高考物理复习专题九圆周运动专题演练含两年高考一年模拟中学教育高考-高考.pdf

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1、学习好资料 欢迎下载 考点 9 圆周运动 两年高考真题演练 1(2015天津理综，4)未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，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 2(2015浙江理综，19)(多选)如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，

2、转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和 2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达AB线，有如图所示的、三条路线，其中路线是以O为圆心的半圆，OOr。赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为Fmax。选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大)，则()A选择路线，赛车经过的路程最短 B选择路线，赛车的速率最小 C选择路线，赛车所用时间最短 D、三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等 3(2015福建理综，17 )如图，在竖直平面内，滑道ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上。若小滑块第一次由A滑到C，所用的时间为t1，

3、第二次由C滑到A，所用的时间为t2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则()At1t2 B t1t2 Ct1t2 D 无法比较t1、t2的大小 学习好资料 欢迎下载 4(2014新课标全国卷，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，木块与圆盘间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 表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是()Ab一定比a先开始滑动 Ba、b所受的摩擦力始终相等 Ckg2l是b开始滑动的临

4、界角速度 D当 2kg3l时，a所受摩擦力的大小为kmg 5(2014新课标全国卷，17)如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环(可视为质点)，从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为g。当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为()AMg5mgBMgmg CMg5mgDMg10mg 6(2014安徽理综，19)如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度 转动，盘面上离转轴距离 2.5 m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为32(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，盘面与水平面的夹角为30，g取 1

5、0 m/s2。则 的最大值是()A.5 rad/s B.3rad/s C1.0 rad/s D0.5 rad/s 72014天津理综，9(1)半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点。在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时，半径OA方向恰好与v的方向相同，如图所示。若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，重力加速度为g，则小球抛出时距O的高度h_，圆盘转动的角速度大小 _ 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

6、法正确的是旋就应越大宇航员质量越大旋转舱的角速度就应越小浙江理综多选如图所示为车场的一个水平形弯道转弯处为圆心在点的半圆内外半径分别为和一辆质量为的车通过线经弯道到达线有如图所示的三条路线其中路线是以为圆心的半圆车不变发动机功率足够大则选择路线车经过的路程最短选择路线车的速率最小选择路线车所用时间最短三条路线的圆弧上车的向心加速度大小相等福建理综如图在竖直平面内滑道关于点对称且三点在同一水平线上若小滑块第一次由滑学习好资料 欢迎下载 考点 9 圆周运动 一年模拟试题精练 1(2015四川成都市高三联考)雨伞边缘到伞柄距离为r，边缘高出地面为h，当雨伞以角速度 绕伞柄水平匀速转动时，雨滴从伞边缘

7、水平甩出，则雨滴落到地面上的地点到伞柄的水平距离()Ar22hg B r2hg1 Cr2h2g1 D r22hg1 2.(2015 四川绵阳高三联考)如图所示，小木块a、b和c(可视为质点)放在水平圆盘上，a、b两个质量均为m，c的质量为m/2。a与转轴OO的距离为l，b、c与转轴OO的距离为 2l且均处于水平圆盘的边缘。木块与圆盘间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，下列说法正确的是()Ab、c所受的摩擦力始终相等，故同时从水平圆盘上滑落 B当a、b和c均未滑落时，a、c所受摩擦力的大小相等 Cb和c均未滑落时线速度一定相等 Db开始

8、滑动时的转速是 2kgl 3(2015河北省保定市高三质检)如图所示，长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端固定在转轴O上，杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动。已知小球通过最低点Q时，速度大小为v9gl2，则小球的运动情况为()A小球不可能到达圆周轨道的最高点P B小球能到达圆周轨道的最高点P，但在P点不受轻杆对它的作用力 C小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向上的弹力 D小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向下的弹力 4(2015安徽江淮名校高三联考)如图所示，放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿于环上，同时有一长解这种状态带来的不适有

