2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 第11講 圓周運(yùn)動(dòng)（含解析）

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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 第11講 圓周運(yùn)動(dòng)（含解析） 1．一只小狗拉著雪橇在水平冰面上沿著圓弧形的道路勻速行駛，圖K11－1為雪橇受到的牽引力F及滑動(dòng)摩擦力F1的示意圖(O為圓心)，其中正確的是(　　) A　　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　　D 圖K11－1 2．一根細(xì)繩一端系住一個(gè)質(zhì)量為m的小球，另一端懸在光滑水平桌面上方h處，繩長(zhǎng)l大于h，使小球在桌面上做如圖K11－2所示的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．若使小球不離開桌面，其轉(zhuǎn)速最大值是(　　) 圖K11－2 A. 　　　　　　B．π C.　 D．2π 3．如圖K11－3所示，物塊P置于水平

2、轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤一起運(yùn)動(dòng)，圖中c沿半徑指向圓心，a與c垂直，下列說法正確的是(　　) 圖K11－3 A．當(dāng)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，P受摩擦力方向?yàn)閍方向 B．當(dāng)轉(zhuǎn)盤減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，P受摩擦力方向可能為b方向 C．當(dāng)轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，P受摩擦力方向可能為c方向 D．當(dāng)轉(zhuǎn)盤減速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，P受摩擦力方向可能為d方向 4．xx·蘭州模擬上海磁懸浮線路的最大轉(zhuǎn)彎處半徑達(dá)到8 000 m，近距離用肉眼看幾乎是一條直線，而轉(zhuǎn)彎處最小半徑也達(dá)到1 300 m．一個(gè)質(zhì)量為50 kg的乘客坐在車上以360 km/h不變速率隨車駛過半徑2 500 m彎道，下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．乘客受到的向心力大小約為200

3、N B．乘客受到來自車廂的力大小約為200 N C．乘客受到來自車廂的力大小約為539 N D．彎道半徑設(shè)計(jì)特別大可以使乘客在轉(zhuǎn)彎時(shí)更舒適 5．(雙選)鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形設(shè)計(jì)的．彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)外軌高度差h的設(shè)計(jì)不僅與r有關(guān)，還與火車在彎道上的行駛速率v有關(guān)．下列說法正確的是(　　) A．v一定時(shí)，r越小則要求h越大 B．v一定時(shí)，r越大則要求h越大 C．r一定時(shí)，v越小則要求h越大 D．r一定時(shí)，v越大則要求h越大 6．xx·常州模擬一小球質(zhì)量為m，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的懸繩(不可伸長(zhǎng)，質(zhì)量不計(jì))固定于O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方處釘有一顆釘子，如圖K11－4所示，將懸

4、線沿水平方向拉直無初速釋放后，當(dāng)懸線碰到釘子后的瞬間，下列說法錯(cuò)誤的是(　　) 圖K11－4 A．小球線速度沒有變化 B．小球的角速度突然增大到原來的2倍 C．小球的向心加速度突然增大到原來的2倍 D．懸線對(duì)小球的拉力突然增大到原來的2倍 7．xx·合肥模擬如圖K11－5所示，傾斜軌道AC與有缺口的圓軌道BCD相切于C，圓軌道半徑為R，兩軌道在同一豎直平面內(nèi)，D是圓軌道的最高點(diǎn)，缺口DB所對(duì)的圓心角為90°，把一個(gè)小球從斜軌道上某處由靜止釋放，它下滑到C點(diǎn)后便進(jìn)入圓軌道，要想使它上升到D點(diǎn)后再落到B點(diǎn)，不計(jì)摩擦，則下列說法正確的是(　　) 圖K11－5 A．釋放

5、點(diǎn)須與D點(diǎn)等高 B．釋放點(diǎn)須比D點(diǎn)高 C．釋放點(diǎn)須比D點(diǎn)高 D．使小球經(jīng)D點(diǎn)后再落到B點(diǎn)是不可能的 8．xx·大理模擬如圖K11－6所示，質(zhì)量為m的飛機(jī)以恒定速率v在空中水平盤旋，其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，重力加速度為g，則此時(shí)空氣對(duì)飛機(jī)的作用力大小為(　　) 圖K11－6 A．m B．mg C．m D．m 9．有一種叫“飛椅”的游樂項(xiàng)目，示意圖如圖K11－7所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣，轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)．當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為θ，不計(jì)鋼繩的重力，求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度

