高考物理一轮复习圆周运动专题训练(附答案)
专题12 圆周运动（解析版）
高考物理一轮复习限时训练专题12 圆周运动(限时：45min)一、选择题（本大题共10小题）1．(2019·大庆模拟)如图所示，轻质且不可伸长的细绳一端系一质量为m的小球，另一端固定在天花板上的O点。
则小球在竖直平面内摆动的过程中，以下说法正确的是()A．小球在摆动过程中受到的外力的合力即为向心力B．在最高点A、B，因小球的速度为零，所以小球受到的合力为零C．小球在最低点C所受的合力，即为向心力D．小球在摆动过程中绳子的拉力使其速率发生变化【答案】C【解析】小球摆动过程中，合力沿绳子方向的分力提供向心力，不是靠外力的合力提供向心力，故A错误。
在最高点A和B，小球的速度为零，向心力为零，但是小球所受的合力不为零，故B错误。
小球在最低点受重力和拉力，两个力的合力竖直向上，合力等于向心力，故C正确。
小球在摆动的过程中，由于绳子的拉力与速度方向垂直，则拉力不做功，拉力不会使小球速率发生变化，故D错误。
2．如图所示，由于地球的自转，地球表面上P、Q两物体均绕地球自转轴做匀速圆周运动。
对于P、Q两物体的运动，下列说法正确的是()A．P、Q两物体的角速度大小相等B．P、Q两物体的线速度大小相等C．P物体的线速度比Q物体的线速度大D．P、Q两物体均受重力和支持力两个力作用【答案】A【解析】P、Q两物体都是绕地球自转轴做匀速圆周运动，角速度相等，即ωP＝ωQ，选项A正确；根据圆周运动线速度v＝ωR，因P、Q两物体做匀速圆周运动的半径不等，则P、Q两物体做圆周运动的线速度大小不等，选项B错误；Q物体到地轴的距离远，圆周运动半径大，线速度大，选项C错误；P、Q两物体均受到万有引力和支持力作用，重力只是万有引力的一个分力，选项D错误。
3．(多选)火车以60 m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10 s内匀速转过了约10°。
在此10 s时间内，火车()A．运动路程为600 m B．加速度为零C．角速度约为1 rad/s D．转弯半径约为3.4 km【答案】AD【解析】由s＝vt知，s＝600 m，故A正确。
(完整版)圆周运动高考题(含答案),推荐文档
1 f; T匀速圆周运动二、匀速圆周运动的描述1．线速度、角速度、周期和频率的概念(1)线速度v 是描述质点沿圆周运动快慢的物理量，是矢量，其大小为v =s=2r t T其方向沿轨迹切线，国际单位制中单位符号是m/s；（2）角速度ω是描述质点绕圆心转动快慢的物理量，是矢量，其大小为==2t T在国际单位制中单位符号是rad／s；(3）周期T 是质点沿圆周运动一周所用时间，在国际单位制中单位符号是s；（4）频率f 是质点在单位时间内完成一个完整圆运动的次数，在国际单位制中单位符号是Hz；（5）转速n 是质点在单位时间内转过的圈数，单位符号为r ／s ，以及r／min．2、速度、角速度、周期和频率之间的关系线速度、角速度、周期和频率各量从不同角度描述质点运动的快慢，它们之间有关系v＝rω．T =，v =2，= 2 f 。
由上可知，在角速度一定时，线速度大小与半径成正比；在线速度一定时，角速度大小与半径成反比．三、向心力和向心加速度1.向心力（1）向心力是改变物体运动方向，产生向心加速度的原因．（2）向心力的方向指向圆心，总与物体运动方向垂直，所以向心力只改变速度的方向．2.向心加速度（1）向心加速度由向心力产生，描述线速度方向变化的快慢，是矢量．（2）向心加速度方向与向心力方向恒一致，总沿半径指向圆心；向心加速度的大小为v 2 a n=r 公式：=2r 42rT 21. 线速度V＝s/t＝2πr/T ；== v 2. 角速度 ω＝Φ/t ＝2π/T ＝2πf 3. 向心加速度 a ＝V 2/r ＝ω2r ＝(2π/T)2r4. 向心力 F 心＝mV 2/r ＝m ω2r ＝mr(2π/T)2＝m ωv=F 合5. 周期与频率：T ＝1/f6. 角速度与线速度的关系：V ＝ωr7. 角速度与转速的关系 ω＝2πn (此处频率与转速意义相同)8. 主要物理量及单位：弧长 s:米(m)；角度 Φ：弧度（rad ）；频率 f ：赫（Hz ）；周期 T ：秒（s ）；转速n ：r/s ；半径 r ：米（m ）；线速度 V ：（m/s ）；角速度 ω：（rad/s ）；向心加速度：（m/s 2）。
高考物理一轮课时演练：圆周运动及其应用(含答案)
课时提能演练（十二）圆周运动及其应用(45分钟100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。
每小题只有一个选项正确)1.质量为m的木块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中,如果由于摩擦力的作用使木块的速率不变,那么( )A.因为速率不变,所以木块的加速度为零B.木块下滑过程中所受的合外力越来越大C.木块下滑过程中所受的摩擦力大小不变D.木块下滑过程中的加速度大小不变,方向始终指向球心【解析】选D。