9、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旋就应越大宇航员质量越大旋转舱的角速度就应越小浙江理综多选如图所示为车场的一个水平形弯道转弯处为圆心在点的半圆内外半径分别为和一辆质量为的车通过线经弯道到达线有如图所示的三条路线其中路线是以为圆心的半圆车不变发动机功率足够大则选择路线车经过的路程最短选择路线车的速率最小选择路线车所用时间最短三条路线的圆弧上车的向心加速度大小相等福建理综如图在竖直平面内滑道关于点对称且三点在同一水平线上若小滑块第一次由滑学习好资料 欢迎

10、下载 为R的细绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点，绳的最大拉力为 2 mg。当圆环以角速度 绕竖直直径转动时，发现小球受三个力作用。则 可能为()A3gR B.32gR C.3g2R D.g2R 5(2015湖北黄冈高三质检)(多选)如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时，烧断细线，则()A两物体均沿切线方向滑动 B物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，同时所受摩擦力减小 C两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动 D物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A发生滑动，离圆盘圆心越

11、来越远 6(2015开封模拟)如图所示，一块足够大的光滑平板放置在水平面上，能绕水平固定轴MN调节其与水平面所成的倾角，板上一根长为l0.60 m的轻细绳，它的一端系住一质量为m的小球P，另一端固定在板上的O点，当平板的倾角固定为 时，先将轻绳平行于水平轴MN拉直，然后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v03.0 m/s。若小球能保持在板面内做圆周运动，倾角 的值应在什么范围内？(取重力加速度g10 m/s2)7(2015贵州省七校高三第一次联考)如图所示，水平传送带的右端与竖直面内的用内壁光滑钢管弯成的“9”形固定轨道相接，钢管内径很小。传送带的运行速度为v06 m/s，将质量m1.0 k

12、g 的可看做质点的滑块无初速地放到传送带A端，传送带长度为L12.0 m，“9”字全高H0.8 m，“9”字上半部分圆弧半径为R0.2 m，滑块与传送带间的动摩擦因数为 0.3，重力加速度g10 m/s2，试求：(1)滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间；(2)滑块滑到轨道最高点C时受到轨道的作用力大小；(3)若滑块从“9”形轨道D点水平抛出后，恰好垂直撞在倾角 45的斜面上P点，求P、D两点间的竖直高度h(保留两位有效数字)。参考答案 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

13、同大小的支持力为达到上述目的下列说法正确的是旋就应越大宇航员质量越大旋转舱的角速度就应越小浙江理综多选如图所示为车场的一个水平形弯道转弯处为圆心在点的半圆内外半径分别为和一辆质量为的车通过线经弯道到达线有如图所示的三条路线其中路线是以为圆心的半圆车不变发动机功率足够大则选择路线车经过的路程最短选择路线车的速率最小选择路线车所用时间最短三条路线的圆弧上车的向心加速度大小相等福建理综如图在竖直平面内滑道关于点对称且三点在同一水平线上若小滑块第一次由滑学习好资料 欢迎下载 考点 9 圆周运动 两年高考真题演练 1B 由题意知有mgFm2r，即g2r，因此r越大，越小，且与m无关，B正确。2 ACD

14、赛车经过路线的路程s1r2r(2)r，路线的路程s22r2r(2 2)r，路线的路程s32r，A正确；根据Fmaxmv2R，可知R越小，其不打滑的最大速率越小，所以路线的最大速率最小，B错误；三种路线对应的最大速率v2v3 2v1，则选择路线所用时间t1（2）rv1，路线所用时间t2（22）r2v1，路线所用时间t32r2v1，t3最小，C正确；由Fmaxma，可知三条路线对应的a相等，D正确。3A 在AB段，由于是凸形滑道，根据牛顿第二定律知，速度越大，滑块对滑道的压力越小，摩擦力就越小，克服摩擦力做功越少；在BC段，根据牛顿第二定律知，速度越大，滑块对滑道的压力越大，摩擦力就越大，克服摩擦

