文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
024 年高三物理二轮常见模型与方法强化专训专练
专题09 水平面内的圆周运动模型
特训目标
特训内容
目标1
圆锥摆模型（1T—5T）
目标2
圆锥筒、圆碗和圆筒模型（6T—10T）
目标3
转弯模型（11T—15T）
目标4
圆盘转动模型（16T—20T）
【特训典例】
一、圆锥摆模型
1．如图（a）为游乐场中的“空中飞椅”项目。“空中飞椅”结构示意图如图（b），转动轴带动顶部圆
盘转动，悬绳一端系在圆盘边缘，另一端系着椅子。若所有椅子质量相等，悬绳长短不一定相等，忽略悬
绳质量与空气阻力，则坐在椅子上的游客与椅子整体随圆盘匀速转动的过程中（ ）
A．任一时刻，所有游客的线速度都相同
B．所有游客做圆周运动的周期都相同
C．悬绳越长，悬绳与竖直方向的夹角就越大
D．悬绳与竖直方向的夹角与游客质量无关
【答案】BCD
【详解】AB．根据题意可知，所有游客为同轴转动，则所有游客做圆周运动的角速度相同，由
可知，
游客做圆周运动的半径不同，线速度大小不同，游客的线速度方向也不同，由
可知，所有游客做圆
周运动的周期都相同，故A 错误，B 正确；
CD．根据题意，设绳长为
，悬绳与竖直方向的夹角为
，则有
解得
可知，悬绳与竖直方向的夹角与游客质量无关，悬绳越长，
越大，即悬绳越长，
悬绳与竖直方向的夹角就越大，故CD 正确。故选BCD。
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
2．智能计数呼啦圈轻便美观，深受大众喜爱。如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿入轨道，
短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳，其简化模型如图乙所示。可视为质点的配重质量为0.5lg，绳长为
0.5m，悬挂点P 到腰带中心点O 的距离为0.2m。水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重随短杆在
水平面内做匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角为θ，运动过程中腰带可看作不动，重力加速度g 取
10m/s2，sin37°=0.6。下列说法正确的是（ ）
A．匀速转动时，配重受到的合力不变
B．匀速转动时，腰带受到的合力不变
C．当θ 稳定在37°时，配重的角速度为
rad/s
D．当θ 由53°缓慢减少到37°的过程中，配重机械能守恒
【答案】BC
【详解】A．匀速转动时，配重做匀速圆周运动，重力与轻绳拉力的合力提供配重做匀速圆周运动的向心
力，可知合力大小不变，但方向在时刻发生变化，故A 错误；
B．运动过程中腰带可看作静止，处于平衡状态，所以腰带受到的合力始终为零，故B 正确；
C．对配重，由牛顿第二定律有
解得
当θ 稳定在37°时，解得
故C 正确；
D．由C 中公式可知，当θ 稳定在53°时，角速度大于θ 稳定在37°时的角速度，配重圆周半径也增大，速度
增大，动能增大，同时高度上升，重力势能增大，所以机械能增大；由功能关系可知，θ 由53°缓慢减小到
37°的过程中，绳子对配重做的功等于配重机械能的减少量，因此可知，绳子对配重做负功，配重机械能不
守恒。故D 错误。故选BC。
3．市面上一种旋转“飞蜓”玩具的结构如图所示，轻绳的一端连接蜻蜓，穿过手柄后与重物连接，人们
可以通过旋转手柄让蜻蜓在水平面内做匀速圆周运动。第一次玩耍，蜻蜓在水平面内做匀速圆周运动时，
重物与手柄底端的距离为H，外部轻绳与竖直方向的夹角为
；第二次玩耍，蜻蜓在水平面内做匀速圆周
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
运动时，重物与手柄底端的距离小于H。两次运动过程中，重物均处于静止状态，不计一切阻力，则相比
第一次，蜻蜓第二次运动时（ ）
A．外部轻绳与竖直方向的夹角为
不变
B．蜻蜓运动的周期不变
C．蜻蜓运动的角速度变大
D．蜻蜓运动的线速度变大
【答案】AD
【详解】A．蜻蜓在水平面内做匀速圆周运动时，轻绳的拉力大小等于重物的重力，大小不变；蜻蜓所受
到的重力mg 与轻绳拉力F 的合力提供蜻蜓做圆周运动的向心力，则
所以外部轻绳与竖直方向
的夹角为
不变，故A 正确；
