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2019年版本高三物理圆周运动专题复*试题-Word版

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凡读书......须要读得字字响 亮,不 可误一 字,不 可少一 字,不 可多一 字,不 可倒一 字,不 可牵强 暗记, 只是要 多诵数 遍,自 然上 口,久 远不忘 。古人 云,“读书百 遍,其 义自见”。 谓读得 熟,则 不待解 说,自 晓其义 也。余 尝谓, 读书有 三到, 谓心到 ,眼到 ,口到 。
2019 年版本高三物理圆周运动专题复*试题-Word 版

运动中的运动学分析

考点一.圆周

一皮带传动装置,右轮的半径为 r,a 是它边缘上的

1.如图所示为

一轮轴,大轮的半径为 4r,小轮的半径为 2r,b 点

一点,左侧是

小轮中心的距离为 r,c 点和 d 点分别位于小轮和大

在小轮上,到

轮的边缘上,若在转动过程中,皮带不打滑,则()

A.a 点与 b 点的线速度大小相等 B.a 点与 b 点的角速度大小相等

C.a 点与 c 点的线速度大小相等 D.a 点与 d 点的向心加速度大小相等

B 和 C 是一组塔轮,即 B 和 C 半径不同,但固定在同

2.如图所示,

其半径之比为 RB∶RC=3∶2,A 轮的半径大小与 C 轮

一转动轴上,

轮紧靠在一起,当 A 轮绕过其中心的竖直轴转动时,

相同,它与 B

由于摩擦作用,B 轮也随之无滑动地转动起来.a、b、c 分别为三轮边缘的三个点,

则 a、b、c 三点在运动过程中的()

A.线速度大小之比为 3∶2∶2B.角速度之比为 3∶3∶2

C.转速之比为 2∶3∶2D.向心加速度大小之比为 9∶6∶4

考点二.圆周运动中的向心力来源问题

的拐弯处,通常路面都是外高内

1.在高速公路

在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的

低.如图所示,

路面低一些.汽车的运动可看做是半

路面比右侧的

径为 R 的圆周运动.设内外路面高度差为 h,路基的水*宽度为 d,路面的宽度为 L.

已知重力加速度为 g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于

零,则汽车转弯时的车速应等于()

A.B.C.D.

gRd h

是一种传统的杂技艺术,演员骑车在倾角很大的桶面

2. “飞车走壁”

而不掉下来.如图所示,已知桶壁的倾角为θ ,车和

上做圆周运动

m,做圆周运动的半径为 r,若使演员骑车做圆周运动

人的总质量为

摩擦力,下列说法正确的是()

时不受桶壁的

度为 B.人和车的速度为 grsin θ

A.人和车的速

C.桶壁对车的弹力为 D.桶壁对车的弹力为simngθ

3.公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽

车行驶的速率为 vc 时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势.则在该弯道处()

A.路面外侧高内侧低

B.车速只要低于 vc,车辆便会向内侧滑动

邴原少孤 ,数岁 时,过 书舍而 泣。师 曰:“童子 何泣?”原 曰:“孤者 易伤, 贫者易 感。夫 书者, 凡得学 者,有 亲也。 一则愿 其不孤 ,二则 羡其得 学,中 心伤感 ,故泣 耳。”师 恻然曰 :“欲书可 耳!”原曰:“无钱 资。”师曰 :“童子苟 有志, 吾徒相 教,不求 资也。
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凡读书......须要读得字字响 亮,不 可误一 字,不 可少一 字,不 可多一 字,不 可倒一 字,不 可牵强 暗记, 只是要 多诵数 遍,自 然上 口,久 远不忘 。古人 云,“读书百 遍,其 义自见”。 谓读得 熟,则 不待解 说,自 晓其义 也。余 尝谓, 读书有 三到, 谓心到 ,眼到 ,口到 。
C.车速虽然高于 vc,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动

D.当路面结冰时,与未结冰时相比,vc 的值变小 面内的圆周运动
质量 M=0.64 kg 的物体置于可绕竖直轴匀速转动的* 绳通过光滑的定滑轮与质量为 m=0.3 kg 的物体相 轴 O 的距离 r=0.2 m,与*台的最大静摩擦力为 2 N.为 止状态,水*转台做圆周运动的角速度ω 应在什么范
2.如图所示,水*转台上放着 A、B、C 三个物体,质量

考点三.水* 1.如图所示, 台上,M 用细 连.假定 M 与 使 m 保持静 围?(取 g=10 m/s2)
分别是 2m、

m、m,离转轴距离分别是 R、R、2R,与转台摩擦系数相同,

转台旋转时,

下列说法正确的是:

A.若三物均未动,C 物向心加速度最大

B.若三物均未动,B 物所受向心力最小

C.转速增大,C 物先动 D.转速增大,A 物和 B 物先动,且一起动

两个可视为质点的、相同的木块 A 和 B 放在转盘上且

3.如图所示,

盘中心在同一条直线上,两木块用长为 L 的细绳连

木块 A、B 与转

盘的最大静摩擦力均为各自重力的 k 倍,A 放在距离

接,木块与转

转轴 L 处,整个装置能绕通过转盘中心的转轴 O1O2 转动.开始时,绳恰好伸直但无

弹力,现让该装置从静止转动,角速度缓慢增大,以下说法不正确的是()

A.当 ω >时,A、B 会相对于转盘滑动 B.当 ω >时,绳子一定有弹力

C.ω 在<ω <范围内增大时,B 所受摩擦力变大

D.ω 在 0<ω <范围内增大时,A 所受摩擦力一直变大

考点四.竖直面内的圆周运动

1.如图所示,质量为 m 的物块从半径为 R 的半球形碗边向

碗底滑动,

滑到最低点时的速度为 v,若物块滑到最低点时受到的摩擦

力是 Ff,

则物块与碗的动摩擦因数为()

A.B.C.D.mFvfR2

2.如图是滑道压力测试的示意图,光滑圆弧轨道与光滑

斜面相

切,滑道底部 B 处安装一个压力传感器,其示数 FN 表示

该处所

受压力的大小.某滑块从斜面上不同高度 h 处由静止下

滑,通

过 B 时,下列表述正确的有()

A.FN 小于滑块重力

B.FN 大于滑块重力

C.FN 越大表明 h 越大 D.FN 越大表明 h 越小

邴原少孤 ,数岁 时,过 书舍而 泣。师 曰:“童子 何泣?”原 曰:“孤者 易伤, 贫者易 感。夫 书者, 凡得学 者,有 亲也。 一则愿 其不孤 ,二则 羡其得 学,中 心伤感 ,故泣 耳。”师 恻然曰 :“欲书可 耳!”原曰:“无钱 资。”师曰 :“童子苟 有志, 吾徒相 教,不求 资也。
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凡读书......须要读得字字响 亮,不 可误一 字,不 可少一 字,不 可多一 字,不 可倒一 字,不 可牵强 暗记, 只是要 多诵数 遍,自 然上 口,久 远不忘 。古人 云,“读书百 遍,其 义自见”。 谓读得 熟,则 不待解 说,自 晓其义 也。余 尝谓, 读书有 三到, 谓心到 ,眼到 ,口到 。
3.如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而未滑动.当圆

筒的角速度增大的过程中,下列说法正确的是()

A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大了

B.物体所受弹力增大,摩擦力减小了

C.物体所受弹力增大,摩擦力不变

D.物体所受弹力和摩擦力都减小了

4.一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看

成圆周

运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧

来代

替.如图甲所示,曲线上 A 点的曲率圆定义为:通过 A 点

和曲线

上紧邻 A 点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就

叫做 A

点的曲率圆,其半径ρ 叫做 A 点的曲率半径.现将一物体

沿与水

*面成α 角的方向以速度 v0 抛出,如图乙所示.则在其轨迹最高点 P 处的曲率半径

是()

A.B.C. D.vg02scions2αα

5.如图所示,“旋转秋千”中的两个座椅 A、B 质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂

在旋转圆盘上.不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,

下列说法正确的是()

A.A 的速度比 B 的大 B.A 与 B 的向心加速度大小相等

C.悬挂 A、B 的缆绳与竖直方向的夹角相等 D.悬挂 A 的缆绳所受的拉力比悬挂 B 的



6.如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,

球心为 O,最低

点为 C,在其内壁上有两个质量相同的小球(可视为

质点)A 和 B,

在两个高度不同的水*面内做匀速圆周运动,A 球

的轨迹*面高

于 B 球的轨迹*面,A、B 两球与 O 点的连线与竖直线 OC 间的夹角分别为α =53°和

β =37°,以最低点 C 所在的水*面为重力势能的参考*面,sin 37°=0.6,cos 37°

=0.8,则() A.A、B 两球所受支持力的大小之比为 4∶3B.A、B 两球运动的周期之比为 4∶3 C.A、B 两球的动能之比为 16∶9D.A、B 两球的机械能之比为 112∶51
考点五.竖直面内圆周运动的临界问题分析

1.半径为 R 的光滑圆环轨道竖直放置,一质量为 m 的小

球恰能在此圆

轨道内做圆周运动,则小球在轨道最低点处对轨道的压

力大小为()