15、力做功越。多滑块从A运动到C与从C到A相比，从A到C运动过程，克服摩擦力做功较少，又由于两次的初速度大小相同，故到达C点的速率较大，平均速率也较大，故用时较短，所以 A正确。4AC 小木块a、b做圆周运动时，由静摩擦力提供向心力，即fm2R。当角速度增加时，静摩擦力增大，当增大到最大静摩擦力时，发生相对滑动，对木块a：fam2al，当fakmg时，kmgm2al，akgl；对木块b：fbm2b 2l，当fbkmg时，kmgm2b 2l，bkg2l，所以b先达到最大静摩擦力，选项 A正确；两木块滑动前转动的角速度相同，则fam2l，fbm22l，fafb，选项 B错误；当 kg2l时b刚开始滑动

16、，选项 C正确；当 2kg3l时，a没有滑动，则fam2l23kmg，选项 D错误。5C 解法一 以小环为研究对象，设大环半径为R，根据机械能守恒定律，得mg2R12mv2，在大环最低点有FNmgmv2R，得FN5mg，此时再以大环为研究对象，受力分析如图，由牛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旋就应越大宇航员质量越大旋转舱的角速度就应越小浙江理综多选如图所示为车场的一个水平形弯道转弯处为圆心在点的半圆内外半径分别为和一辆质量为的

17、车通过线经弯道到达线有如图所示的三条路线其中路线是以为圆心的半圆车不变发动机功率足够大则选择路线车经过的路程最短选择路线车的速率最小选择路线车所用时间最短三条路线的圆弧上车的向心加速度大小相等福建理综如图在竖直平面内滑道关于点对称且三点在同一水平线上若小滑块第一次由滑学习好资料 欢迎下载 顿第三定律知，小环对大环的压力大小为FNFN5mg，方向竖直向下，故FMg5mg，由牛顿第三定律知 C正确。解法二 设小环滑到大环最低点时速度为v，加速度为a，根据机械能守恒定律12mv2mg2R，且av2R，所以a4g，以整体为研究对象，受力情况如图所示。FMgmgmaM0 所以FMg5mg，C正确。6C

18、当物体转到圆盘的最低点恰好不滑动时，转盘的角速度最大，其受力如图所示(其中O为对称轴位置)由沿斜面的合力提供向心力，有 mgcos 30 mgsin 30 m2R 得 g4R1.0 rad/s，选项 C正确。7解析 小球做平抛运动：h12gt2、Rvt，解得hgR22v2。由题意知 t2n(n1，2，3，)，故联立Rvt可得 2nvR(n1，2，3，)。答案 gR22v22nvR(nN)一年模拟试题精练 1D 2B 木块随圆盘一起转动，水平方向只受静摩擦力，故由静摩擦力提供向心力，则fmr2，当圆盘的角速度增大时，圆盘提供的静摩擦力随之增大，当需要的向心力大于最大静摩擦力时，物体开始滑动，b、

19、c同时达到最大静摩擦力，故b、c同时从水平圆盘上滑落，但b、c质量不等，角速度转动半径相等，由fmr2知b、c所受摩擦力不等。A选项错误；当a、b和c均未滑落时，在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，fmr2，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旋就应越大宇航员质量越大旋转舱的角速度就应越小浙江理综多选如图所示为车场的一个水平形弯道转弯处为圆心在点的半圆内外半径分别为和一辆质量为的车通过线经弯道到达线有如图所示的三条路线其中

