ACB＝mg①，水平方向上：TAcos∠ACB＋TB＝m②，由①式可得：TA＝mg，小球线速度增大时，TA不变，TB增大，当BC绳刚要被拉断时，TB＝2mg，由②可解得此时，v≈5.24m/s；BC绳断后，随小球线速度增大，AC线与竖直方向间夹角增大，设AC线被拉断时与竖直方向的夹角为α，由TAC·cosα＝mg，TACsinα＝m，r′＝LAC·sinα，可解得，α＝60°，LAC＝m，v′＝5m/s，故B正确。【名师点睛】对于圆周运动中的临界问题，分析时应首先考虑达到临界条件时物体所处的状态，然后分析该状态下物体的受力特点，结合圆周运动知识，列出相应的动力学方程。对有关范围类的临界问题，应注意分析两个极端状态，以确定变化范围。1．(2014·新课标全国卷Ⅰ，20)(多选)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．b一定比a先开始滑动B．a、b所受的摩擦力始终相等C．ω＝是b开始滑动的临界角速度 D．当ω＝时，a所受摩擦力的大小为kmg【答案】AC【解析】木块a、b的质量相同，外界对它们做圆周运动提供的最大向心力，即最大静摩擦力Ffm＝kmg相同。它们所需的向心力由F向＝mω2r知Fab，杆对小球的弹力方向向下，根据牛顿第三定律，小球对杆的弹力方向向上，故C错误；当v2＝2b 时，mg＋F弹＝m＝m，又g＝，F弹＝m－mg＝mg，故D正确2．（2021·金华市曙光学校高一期中）如图所示，将完全相同的两小球AB，用长L=0.8m的细绳悬于以v=4m/s向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止瞬间，两悬线中的张力之比TB:TA为（　　）A．1:1B．1:2C．l:3D．1:4【答案】C【详解】设小球的质量都是m小车突然停止，则B球受到小车前壁的作用停止运动，对B球有：FB=mg=10m小车突然停止，则A球由于惯性，会向前摆动，做圆周运动，对A球有：所以两悬线中的张力之比TB:TA为1:3。故选C考向七传动装置（2021·浙江高三月考）两级皮带传动装置如图所示，轮1和轮2的半径相同，轮2和轮3两个同心轮固定在一起，轮3和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，转动时皮带和轮子之间均不打滑，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比（　　）A．线速度大小之比为1：4 B．向心加速度大小之比为8：1C．周期之比为4：1D．角速度大小之比为1：8【答案】C【详解】A．由图可知，1与3边缘的线速度相等，2与4边缘的线速度相等；2与3的角速度相等，根据可知所以得其中v2、v3为轮2和轮3边缘的线速度，则故A错误；B．设轮4的半径为r，则即故B错误；CD．由又故故C正确D错误。故选C。1.（2021·全国高一课时练习）如图所示，转笔深受广大中学生的喜爱．某一时刻，笔绕手指上的某一点O做匀速转动，OA∶OB＝1∶2，设A、B线速度大小分别为vA和vB，角速度大小分别为ωA和ωB，则vA∶vB＝________，ωA∶ωB＝________。 【答案】1：21：1【详解】略2.（2021·全国高一课时练习）如图所示，A、B为自行车车轮辐条上的两点，当它们随轮一起转动时：（1）A、B两点的速度方向各沿什么方向？（2）如果B点在任意相等的时间内转过的弧长相等，B做匀速运动吗？（3）A、B两点哪个运动得快？哪个转动得快？【答案】（1）A、B两点的速度方向均沿各自圆周在该点的切线方向。（2）B运动的方向时刻变化，故B做变速运动。（3）B运动得快．A、B转动得同样快。【详解】略一、单选题1．（2019·浙江高考真题）一质量为2.0×103 kg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1.4×104N，当汽车经过半径为80m的弯道时，下列判断正确的是（）A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力B．汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为1.4×104NC．汽车转弯的速度为20m/s时汽车会发生侧滑D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s22．（2021·浙江高三开学考试）如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，一质量为M的小孩坐在座舱里，则（　　）A．小孩运动周期为B．线速度的大小大于ωRC．在A位置小孩受座舱作用力的大小为MgD．小孩所受合力大小始终为Mω2R3．（2021·浙江高三二模）2022年北京冬季奥运会，将于2022年2月4日至20日在北京与张家口举行。如图所示为我国运动员“双人花样滑冰”训练时的情景，下列说法正确的是（　　）A．以男运动员为参考系，女运动员是静止的B．