B．蜻蜓做圆周运动的向心力
蜻蜓第二次运动时，重物与手柄底端的距离小于H，
则蜻蜓上部轻绳变长，又
不变，所以蜻蜓做匀速圆周运动的半径变大，则相比第一次，蜻蜓第二次运动
时蜻蜓运动的周期变大，故B 错误；
C．由
，可知相比第一次，蜻蜓第二次运动时蜻蜓运动的角速度变小，故C 错误；
D．由
可知相比第一次，蜻蜓第二次运动时由于变大，所以线速度变大，故D 正确。
故选AD。
4．如图所示，现有一光滑角形框架
，
边竖直放置，夹角
，质量
的小球套在
杆上，并
通过长为的轻绳悬吊于
点，小球静止时轻绳与
杆的夹角也为
，现让框架以
为轴，以不同的角
速度
匀速转动，小球均能在水平面内做匀速圆周运动。已知重力加速度大小为
，下列说法正确的是（
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
）
A．框架静止时，小球受到绳的拉力大小为
B．
杆对小球的弹力不可能为0
C．绳上无弹力时，
的范围是
D．绳上无弹力时，
越大，小球做圆周运动的半径越大
【答案】AC
【详解】A．框架静止时，对小球受力分析，小球受重力、绳的拉力、杆的弹力的作用，如图所示，根据
正交分解或者力的合成，可知绳的拉力
故A 正确；
B．随着转速增加，杆对小球的弹力先垂直于杆向右下方减小后垂直于杆向左上方增大，可以为0，故B 错
误；
D．当绳上无弹力时，重力和杆的弹力的合力提供水平方向上的向心力，竖直方向平衡，故向心力
大小保持不变，根据向心力公式
可知角速度越大，半径越小，故D 错误；
C．当半径最小为
时，角速度最大为
当半径最大为
时，角速度最小为
故C 正确。
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
故选AC。
5．如图所示，足够大的水平圆台中央固定一光滑竖直细杆，原长为L 的轻质弹簧套在竖直杆上，质量均
为m 的光滑小球A、B 用长为L 的轻杆及光滑铰链相连，小球A 穿过竖直杆置于弹簧上。让小球B 以不同
的角速度
绕竖直杆匀速转动，当转动的角速度为
时，小球B 刚好离开台面。弹簧始终在弹性限度内，
劲度系数为k，重力加速度为g，则（ ）
A．小球均静止时，弹簧的长度为L－
B．角速度
时，小球A 对弹簧的压力为mg
C．角速度
D．角速度从
继续缓慢增大的过程中，小球A 对弹簧的压力变小
【答案】AC
【详解】A．若两球静止时，对B 球分析，根据受力平衡可知杆的弹力为零；设弹簧的压缩量为
，对A
球分析，受力平衡可得
则弹簧的长度为
故A 正确；
BC．当转动的角速度为
时，小球B 刚好离开台面，则有
设杆与竖直方向的夹角为
，竖直方向有
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
水平方向，由牛顿第二定律可得
对A 球依然处于平衡状态，则有
由几何关系可得
联立解得
，
由牛顿第三定律可知A 球对弹簧的压力为2mg，故B 错误，C 正确；
D．当角速度从
继续增大，B 球将飘起来，杆与竖直方向的夹角
变大，对A、B 组成的系统，在竖直方
向始终处于平衡，则有
则弹簧对A 球的弹力为2mg，由牛顿第三定律可知A 球对弹簧
的压力依然为2mg，故D 错误。故选AC。
二、圆锥筒、圆碗和圆筒模型
6．如图所示，两个质量相同的小球A 和B 沿内壁光滑的固定圆锥筒绕竖直轴线匀速转动，下列说法正确的
是（ ）
A．小球A 的角速度大于小球B 的角速度
B．小球A 的线速度大小大于小球B 的线速度大小
C．小球A 的向心加速度大小等于小球B 的向心加速度大小
D．小球A 受到的弹力大小大于小球B 受到的弹力大小
【答案】BC
【详解】A．以小球为研究对象，对小球受力分析，小球受力如图所示
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
根据受力分析，由牛顿第二定律有
解得
因A 的半径较大，则A 的角速度较小，
小球A 的角速度小于小球B 的角速度。故A 错误；
B．根据牛顿第二定律可得
解得
因A 的半径较大，则A 球的线速度大于B 球的线
速度，故B 正确。
C．根据牛顿第二定律可得
得
小球A 的向心加速度大小等于小球B 的向心加速度大
小。故C 正确；
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θ 相同，可知桶壁对AB 两球
的支持力相等，故D 错误。故选BC。