A.3mgB.4mgC.5mg D.6mg 2.有一长度为 L=0.50 m 的轻质细杆 OA,A 端有一质量为 m=3.0 kg 的小球,如图

邴原少孤 ,数岁 时,过 书舍而 泣。师 曰:“童子 何泣?”原 曰:“孤者 易伤, 贫者易 感。夫 书者, 凡得学 者,有 亲也。 一则愿 其不孤 ,二则 羡其得 学,中 心伤感 ,故泣 耳。”师 恻然曰 :“欲书可 耳!”原曰:“无钱 资。”师曰 :“童子苟 有志, 吾徒相 教,不求 资也。
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凡读书......须要读得字字响 亮,不 可误一 字,不 可少一 字,不 可多一 字,不 可倒一 字,不 可牵强 暗记, 只是要 多诵数 遍,自 然上 口,久 远不忘 。古人 云,“读书百 遍,其 义自见”。 谓读得 熟,则 不待解 说,自 晓其义 也。余 尝谓, 读书有 三到, 谓心到 ,眼到 ,口到 。
所示,小球以 O 点为圆心在竖直*面内做圆周运动,通过最高点时小球的速度是 2.0

m/s,g 取 10 m/s2,则此时细杆 OA 受到()

A.6.0 N 的拉力

B.6.0 N 的压力

C.24 N 的拉力 D.24 N 的压力

3.英国特技演员史蒂夫·特鲁加里亚曾飞车挑战世界最大环形车道.环形车道竖直

放置,直径达 12 m,若汽车在车道上以 12 m/s 恒定的速率运动,演员与汽车的总质

量为 1 000 kg,重力加速度 g 取 10 m/s2,则()

A.汽车通过最低点时,演员处于超重状态

B.汽车通过最高点时对环形车道的压力为 1.4×104 N

C.若要挑战成功,汽车不可能以低于 12 m/s 的恒定速率运动

D.汽车在环形车道上的角速度为 1 rad/s

4.如图甲所示,一轻杆一端固定在 O 点,另一端固定一小球,在竖直*面内做半径

为 R 的圆周运动.小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为 FN,小球在最高点

的速度大小为 v,FN-v2 图象如图乙所示.下列说法正确的是()

A.当地的重力加速度大小为 B.小球的质量为 R

C.v2=c 时,杆对小球弹力方向向上 D.若 v2=2b,

则杆对小球弹力

大小为 2a

5.如图所示,竖直环 A 半径为 r,固定在木板 B 上,

木板 B 放在水*

地面上,B 的左右两侧各有一挡板固定在地上,B 不

能左右运动,在

环的最低点放有一小球 C,A、B、C 的质量均为 m.

现给小球一水*

向右的瞬时速度 v,小球会在环内侧做圆周运动,为保证小球能通过环的最高点,且

不会使环在竖直方向上跳起(不计小球与环的摩擦阻力),瞬时速度必须满足()

A.最小值 B.最大值 6gr

C.最小值 D.最大值 7gr

考点六.*抛运动与圆周运动的组合问题

1.如图所示,AB 为半径 R=0.50 m 的四分之一圆弧轨道,B 端距水*地面的高度 h

=0.45 m.一质量 m=1.0 kg 的小滑块从圆弧轨道 A 端

由静止释

放,到达轨道 B 端的速度 v=2.0 m/s.忽略空气的阻

力.取 g=10

m/s2.则下列说法正确的是()

A.小滑块在圆弧轨道 B 端受到的支持力大小 FN=16 N

B.小滑块由 A 端到 B 端的过程中,克服摩擦力所做的

功 W=3 J

C.小滑块的落地点与 B 点的水*距离 x=0.6 m

D.小滑块的落地点与 B 点的水*距离 x=0.3 m

2.如图所示,半径为 R、内径很小的光滑半圆管竖直放

置,两个质

量均为 m 的小球 A、B 以不同的速度进入管内.A 通过最

高点 C 时,

对管壁上部压力为 3mg,B 通过最高点 C 时,对管壁下

部压力为

0.75mg,求 A、B 两球落地点间的距离.

3.如图,置于圆形水*转台边缘的小物块随转台加

速转动,当转

速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做*抛运

动.现测得转

台半径 R=0.5 m,离水*地面的高度 H=0.8 m,物

块*抛落地过

邴原少孤 ,数岁 时,过 书舍而 泣。师 曰:“童子 何泣?”原 曰:“孤者 易伤, 贫者易 感。夫 书者, 凡得学 者,有 亲也。 一则愿 其不孤 ,二则 羡其得 学,中 心伤感 ,故泣 耳。”师 恻然曰 :“欲书可 耳!”原曰:“无钱 资。”师曰 :“童子苟 有志, 吾徒相 教,不求 资也。
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程水*位移的大小 x=0.4

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m.设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力

加速度 g=10 m/s2.求:

(1)物块做*抛运动的初速度大小 v0; (2)物块与转台间的动摩擦因数 μ .