研究女运动员的技术动作时，可以把她看成质点C．若女运动员做圆周运动，她旋转一周的平均速度为零 D．女运动员旋转时的加速度方向始终沿着伸直的手臂方向4．（2021·浙江高三二模）如图为某种水轮机的示意图，水平管出水口的水流速度恒定为，当水流冲击到水轮机上某挡板时，水流的速度方向刚好与该挡板垂直，该档板的延长线过水轮机的转轴O，且与水平方向的夹角为。当水轮机圆盘稳定转动后，挡板的线速度恰为冲击该挡板的水流速度的一半。忽略挡板的大小，不计空气阻力，若水轮机圆盘的半径为R，则水轮机圆盘稳定转动的角速度大小为（　　）A．B．C．D．5．（2021·浙江衢州·高三二模）如图所示，细线下端悬挂一个小球，细线上端固定于O点，改变细线的长度使小球在同一水平面做半径不同的匀速圆周运动，则（　　）A．向心力为细线的拉力B．半径不同，线速度大小相同C．半径不同，小球做圆周运动的周期相同D．半径越大，小球做圆周运动的角速度越大6．（2017·通榆县第一中学校）如图是自行车传动结构的示意图，其中I是半径为r1的大齿轮，Ⅱ是半径为r2的小齿轮，Ⅲ是半径为r3的后轮。假设脚踏板的转速为n（r/s），则自行车前进的速度为（　　） A．B．C．D．7．（2021·浙江高三月考）如图所示，有一个竖直薄壁圆筒，内壁光滑且半径为R，上部侧面A处的正下方h处有一个小孔B，一个大小合适的小球刚好可以穿过小孔，现使小球从小孔A处以某一初速度沿切线方向水平出发，使小球紧贴筒内壁运动，到达底部时恰好从B孔飞出，下列判断正确的是（　　）A．小球沿着筒内侧运动时，对圆筒内侧的压力大小不变B．小球从B孔穿出的时间会因为初速度的不同而不同C．小球的初速度一定为D．无论初速度多大小球到达底部时都刚好从B孔穿出8．（2021·浙江高三月考）立春以来，鲜花掩映的重庆轨道交通2号线引爆朋友圈，被网友称为“开往春天的列车”。如图所示为网友所拍的列车经过某一转弯处的照片。则下列说法中符合事实的是（）A．列车转弯的向心力可能只由重力和支持力提供B．列车受到重力、支持力和向心力的作用C．列车速度超过设计时速时会受到离心力的作用D．列车转弯时车内的物品有向内滑的趋势 9．（2021·浙江高三二模）2021年4月16日，义乌市第十二届羽毛球锦标赛在市文化广场举行，比赛共吸引了来自街道及机关单位的22支代表队近240名选手参赛。一位摄影爱好者在比赛现场拍到一张球拍击球的照片，由于选用的曝光时间（十五分之一秒）太长，照片非常模糊，现把照片中球拍部位用黑线圈出来。请你估算并判断下列哪组数据能大致能反映运动员当时的挥拍速度大小（　　）A．6km/hB．60km/hC．200km/hD．360km/h10．（2021·浙江省高三月考）风能是可再生清洁能源，我国在风力发电方面的研究处于世界前列。在风能开发利用时，常用到风速仪，其结构如图（a）所示。光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被遮挡。已知风轮叶片转动半径为，每转动圈带动凸轮圆盘转动一圈，凸轮每次经过透镜系统时，光线被挡住，接收不到光。若某段时间内探测器接收到的光强随时间变化关系如图（b）所示，则该时间段内风轮叶片（　　）A．转速逐渐增大，平均速率为B．转速逐渐增大，平均速率为C．转速逐渐减小，平均速率为D．转速逐渐减小，平均速率为11．（2022·浙江高三其他模拟）如图所示的装置，M、N棒连接相同旋转速度的电机，在图中所示的时刻A点与B点位于同一竖直线上，对此下列说法正确的是（） A．A点与B点的线速度相同B．A点与B点的周期相同C．经过t=2s，A点与B点的线速度相同D．A点的向心加速度大于B点的向心加速度二、多选题12．（2016·浙江高考真题）如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和r=40m的小圆弧，直道与弯道相切．大、小圆弧圆心O、O′距离L=100m．赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍．假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大，重力加速度g=10m/s2，π=3.14)，则赛车()A．在绕过小圆弧弯道后加速B．在大圆弧弯道上的速率为45m/sC．在直道上的加速度大小为5.63m/s2D．通过小圆弧弯道的时间为5.85s 1．D【分析】汽车转弯时做圆周运动，重力与路面的支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律分析解题．【详解】汽车转弯时受到重力，地面的支持力，以及地面给的摩擦力，其中摩擦力充当向心力，A错误；当最大静摩擦力充当向心力时，速度为临界速度，大于这个速度则发生侧滑，根据牛顿第二定律可得，解得，所以汽车转弯的速度为20m/s时，所需的向心力小于1.4×104N，汽车不会发生侧滑，BC错误；汽车能安全转弯的向心加速度，即汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2，D正确．