7．如图所示，一个不对称的锥形容器固定在水平转台上，转台绕过锥形容器顶点的竖直轴线以角速度ω
匀速转动，质量不同的小物块、随容器转动且相对器壁静止，A、B 距离水平转台的高度均为h，A、B 和
顶点的连线与竖直方向的夹角分别为α 和β，
，则下列说法正确的是（ ）
A．小物块A 的向心加速度大小等于小物块B 的向心加速度大小
B．A、B 受到的摩擦力不可能同时为零
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
C．若A 不受摩擦力，则B 受沿容器壁向上的摩擦力
D．若B 不受摩擦力，则A 受沿容器壁向上的摩擦力
【答案】BD
【详解】A．小物块 A 、B 随容器转动且相对容器壁静止，则两者具有相同的角速度，根据向心加速度公
式可知
；
由于
则
得
故A 错误；
B．若A 不受摩擦力时，角速度为
，则有
若B 不受摩擦力时，角速度为
，则有
得
由于
则
得
，A、B 受到的摩擦力不可能同时为零。
故B 正确；
C．由B 项分析可知，A 的临界角速度大于B 的临界角速度，若A 不受摩擦力，则B 受沿容器壁向下的摩擦
力。故C 错误；
D．由B 项分析可知，A 的临界角速度大于B 的临界角速度，若B 不受摩擦力，则A 受沿容器壁向上的摩擦
力。故D 正确。故选BD。
8．如图所示，半径为R 的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O
的对称轴OO′重合。转台以一定角速度ω 匀速转动，一质量为m 的小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，
此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O 点的连线与OO′之间的夹角θ 为60°，重力加速度为g，下列
判断正确的是（ ）
A．小物块所受的合外力为零
B．小物块线速度的大小为
C．小物块所受向心力的大小为
D．小物块所受弹力的大小为
【答案】BD
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【详解】A．小物块受竖直向下的重力和陶罐的指向O 点的支持力，合外力为
故A 错误；
B．根据线速度与角速度的关系有
；
所以
故B 正确；
C．小物块所受向心力的大小为
故C 错误；
D．小物块所受弹力的大小为
故D 正确。故选BD。
9．如图，一直角斜劈ABC 绕其竖直边BC 做圆周运动，斜面上小物块始终与斜劈保持相对静止。若斜劈
转动的角速度缓慢增大，下列说法正确的是（ ）
A．物块运动的周期变大
B．斜劈对物块的作用力逐渐增大
C．斜劈对物块的支持力逐渐增大
D．斜劈对物块的摩擦力逐渐增大
【答案】BD
【详解】A．由周期公式
可知当角速度
增大时，周期T 变小，故A 错误；
B．物块所受合力提供物块做圆周运动的向心力，设斜劈对物块的作用力大小为F，则
随着角速度的增大，F 增大，故B 正确；
CD．对物块受力分析，如图所示，有
；
解得
；
当
增大时，
减小，f 增大，故C 错误，D 正确。
故选BD。
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
10．洗衣机脱水桶的原理示意图如图所示。衣服（视为质点）在竖直圆筒的内壁上随圆筒做匀速圆周运动
时，刚好不沿着筒壁向下滑动，筒壁到转轴之间的距离为r，衣服与筒壁之间的动摩擦因数为0.2，重力加
速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．衣服的线速度大小为
B．衣服的角速度大小为
C．若脱水桶的转速增大，则衣服受到的摩擦力不变
D．若脱水桶的转速增大，则衣服转动的周期变大
【答案】AC
【详解】A．衣服在竖直圆筒的内壁上随圆筒做匀速圆周运动时，刚好不沿着筒壁向下滑动，则有
；
联立可得，衣服的线速度大小为
故A 正确；
B．根据
可得，衣服的角速度大小为
故B 错误；
C．若脱水桶的转速增大，则衣服做匀速圆周运动需要的向心力增大，则脱水桶对衣服的弹力
增大，衣
服受到的最大静摩擦力增大，衣服仍然保持不沿着筒壁向下滑动，则衣服受到的摩擦力仍为静摩擦力，且
恰好等于衣服的重力保持不变，故C 正确；
10
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
D．根据周期与转速关系