由于木块沿圆弧下滑速率不变,故木块做匀速圆周运动,存在向心加速度,选项A错误;由牛顿第二定律得:F合=ma n=m,而v的大小不变,故合外力的大小不变,选项B错误;由于木块在滑动过程中与接触面的正压力是变化的,故滑动摩擦力在变化,选项C错误;木块在下滑过程中,速度的大小不变,所以向心加速度的大小不变,方向始终指向圆心,选项D正确。
2.如图所示,一质点沿螺旋线自外向内运动,已知其走过的弧长s与运动时间t成正比,关于该质点的运动,下列说法正确的是( )A.小球运动的线速度越来越大B.小球运动的加速度越来越小C.小球运动的角速度越来越小D.小球所受的合外力越来越大【解析】选D。
由于质点走过的弧长s与运动时间t成正比,质点运动的线速度大小不变,选项A错误;由于螺旋线的曲率半径r越来越小,由向心加速度公式a=可知向心加速度越来越大,所受合外力越来越大,选项B错误、D正确;由角速度公式ω=可知角速度越来越大,选项C错误。
3.如图所示,光滑水平面上,小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动。
若小球运动到P点时,拉力F发生变化,关于小球运动情况的说法正确的是( )A.若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa做离心运动B.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa做离心运动C.若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pb做离心运动D.若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pc运动【解析】选A。
若拉力突然消失,则小球沿着P点处的切线做匀速直线运动,选项A正确;若拉力突然变小,则小球做离心运动,但由于力与速度有一定的夹角,故小球做曲线运动,选项B、D错误;若拉力突然变大,则小球做近心运动,不会沿轨迹Pb做离心运动,选项C错误。
高考物理一轮复习《圆周运动》典型题精排版(含答案)
高考物理一轮复习《圆周运动》典型题精排版1．游客乘坐过山车，在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到20 m/s2，g 取10 m/s2，那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的( ) A．1倍B．2倍C．3倍D．4倍2．如图是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径R＝3r，现在进行倒带，使磁带绕到A轮上．倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B 轮是从动轮．经测定，磁带全部绕到A轮上需要时间为t，则从开始倒带到A、B 两轮的角速度相等所需要的时间( )A．等于t 2B．大于t 2C．小于t 2D．等于t 33．如图所示，在第七届亚冬会上双人花样滑冰比赛中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，假设体重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°，重力加速度为g，估算该女运动员( )A．受到的拉力为3GB.受到的拉力为2GC．向心加速度为3gD．向心加速度为2g4．如图是一种“滚轮—平盘无极变速器”示意图，它由固定于主动轴上的平盘和可随从动轴移动的圆柱形滚轮组成．由于摩擦作用，当平盘转动时，滚轮就会跟随转动，如果认为滚轮不会打滑，那么，主动轴转速n 1、从动轴转速n 2、滚轮半径r 以及滚轮距离主动轴中心的距离x 之间的关系是( )A ．n 2＝n 1x rB ．n 2＝n 1r xC ．n 2＝n 1x 2r 2D ．n 2＝n 1x r5．如图所示，小球以大小为v 0的初速度由A 端向右运动，到B 端时的速度减小为v B ，若以同样大小的初速度由B 端向左运动，到A 端时的速度减小为v A .已知小球运动过程中始终未离开该粗糙轨道，D 为AB 中点．以下说法正确的是( )A ．v A >vB B ．v A ＝v BC ．v A <v BD ．两次经过D 点时速度大小相等6．如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R ，小球半径为r ，则下列说法正确的是( )A ．小球通过最高点时的最小速度v min ＝g R ＋rB ．小球通过最高点时的最小速度v min ＝0C ．小球在水平线ab 以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D ．小球在水平线ab 以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力7．如图所示，木块P放在水平圆盘上随圆盘一起转动，关于木块所受摩擦力f的叙述正确的是( )A．f的方向总是指向圆心B．圆盘匀速转动时f＝0C．在转速一定的条件下，f的大小跟木块到轴O的距离成正比D．在木块与轴O的距离一定的条件下，圆盘匀速转动时，f的大小跟圆盘转动的角速度成正比8．