20、路线是以为圆心的半圆车不变发动机功率足够大则选择路线车经过的路程最短选择路线车的速率最小选择路线车所用时间最短三条路线的圆弧上车的向心加速度大小相等福建理综如图在竖直平面内滑道关于点对称且三点在同一水平线上若小滑块第一次由滑学习好资料 欢迎下载 所以a、c所受摩擦力的大小相等，B选项正确；b和c均未滑落时由vr 知，线速度大小相等，方向不相同，故 C 选项错误；b开始滑动时，最大静摩擦力提供向心力，kmgm2l2，解得 kg2l，故 D选项错误。3C 小球从最低点Q到最高点P，由机械能守恒定律得12mv2P2mgl12mv2，则vPgl2，因为 0vPgl2gl，所以小球能到达圆周轨道的最高点

21、P，且在P点受到轻杆对它向上的弹力，C正确。4B 因为圆环光滑，所以这三个力肯定是重力、环对球的弹力、绳子的拉力，细绳要产生拉力，绳要处于拉伸状态，根据几何关系可知，此时细绳与竖直方向的夹角为 60，当圆环旋转时，小球绕竖直轴做圆周运动，向心力由三个力在水平方向的合力提供，其大小为Fm2r，其中rRsin 60 一定，所以当角速度越大时，所需要的向心力越大，绳子拉力越大，所以对应的临界条件是小球在此位置刚好不受拉力，此时角速度最小，需要的向心力最小，对小球进行受力分析得：Fminmgtan 60，即mgtan 60 m2minRsin 60，解得 min2gR。当绳子拉力达到 2mg时，此时角

22、速度最大，对小球进行受力分析得：竖直方向：FNsin 30(2mg)sin 30mg0 水平方向：FNcos 30(2mg)cos 30 m2max(Rsin 60)解得 max6gR，故 A、C、D错误，B正确。5BD 6解析 小球在倾斜平板上运动时受到绳子拉力、平板弹力、重力。在垂直平板方向上合力为 0，重力在沿平板方向的分量为mgsin 小球在最高点时，由绳子的拉力和重力沿平板方向的分力的合力提供向心力，有Tmgsin mv21l 研究小球从释放到最高点的过程，根据动能定理有 mglsin 12mv2112mv20 若恰好能通过最高点，则绳子拉力T0 T0 时，联立解得 sin v203

23、gl，解得 30 故 的范围为 030 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旋就应越大宇航员质量越大旋转舱的角速度就应越小浙江理综多选如图所示为车场的一个水平形弯道转弯处为圆心在点的半圆内外半径分别为和一辆质量为的车通过线经弯道到达线有如图所示的三条路线其中路线是以为圆心的半圆车不变发动机功率足够大则选择路线车经过的路程最短选择路线车的速率最小选择路线车所用时间最短三条路线的圆弧上车的向心加速度大小相等福建理综如图在竖直平面内滑道关

24、于点对称且三点在同一水平线上若小滑块第一次由滑学习好资料 欢迎下载 答案 030 7解析(1)滑块在传送带上运动时，由牛顿运动定律得：mgma 得ag3 m/s2，加速时间t1v0a2 s 前 2 s 内的位移x112at216 m 匀速运动的位移x2Lx16 m 时间t2x2v01 s，故tt1t23 s(2)滑块由B到C过程：mgH12mv2C12mv20 在C点FNmgmv2CR，解得FN90 N。(3)滑块由B到D过程：mg(H2R)12mv2D12mv20 在P点vvDtan 45 竖直方向有：2ghv2，解得h1.4 m 答案(1)3 s(2)90 N(3)1.4 m 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旋就应越大宇航员质量越大旋转舱的角速度就应越小浙江理综多选如图所示为车场的一个水平形弯道转弯处为圆心在点的半圆内外半径分别为和一辆质量为的车通过线经弯道到达线有如图所示的三条路线其中路线是以为圆心的半圆车不变发动机功率足够大则选择路线车经过的路程最短选择路线车的速率最小选择路线车所用时间最短三条路线的圆弧上车的向心加速度大小相等福建理综如图在竖直平面内滑道关于点对称且三点在同一水平线上若小滑块第一次由滑