可知，若脱水桶的转速n 增大，则衣服转动的周期T 变小，故D 错误。
故选AC。
三、转弯模型
11．如图为场地自行车比赛的圆形赛道。某运动员骑自行车在赛道上做匀速圆周运动，圆周的半径为R，
路面与水平面的夹角为
，不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．当自行车的速度大小为
时，自行车不受侧向摩擦力作用
B．当自行车的速度大小为
时，自行车不受侧向摩擦力作用
C．当自行车的速度大小为
时，自行车所受侧向摩擦力的方向沿倾斜路面向上
D．当自行车的速度大小为
时，自行车所受侧向摩擦力的方向沿倾斜路面向下
【答案】AC
【详解】AB．设人和自行车的总质量为m，若不受摩擦力作用则由重力和支持力的合力提供向心力，根据
牛顿第二定律可得
解得
故B 错误，A 正确；
CD．当自行车的速度大小为
<
时，支持力与重力的合力大于所需向心力，自行车有近心
运动的趋势，自行车所受侧向摩擦力的方向沿倾斜路面向上，故C 正确，D 错误。故选AC。
12．为了防止火车在转弯时脱轨，铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为
，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m 的火车转弯的时速度大于
，则（ ）
11
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压，容易脱轨
B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压，容易脱轨
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大于
【答案】BD
【详解】AB．火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车的速度正好是
，当火车转弯的速度大于
，需要的向心力增大，而重力与支持力的合力不变，所以合
力小于需要的向心力，外轨就要对火车产生一个向里的力来提供向心力，所以此时外轨对外侧车轮轮缘有
挤压，故A 错误，B 正确；
CD．当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力，且
由于外轨对火车的作用力沿着轨道平面，可
以把这个力分解为水平和竖直向下两个分力，由于竖直向下的分力的作用，使支持力变大，故C 错误，D
正确。
故选：BD。
13．2022 年2 月5 日，由曲春雨、范可新、张雨婷、武大靖、任子威组成的短道速滑混合接力队夺得中国
在本次冬奥会的首枚金牌如图所示，若将武大靖在弯道转弯的过程看成在水平冰面上的一段匀速圆周运动，
转弯时冰刀嵌入冰内从而使冰刀受与冰面夹角为
（蹬冰角）的支持力，不计一切摩擦，弯道半径为R，
重力加速度为g。以下说法正确的是（ ）
12
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．武大靖转弯时速度的大小为
B．武大靖转弯时速度的大小为
C．若武大靖转弯速度变大则需要增大蹬冰角
D．若武大靖转弯速度变大则需要减小蹬冰角
【答案】AD
【详解】AB．依题意，武大靖转弯时，根据牛顿第二定律有
可得其转弯时速度的大小为
故A 正确，B 错误；
CD．依题意，根据武大靖转弯时速度的大小
可知，若减小蹬冰角
，则
减小，武大靖转弯
速度将变大，故C 错误，D 正确。故选AD。
14．某同学用以下方法测量物块与木板之间的动摩擦因数，在车厢的底部固定一个木板，一质量为
的木
块放置在木板上，右端连接一条轻弹簧，已知弹簧的劲度系数为
，弹簧处于伸长状态，伸长量为
，车
静止时，从车尾观察，车内物块位置如图所示。现使该车在水平路面上沿半径为
的圆弧弯道上做匀速圆
周运动（
远大于车辆大小），转弯过程中，测试车辆不发生侧滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力
加速度为
，下列说法正确的是（ ）
A．若车辆向右转弯，物块一定受到向右的摩擦力
B．若车辆以速度向右转弯，物块刚好不滑动，则物块与木板之间的动摩擦因数为
C．若车辆以速度向左转弯，物块刚好不滑动，则物块与木板之间的动摩擦因数为
13
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