6、ω與夾角θ的關(guān)系． 圖K11－7 10．xx·汕頭模擬物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力F需由物體運(yùn)動(dòng)情況決定，合力提供的向心力F供由物體受力情況決定．若某時(shí)刻F需＝F供，則物體能做圓周運(yùn)動(dòng)；若F需>F供，物體將做離心運(yùn)動(dòng)；若F需

7、)在小球以速度v1＝4 m/s水平拋出的瞬間，繩中的張力為多少？ (3)在小球以速度v2＝1 m/s水平拋出的瞬間，繩中若有張力，求其大??；若無張力，試求繩子再次伸直時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間． 圖K11－8 課時(shí)作業(yè)(十一) 1．C　[解析] 雪橇做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，牽引力F及滑動(dòng)摩擦力F1的合力提供向心力，指向圓心，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；滑動(dòng)摩擦力F1是阻力，與線速度反向，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 2．A　[解析] 轉(zhuǎn)速最大時(shí)，小球?qū)ψ烂鎰偤脽o壓力，則F向＝mgtan θ＝mω2lsin θ，即ω＝，其中cos θ＝，所以n＝＝ ，故選A. 3．D　[解析] 物塊做圓周運(yùn)動(dòng)，徑向方向一定受力；勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，

8、切向方向不受力，且變速轉(zhuǎn)動(dòng)，切向方向一定受力，且加速沿a的方向，減速沿a的反方向．摩擦力即為徑向方向和切向方向上的合力．由此可知D正確． 4．B　[解析] 根據(jù)向心力公式有F向＝m＝200 N，A正確；彎道半徑越大，向心力越小，乘客在轉(zhuǎn)彎時(shí)感覺更舒適，D正確；乘客受到來自車廂的力大小為F＝＝ N≈539 N，B錯(cuò)誤，C正確． 5．AD　[解析] 設(shè)軌道平面與水平方向的夾角為θ，由mgtan θ＝m，得tan θ＝.可見v一定時(shí)，r越大，tan θ越小，內(nèi)外軌道的高度差h越小，故A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)r一定時(shí)，v越大，tan θ越大，內(nèi)外軌道的高度差越大，故C錯(cuò)誤，D正確． 6．D　[解析]

9、在小球通過最低點(diǎn)的瞬間，水平方向上不受外力作用，小球的切向加速度等于零，因此小球的線速度不會(huì)發(fā)生變化，選項(xiàng)A正確；在線速度不變時(shí)，半徑r突然減小到原來的一半，由v＝ωr可知角速度增大為原來的2倍，選項(xiàng)B正確；由a＝，可知向心加速度增大到原來的2倍，選項(xiàng)C正確；在最低點(diǎn)有F－mg＝ma，可知選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 7．D　[解析] 小球剛好過D點(diǎn)的速度為vD，由mg＝m得，vD＝，當(dāng)落至與B點(diǎn)等高的水平面上時(shí)，平拋的水平位移x＝vD＝R＞R，故經(jīng)過D點(diǎn)后小球不可能落至B點(diǎn)，只有D正確． 8．C　[解析] 飛機(jī)在空中水平盤旋時(shí)在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受到重力和空氣的作用力兩個(gè)力的作用，其合力提

10、供向心力Fn＝m.飛機(jī)受力情況示意圖如圖所示，根據(jù)勾股定理得：F＝＝m. 9．ω＝ [解析] 設(shè)座椅的質(zhì)量為m，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，座椅的運(yùn)動(dòng)半徑為 R＝r＋Lsin θ 受力分析如圖所示，由牛頓第二定律，有 mgtan θ＝mω2R 聯(lián)立解得 ω＝. 10．(1) m/s　(2)3 N　(3)0.6 s [解析] (1)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件在A點(diǎn)為重力剛好提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，即 mg＝m 解得v0＝＝ m/s. (2)由于v1>v0，故繩中有張力．根據(jù)牛頓第二定律有 T＋mg＝m 解得T＝3 N. (3)因?yàn)関2