中央电视台《今日说法》栏目报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故．住在公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲撞进李先生家，造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案．经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图所示．交警根据图示作出以下判断，你认为正确的是( )A．由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做离心运动B．由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车做向心运动C．公路在设计上可能内(东)高外(西)低D．公路在设计上可能外(西)高内(东)低9．亚运会上，场地自行车女子记分赛决赛我国选手刘馨顺利夺冠，如图1所示．比赛时运动员分别沿不同的轨道行驶，该过程可简化为如图2所示的理想模型，两质点分别在M和N两处紧贴着圆台内壁分别在虚线所示的水平面内做匀速圆周运动，不计摩擦，则( )A．M处质点的线速度一定大于N处质点的线速度B．M处质点的角速度一定大于N处质点的角速度C．M处质点的运动周期一定等于N处质点的运动周期D．M处质点的向心加速度一定大于N处质点的向心加速度10．如图所示，细绳一端系着质量M＝0.6 kg的物体，静止在水平面，另一端通过光滑小孔吊着质量m＝0.3 kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.3 m．已知M和水平面的最大静摩擦力为2 N，现使此平面绕中心轴线转动，问角速度ω在什么范围m会处于静止状态？(g取10 m/s2)11．如图所示，一根长0.1 m的细线，一端系着一个质量为0.18 kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，使小球的转速很缓慢地增加，当小球的转速增加到开始时转速的3倍时，细线断开，线断开前的瞬间线受到的拉力比开始时大40 N，求：(1)线断开前的瞬间，线受到的拉力大小；(2)线断开的瞬间，小球运动的线速度；(3)如果小球离开桌面时，速度方向与桌边线的夹角为60°，桌面高出地面0.8 m，求：小球飞出后的落地点距桌边线的水平距离．高考物理一轮复习《圆周运动》典型题精排版参考答案1．解析：由牛顿第二定律可得(人的质量设为m)：F N－mg＝ma向心，代入数值解得F N＝3mg，故C正确．答案：C2．解析：本题考查圆周运动、线速度、角速度、半径之间的关系．A的角速度是恒定的，但是A的半径越来越大，根据v＝ωr可得v在增大，所以一开始需要的时间比较长，B项正确．答案：B3．解析：女运动员做圆锥摆运动，对女运动员受力分析可知，受到重力G、男运动员对女运动员的拉力F，竖直方向合力为零，有F sin 30°＝G得F＝2G，B 项正确．水平方向的合力提供匀速圆周运动的向心力，有F cos 30°＝ma向，即2mg cos 30°＝ma向，所以a向＝3g，C项正确．答案：BC4．解析：由于平盘和滚轮接触处的线速度大小相等，所以2πn1x＝2πn2r，即n2＝n1xr.所以选项A正确．答案：A5．解析：左边圆弧轨道，F N1－mg＝m v2 1R，右边圆弧轨道mg－F N2＝m v2 2 R∴F N1>F N2.而f＝μF N∴f1>f2而W＝－f·l，选A.答案：A6．解析：小球沿管上升到最高点的速度可以为零，故A错误，B正确；小球在水平线ab以下的管道中运动时，由外侧管壁对小球的作用力F N与球重力在背离圆心方向的分力F mg 的合力提供向心力，即F N －F mg ＝mv 2R ＋r，因此，外侧管壁一定对球有作用力，而内侧管壁无作用力，C 正确；小球在水平线ab 以上的管道中运动时，小球受管壁的作用力与小球速度大小有关，D 错误．答案：BC7．解析：木块随着圆盘转动时，不一定是匀速转动，所以摩擦力的方向也不一定沿半径方向，只有圆盘匀速转动时摩擦力才指向圆心，所以A 选项错误；匀速转动时静摩擦力提供向心力，所以静摩擦力肯定不为零，所以B 错误；当转速一定时，说明做的是匀速圆周运动，由此可知，静摩擦力与转动半径成正比，所以C 选项正确；在半径一定时，木块做匀速转动，静摩擦力与角速度的平方成正比，所以D 选项错误，故答案为C.答案：C8． 解析：汽车进入民宅，远离圆心，因而车做离心运动，A 对，B 错．汽车在水平公路上拐弯时，静摩擦力提供向心力，此处，汽车以与水平公路上相同速度拐弯，易发生侧翻，摩擦力不足以提供向心力；也可能是路面设计不太合理，内高外低．重力沿斜面方向的分力背离圆心而致，C 对，D 错．答案：AC9．解析： 某质点在圆台内壁沿水平面做匀速圆周运动时的受力情况如图所示，其中θ为比赛场地所在的斜面与水平面之间的夹角，则mg tan θ＝ma ＝m v 2r ＝m ω2r ＝m (2πT )2r ，分别解得a ＝g tan θ，v ＝rg tan θ，ω＝g tan θr，T ＝2πr g tan θ，由此可以判断得出a M ＝a N ，v M >v N ，ωM <ωN ，T M >T N ，只有A 对．