4.如图所示,从 A 点以 v0=4 m/s 的水*速度抛出一质量 m=1 kg 的小物块(可视

为质点),当物块运动至 B 点时,恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道 BC,经圆弧轨道

后滑上与 C 点等高、静止在粗糙水*面的长木板上,圆弧轨道 C 端切线水*,已知

长木板的质量 M=4 kg,A、B 两点距 C 点的高度分别为 H=0.6 m、h=0.15 m,R=

0.75 m,物块与长木板之间的动摩擦因数 μ 1=0.5,长木板与地面间的动摩擦因数

μ 2=0.2,g=10 m/s2.求:

(1)小物块运动至 B 点时的速度大小和方向;

(2)小物块滑动至 C 点时,对圆弧轨道 C 点

的压力;

(3)长木板至少为多长,才能保证小物块不

滑出长木板.

5.如图所示,是游乐场翻滚过山车示意图,

斜面轨道 AC、

弯曲、水*轨道 CDE 和半径 R=7.5 m 的竖直圆形

轨道*滑连

接.质量 m=100 kg 的小车,从距水*面 H=20 m

高处的 A 点

静止释放,通过最低点 C 后沿圆形轨道运动一周

后进入弯

曲、水*轨道 CDE.重力加速度 g=10 m/s2,不计摩擦力和空气阻力.求:

(1)若小车从 A 点静止释放到达圆形轨道最低点 C 时的速度大小;

(2)小车在圆形轨道最高点 B 时轨道对小车的作用力;

(3)为使小车通过圆形轨道的 B 点,相对于 C 点的水*面小车下落高度的范围.

【巩固练*】

1.由光滑细管组成的轨道如图所示,其中 AB 段和 BC 段是半径为 R 的四分之一圆弧,

轨道固定在竖直*面内.一质量为 m 的小球,从

距离水*

地面高为 H 的管口 D 处静止释放,最后能够从 A

端水*抛

出落到地面上.下列说法正确的是()

A.小球落到地面时相对于 A 点的水*位移值为 2 RH-2R2

B.小球落到地面时相对于 A 点的水*位移值为 2 2RH-4R2

C.小球能从细管 A 端水*抛出的条件是 H>2R

邴原少孤 ,数岁 时,过 书舍而 泣。师 曰:“童子 何泣?”原 曰:“孤者 易伤, 贫者易 感。夫 书者, 凡得学 者,有 亲也。 一则愿 其不孤 ,二则 羡其得 学,中 心伤感 ,故泣 耳。”师 恻然曰 :“欲书可 耳!”原曰:“无钱 资。”师曰 :“童子苟 有志, 吾徒相 教,不求 资也。
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D.小球能从细管 A 端水*抛出的最小高度 Hmin=R

2.m 为在水*传送带上被传送的小物体(可视为质点),A

为终端皮带

轮,如图所示,已知皮带轮半径为 r,传送带与皮带轮间

不会打滑,

当 m 可被水*抛出时,A 轮每秒的转数最少是()

A.B.C.D.21π gr

3.小球质量为 m,用长为 L 的轻质细线悬挂在 O 点,在 O 点的正下方

L/2 处有一钉子 P,把细线沿水*方向拉直,如图-2 所示,无初速度地释

放小球,当细线碰到钉子的瞬间,设线没有断裂,则下列说法错误的是

A.小球的角速度突然增大 B.小球的瞬时速度突然增大

C.小球的向心加速度突然增大 D.小球对悬线的拉力突然增大

4.如图所示,在倾角为 α =30°的光滑斜面上,有一根长为 L=0.8 m 的细绳,一

端固定在 O 点,另一端系一质量为 m=0.2 kg 的小球,小球沿斜面做圆周运动,若

要小球能通过最高点 A,则小球在最低点 B 的最小速度是()

A.2 m/s

B.2 m/s

C.2 m/s

D.2 m/s

5.如图所示,小球从距地面高度为 2R

的斜面

上 P 点无初速度释放,分别滑上甲、乙、

丙、丁

四个轨道,甲为半径为 1.2R 的半圆轨

道,乙

为半径为 2R 的 14 圆轨道、轨道和地面连接处有一段小圆弧,丙为半径为 R 的半圆

轨道,丁为高为 1.5R 的斜面、斜面和地面连接处有一段小圆弧,所有接触面均光滑,

则滑上四个轨道后运动到的最高点能和 P 等高的是()