D．若车辆向左转弯，物块仍相对木板静止，车速越大，则物块所受摩擦力越大
【答案】BD
【详解】A．车辆向右转弯，拉力与摩擦力的合力一定向右，由于不知道速度的大小，摩擦力的方向可以
向右，也可以向左，也可以为0，故A 错误；
B．车辆以速度向右转弯，物块刚好不滑动，对物块有
则
故B 正确；
C．若车辆速度向左转弯，物块刚好不滑动，对物块有
则
故C 错误；
D．若车辆向左转弯，对物块有
速度越大，
越大，故D 正确。故选BD。
15．居民小区内主路的两侧通常会有较多的岔路，如图甲所示是某小区内的一段有坡度的直主路和岔路的
丁字路口处，主路倾角为θ（
）。因为岔路跟主路要平滑连接，所以，接口处的岔路在短距离内横向
坡度可以看作跟主路的纵向坡度相同，如图乙所示。已知汽车从主路的下方、上方分别运动
圆周都能恰
好转进岔路，圆周半径均为r。设汽车从主路的下方、上方分别将要进入岔路的瞬间汽车牵引力恰好为零，
在轮胎不打滑的情况下，其恰好将要转入岔路时最大速率分别为v1、v2；若汽车轮胎表面与地面之间的动
摩擦因数为μ（μ>tanθ），轮胎受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，把转弯的汽车看作质点，忽略风力
和滚动摩擦力的影响，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．v1>v2
B．v1=
14
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
C．v2=
D．若汽车沿主路从下往，上做匀速圆周运动转入岔路，则在此过程中，在刚开始转弯的位置，轮胎最
容易打滑
【答案】ACD
【详解】ABC．当汽车从主路的上方以最大速度
将要进入岔路的瞬时，汽车受力如图甲所示
将重力分解为沿斜坡和垂直于斜坡的两个分力F1、F2，有
；
汽车牵引力恰好为零，
在轮胎不打滑的情况下，摩擦力达到最大静摩擦力，由题意得
在斜坡上做圆周运动处于圆
周的最低点，由牛顿第二定律和向心力公式得
解得
同理可知
故B 错误，AC 正确；
D．若汽车沿主路从下往上做匀速圆周运动转入岔路，刚开始转弯的瞬时，汽车在圆周平面内受力如图乙
所示，由平行四边形定则得
此后，F1的大小、方向均不变，
的大小不变、方向逐渐向F1靠
近，所以
将逐渐减小，因此，刚开始转弯的位置，汽车受到的摩擦力比此后的任何位置都大，故最容易
打滑，故D 正确。故选ACD。
四、圆盘转动模型
16．如图所示，粗糙水平圆盘上，质量均为m 的A、B 两物块（均可视为质点）叠放在一起，距轴心距离
为L，随圆盘一起做匀速圆周运动。已知圆盘与B 之间的动摩擦因数为μ，B 与A 之间的动摩擦因数为
0.5μ，假如最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ）
15
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．物块A、B 一起匀速转动过程中加速度恒定
B．物块A、B 一起转动过程中所需向心力大小相等
C．A、B 一起转动的最大角速度为
D．当圆盘越转越快，A 将沿背离圆心的方向离心运动
【答案】BC
【详解】A．两物体做匀速转动的向心加速度大小恒定，但向心加速度方向始终指向圆心，一直在变化，
故加速度不恒定，故A 错误；
B．A、B 两物块质量相同，根据向心力公式
可知物块A、B 一起转动过程中所需向心力大小相等，
故B 正确；
C．对A、B 整体分析，当最大静摩擦力提供向心力，有
解得
对A 进行分析，当最大静摩擦力提供向心力，有
解得
故A、B 一起转动的
最大角速度为
，故C 正确；
D．由C 选项分析可知，当圆盘越转越快，到角速度
时，A 将沿与圆心连线的切线方向做离心运
动，故D 错误。故选BC。
17．如图所示，用长为
的轻绳（轻绳不可伸长）连接的A、B 两物块（均可视为质点）放置在水平圆盘
16
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
上，A、B 连线的延长线过圆盘的圆心
A 与圆心
的距离也为
A、B 两物块的质量均为
，与圆盘间的
动摩擦因数均为
，物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B 始终相对圆盘静止，则下列说法
正确的是（ ）
A．A、B 所受的摩擦力始终相等