【点睛】本题也可以求解出以20m/s的速度转弯时所需的向心力，与将侧向最大静摩擦力与所需向心力比较，若静摩擦力不足提供向心力，则车会做离心运动．2．D【详解】A.小孩运动周期为选项A错误；B.线速度的大小v=ωR选项B错误；C.在A位置，小孩在竖直方向受座舱的支持力Mg，水平方向受到座舱弹力Mω2R，则小孩受座舱作用力的大小大于Mg，选项C错误。D.小孩做匀速圆周运动，则所受合力大小始终为F合=Mω2R选项D正确；故选D。3．C【详解】A．女运动员相对男运动员的位置改变，女运动员是运动的，故A错误；B．研究技术动作时，不能忽略女运动员的大小，故B错误；C．由平均速度是矢量，大小等于位移与时间的比值，绕一周回到起点，平均速度为零，故C正确；D．女运动员旋转时的加速度方向女运动员旋转时的加速度方向应指向女运动做圆周运动的圆心，故D错误。 故选C。4．B【详解】由几何关系可知，水流冲击挡板时，水流的速度方向与水平方向成角，则有所以，水流速度为根据题意，被冲击后的挡板的线速度为所以水轮机圆盘的角速度为故选B。5．C【详解】A．小球做圆周运动的向心力是细线的拉力和小球重力的合力，故A错误；BCD．设O点到圆周运动的圆心的高度为h，圆周运动的半径为r，则整理得解得即半径不同，则不同，线速度也不相同；周期、角速度则与半径及倾角无关，都是相同的，故BD错误、C正确。故选C。6．D【详解】转速为单位时间内转过的圈数，因为转动一圈，对圆心转的角度为2π，所以 因为要测量自行车前进的速度，即车轮III边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮I和轮II边缘上的线速度的大小相等，根据v=Rω可知则轮II的角速度因为轮II和轮III共轴，所以转动的ω相等即ω3=ω2根据v=Rω可知故选D。7．A【详解】A．小球的运动是水平匀速圆周运动和竖直自由落体运动的合成，小球水平匀速圆周运动的速度大小没变，则向心力大小不变，那么对圆筒内侧的压力不变，A正确；B．小球竖直方向做自由落体运动，由于竖直方向高度确定，则小球自由落体的时间是确定的，与初速度大小没有关系，B错误；CD．小球在竖直方向做自由落体运动，所以小球在桶内的运动时间为在水平方向，以圆周运动的规律来研究，则得（n=1、2、3…）所以CD错误。故选A。8．A【详解】A．列车转弯的向心力可能只由重力和支持力提供，A正确；B．向心力是由重力和支持力的合力提供的，不能说汽车还受到向心力的作用，B错误；C．离心力是一种虚拟力，是一种惯性力，它使旋转的物体远离它的旋转中心，离心力并不是真实存在的力，C错误；D．列车转弯时车内的物品也要随火车一起做圆周运动，需要一个指向圆心的向心力，所以车内的物品有向外滑的趋势，D错误。故选A。9．B 【详解】从图中可以看出，球拍迷糊的距离约等于身高的一半0.85m，球拍的速度约为故选B。10．C【详解】根据题意,从题图乙可以看出，在时间内，探测器接收到光的时间越来越长，凸轮圆盘的挡光时间也越来越长，可以确定凸轮圆盘的转速在减小,即风轮叶片转动得越来越慢，从题图乙可以看出在时间内有4次挡光，即凸轮圆盘转动了4周，风轮叶片转动了4n周，风轮叶片转过的弧长风轮叶片转动的平均速率故C正确。故选C。11．B【详解】AB．由题知M、N棒连接相同旋转速度的电机，则说明M、N的角速度相同，则周期相同，根据角速度与线速度的关系可知v=ωr由图可知rB>rA则有vB>vAA错误、B正确；C．由AB选项可知无论经过多少时间A点与B点的线速度都不会相同，C错误；D．根据向心加速度的计算公式有a=ω2r由图可知rB>rA则有aB>aAD错误。故选B。12．AB【详解】试题分析：设经过大圆弧的速度为v，经过大圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由可知，代入数据解得：，故B正确；设经过小圆弧的速度为v0，经过小圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由可知，代入数据解得：，由几何关系可得直道的长度为：再由 代入数据解得：a=6．50m/s，故C错误；设R与OO'的夹角为α，由几何关系可得：，，小圆弧的圆心角为：120°，经过小圆弧弯道的时间为，故D错误．在弯道上做匀速圆周运动，赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短，则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力，速度最大，由BC分析可知，在绕过小圆弧弯道后加速，故A正确；考点：考查了圆周运动，牛顿第二定律，运动学公式【名师点睛】解答此题的关键是由题目获得条件：①绕赛道一圈时间最短，则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力；②由数学知识求得直道长度；③由数学知识求得圆心角．另外还要求熟练掌握匀速圆周运动的知识．