A.甲

B.乙 C.乙和丙 D.甲、乙、丙、丁

6.飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项

目,2011 年的

IDF(国际飞镖联合会)飞镖世界杯赛在上海进

行.某一选手

在距地面高 h,离靶面的水*距离 L 处,将质量为 m 的飞镖以速度 v0 水*投出,结

果飞镖落在靶心正上方.如只改变 h、L、m、v0 四个量中的一个,可使飞镖投中靶

心的是(不计空气阻力)()

A.适当减小 v0B.适当提高 hC.适当减小 mD.适当减小 L
7.如图所示光滑管形圆轨道半径为 R(管径远小于 R),小球 a、b 大小相同,质量均 为 m,其直径略小于管径,能在管中无摩擦运动.两球先后以相同速度 v 通过轨道最 低点,且当小球 a 在最低点时,小球 b 在最高点,以下说法正确的是()
邴原少孤 ,数岁 时,过 书舍而 泣。师 曰:“童子 何泣?”原 曰:“孤者 易伤, 贫者易 感。夫 书者, 凡得学 者,有 亲也。 一则愿 其不孤 ,二则 羡其得 学,中 心伤感 ,故泣 耳。”师 恻然曰 :“欲书可 耳!”原曰:“无钱 资。”师曰 :“童子苟 有志, 吾徒相 教,不求 资也。
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A.当小球 b 在最高点对轨道无压力时,小球 a 比小球 b 所需向心力大 5mg B.当 v=时,小球 b 在轨道最高点对轨道无压力 C.速度 v 至少为,才能使两球在管内做圆周运动 D.只要 v≥,小球 a 对轨道最低点的压力比小球 b 对轨道最高点的压力都大 6mg
8.在如图所示的装置中,两个光滑的定滑轮的半径很小,表面粗糙的斜面固定在地

面上,斜面的倾角为 θ =30°,用一

根跨过定滑

轮的细绳连接甲、乙两物体,把甲物

体放在斜面

上且连线与斜面*行,把乙物体悬在

空中,并使悬

线拉直且偏离竖直方向 α =60°。现同时释放甲、乙两物体,乙物体将在竖直*面

内振动,当乙物体运动经过最高点和最低点时,甲物体在斜面上均恰好未滑动。已

知乙物体的质量为 m=1 kg,若取重力加速度 g=10 m/s2。试求:

(1)乙物体运动经过最高点和最低点时悬绳的拉力大小;

(2)甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力。

9.一个中间钻有小孔的球,穿在竖直放置的光滑圆形细

轨道上,如

图所示.在最低点给小球一个初速度 v0,关于小球到达

最高点的受

力,下列说法正确的是()

A.v0 越大,则小球到最高点受到轨道的弹力越大

B.v0=2 时,小球恰能通过最高点

C.v0=2 时,小球在最高点受到轨道的支持力为零

D.v0=时,小球在最高点受到轨道的支持力等于重力

10.如图所示,一竖直*面内光滑圆形轨道半径为 R,小球以速度 v0 经过最低点 B

沿轨道上滑,并恰能通过轨道最高点 A.以下说法正确的是()

A.v0 应等于 2,小球到 A 点时速度为零

B.v0 应等于,小球到 A 点时速度和加速度都不为零

C.小球在 B 点时向心加速度最大,在 A 点时向心加速度最小

D.小球从 B 点到 A 点,其速度的增量为(1+) gR

11.如图甲所示,在同一竖直*面内的两条正对着的相同半圆形的光滑轨道,相隔

一定的距离,虚线沿竖直方向,一小球能在其间运动,今在最高点与最低点各放一

个压力传感器,测试小球对轨道的压力,

并通过计

算机显示出来,当轨道距离变化时,测得

两点压力

差与距离 x 的图象如图乙所示,g 取 10

m/s2,不计

空气阻力。求:

(1)小球的质量为多少?

(2)若小球在最低点 B 的速度为 20 m/s,

为使小球

能沿轨道运动,x 的最大值为多少?

邴原少孤 ,数岁 时,过 书舍而 泣。师 曰:“童子 何泣?”原 曰:“孤者 易伤, 贫者易 感。夫 书者, 凡得学 者,有 亲也。 一则愿 其不孤 ,二则 羡其得 学,中 心伤感 ,故泣 耳。”师 恻然曰 :“欲书可 耳!”原曰:“无钱 资。”师曰 :“童子苟 有志, 吾徒相 教,不求 资也。
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