B．
是物块开始滑动的临界角速度
C．轻绳最大弹力为
D．当
时，
所受摩擦力的大小为
【答案】BD
【详解】A．当
较小时，甲乙均由静摩擦力提供向心力，
增大，由
可知，受到的静摩擦力越
大，由于rB>rA，所以B 受到的静摩擦力先达到最大，此后
继续增大，要保证B 不滑动，轻绳产生弹力并
增大，甲受到的静摩擦力继续增大，直到甲受到的静摩擦力达到最大。此时
达到最大，轻绳弹力也达到
最大，故A 错误；
B．
达到最大，轻绳弹力也达到最大时，对A、B 整体
解得
故B 正确；
C．对A
得
故C 错误；
D．当
时，B 向心力
根据轻绳张力大小
A 向心力
又
得
所受摩擦力的大小为
故D 正确。故选
BD。
18．如图，水平圆盘的圆心О 处开一小孔，沿径向固定一长度为L 的细玻璃管PQ，Р 端与圆盘边缘重合，
Q 端与圆心О 重合，管内有一半径略小、质量为m 的小球，系在小球上的轻绳穿过小孔，下端悬挂重物，
圆盘在电机驱动下可绕竖直轴OO匀速转动，转速为n 时重物处于悬停状态，不计一切摩擦，重力加速度
17
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
大小为 g。下列说法正确的是（ ）
A．小球越靠近Q 端，悬停的重物质量越大
B．小球越靠近Р 端，悬停的重物质量越大
C．若小球处于玻璃管正中间，悬停的重物质量为
D．若略微增大圆盘转速，重物将上升一定高度后再悬停
【答案】BC
【详解】AB．重物重力等于小球的向心力，根据
小球越靠近Q 端，悬停的重物质量越小；
小球越靠近Р 端，悬停的重物质量越大，A 错误，B 正确；
C．若小球处于玻璃管正中间，则
得
，C 正确；
D．若略微增大圆盘转速，小球所需向心力变大，小球做离心运动，由于重物的重力不变，则重物持续上
升，D 错误。故选BC。
19．在如图所示的水平转盘上，沿半径方向放着质量分别为m、2m 的两物块A 和B（均视为质点），它们
用不可伸长的轻质细线相连，与圆心的距离分别为2r、3r，A、B 两物块与转盘之间的动摩擦因数分别为
、
，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。现缓慢加快转盘的转速，当两物块相对转
盘将要发生滑动时，保持转盘的转速不变，下列说法正确的是（ ）
18
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．此时转盘的角速度大小为
B．此时细线中的张力大小为
C．此时烧断细线后的瞬间，B 的加速度大小为
D．此时烧断细线后的瞬间，A、B 两物块的加速度大小相等
【答案】AC
【详解】AB．根据
，
两物块的临界角速度分别为
，
由于物块A 的临界角速度较大，则相对滑动时物块A 向圆盘内侧滑动。设绳拉力为F，根据牛顿第二定律
，
得
，
，A 正确，B 错误；
CD．此时烧断细线后的瞬间，A、B 物块的加速度大小分别为
，
C 正确，D 错误。故选AC。
20．如图所示，三个完全相同的物体A、B 和C 放在水平圆盘上，它们分居圆心两侧，用两根不可伸长的
轻绳相连。物块质量均为1kg，与圆心距离分别为
、
和
，其中
且
。设最大静摩擦力
等于滑动摩擦力，当圆盘以不同角速度ω 绕轴OO＇匀速转动时，A、B 绳中弹力
和B、C 绳中弹力
随
的变化关系如图所示，取
，下列说法正确的是（ ）
19
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．物体C 与圆心距离
B．物体与圆盘间的动摩擦因数
C．当角速度为1rad/s 时，圆盘对A 的静摩擦力方向背离圆心
D．当角速度为
rad/s 时，A、B 恰好与圆盘发生滑动
【答案】ABD
【详解】B．由题图可得，当
时，A、B 绳刚要有拉力，对A 摩擦力提供向心力
解得
故B 正确；
A．当
时，B、C 绳刚要有拉力，对C 摩擦力提供向心力
解得
故A 正确；
C．当角速度等于1rad/s 时，对A，拉力和静摩擦力共同提供向心力
解得
方向指向
圆心，故C 错误；
D．由图像，当角速度等于
rad/s 时
；
对A，拉力和静摩擦力共同提供向心力
解得
对C，拉力和静摩擦力共同提供向心力
解得
此刻整个系统由相对圆盘向外滑动最大趋势，故D 正确；故选ABD。
20
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
21
