《2025年5年高考3年模拟高中物理必修第二册人教版江苏专版》

6.[教材 习题改编] 在空间站中，航天员长期处于失重状态。为缓解这种状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站，如图所示。圆环绕中心匀速旋转，航天员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度为$g$，圆环的半径为$r$，航天员可视为质点。那么在航天员体验“重力”的实验过程中


A.航天员处于平衡状态
B.航天员随旋转舱绕其轴线转动的向心加速度大小为$g$
C.旋转舱绕其轴线转动的角速度大小为$\sqrt{gr}$
D.旋转舱绕其轴线转动的线速度大小为$\sqrt{\frac{g}{r}}$

答案： 6.B
航天员站在旋转舱内的侧壁上，随着旋转舱做匀速圆周运动，合力不为零，不处于平衡状态，A错误；由于航天员受到和他在地球表面时相同大小的支持力，则支持力大小为$mg$，而支持力提供圆周运动的向心力，故向心加速度大小为$g$，B正确；支持力提供圆周运动的向心力，有$mg = m \omega^2 r$，解得角速度大小为$\sqrt{\frac{g}{r}}$，C错误；旋转舱绕其轴线转动的线速度大小为$v = \omega r = \sqrt{gr}$，D错误。

7.(2025 山西三晋卓越联盟期中)关于以下四幅图片，下列说法中正确的是


A.图甲中，在水平面上为转弯的摩托车提供向心力的是静摩擦力和弹力的合力
B.图乙中，“车辆转弯，请拉好扶手”，是防止站立的乘客在公共汽车转弯时向内侧倾倒
C.图丙中，“空中飞椅”外排飞椅的向心加速度更大
D.图丁中，砂轮打磨下来的炽热微粒离开砂轮是因为它受到离心力的作用

答案： 7.C
图甲中，在水平面上转弯的摩托车所受向心力由静摩擦力提供，故A错误；图乙中，公共汽车转弯提醒“车辆转弯，请拉好扶手”，是防止站立的乘客在公共汽车转弯时向外侧倾倒，B错误；图丙中，空中飞椅游戏中，由$a = \omega^2 r$可知外排飞椅的向心加速度更大，故C正确；图丁中砂轮打磨下来的炽热微粒离开砂轮是因为没有力提供微粒做圆周运动的向心力，故D错误。

8.(2024 浙江杭州学军中学期中)如图甲所示，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针方向的匀速圆周运动。一件小衣物(可理想化为质点)的质量为$m$，滚筒半径为$R$，周期为$T$，重力加速度为$g$，$a$、$b$分别为小衣物经过的最高位置和最低位置，如图乙所示。下列说法正确的是


A.衣物所受合力的大小始终为$0$
B.脱水过程中衣物上的水做向心运动
C.衣物转到$b$位置时的脱水效果最好
D.衣物在$a$位置、$b$位置对滚筒壁的压力都大于$mg$

答案： 8.C
衣物做匀速圆周运动，所受合外力提供向心力，衣物所受合力的大小始终为$F = m \frac{4\pi^2}{T^2}R$，A错误；脱水过程中衣物上的水做离心运动，B错误；衣物经过最高位置$a$和最低位置$b$时，根据牛顿第二定律有$mg + N_a = m \frac{4\pi^2}{T^2}R$，$N_b - mg = m \frac{4\pi^2}{T^2}R$，可得$N_a ＜ N_b$，可知衣物转到$b$位置时的脱水效果最好，C正确；根据牛顿第三定律及以上分析可知，衣物在$b$位置对滚筒壁的压力大于$mg$，在$a$位置对滚筒壁的压力不一定大于$mg$，故D错误。