答案：A10．解析：设物体M 和水平面保持相对静止，当ω具有最小值时，M 有向圆心运动的趋势，故水平面对M 的摩擦力方向和指向圆心方向相反，且等于最大静摩擦力2 N.隔离M有T－f m＝Mω21r0．3×10－2＝0.6ω21×0.2解得ω1＝2.9 rad/s当ω具有最大值时，M有离开圆心的趋势，水平面对M摩擦力方向指向圆心，大小也为2 N.隔离M有T＋f m＝Mω22r0．3×10＋2＝0.6ω22×0.2解得ω2＝6.5 rad/s故ω范围是2.9 rad/s≤ω≤6.5 rad/s.答案：2.9 rad/s≤ω≤6.5 rad/s11．解析：(1)线的拉力等于向心力，设开始时角速度为ω，向心力是F0，线断开的瞬间，角速度为ω，线的拉力是F.F＝mω20R①F＝mω2R②由①②得FF＝ω2ω20＝91③又因为F＝F0＋40 N④由③④得F＝45 N (2)设线断开时速度为v由F＝mv2R得，v＝FRm＝45×0.10.18m/s＝5 m/s(3)设桌面高度为h，小球落地经历时间为t.t＝2hg＝0.4 s则小球飞出后的落地点到桌边线的水平距离为l＝v·sin 60°·t＝5×32×0.4 m＝ 3 m＝1.73 m.答案：(1)F＝45 N (2)v＝5 m/s (3)l＝1.73 m。
高考物理一轮基础复习精选试题： 圆周运动(含解析)
圆周运动一、选择题(每小题6分，共54分)1. 如图所示是一个玩具陀螺．a、b和c是陀螺上的三个点，当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是()A．a、b和c三点的线速度大小相等B．a、b和c三点的角速度相等C．a、b的角速度比c的大D．c的线速度比a、b的大解析B a、b、c三点绕同一竖直轴转动，因此角速度相同即ωa＝ωb＝ωc.由v＝rω，r a＝r b＞r c 知c处的线速度最小，选项B正确．2. 如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度使它做圆周运动．图a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点．则杆对球的作用力的判断正确的是()①a处为拉力，b处为拉力②a处为拉力，b处为推力③a处为推力，b处为拉力④a处为推力，b处为推力A．①②B．①④C．②③D．②④解析A小球在竖直平面内做圆周运动，在最低点时小球受力除重力外，还受杆的作用力，只有杆对小球的作用力向上且大于重力时，小球才能绕O点做圆周运动．故在a点杆对小球只能是拉力；小球在b点的速度大小不能确定，杆对小球可能是向下的拉力，也可能是向上的推力，选项A正确．3．一小球质量为m ，用长为L 的悬绳(不可伸长，质量不计)固定于O 点，在O 点正下方L2处钉有一颗钉子，如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，下列说法错误的是( )A ．小球线速度没有变化B ．小球的角速度突然增大到原来的2倍C ．小球的向心加速度突然增大到原来的2倍D ．悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍解析 D 在小球通过最低点的瞬间，水平方向上不受外力作用，小球的切向加速度等于零，因此小球的线速度不会发生变化，选项A 正确；在线速度不变时，半径r 突然减小到原来的一半，由v ＝ωr 可知角速度增大为原来的2倍，选项B 正确；由a ＝v 2r ，可知向心加速度增大到原来的2倍，选项C 正确；在最低点有F －mg ＝ma ，可知选项D 错误．4.如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m 的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并沿水平方向做半径为r 的匀速圆周运动，则只要运动角速度大小合适，螺丝帽恰好不下滑．假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．则在该同学手转动塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下列分析正确的是( )A ．螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡B ．螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心C ．此时手转动塑料管的角速度ω＝mg μrD ．若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动解析 A 由于螺丝帽做圆周运动过程中恰好不下滑，则竖直方向上重力与最大静摩擦力平衡，杆对螺丝帽的弹力提供其做匀速圆周运动的向心力，有mg ＝F f ＝μF N ＝μmrω2，得ω＝g μr，选项A 正确，选项B 、C 错误；杆的转动速度增大时，杆对螺丝帽的弹力增大，静摩擦力与重力相平衡，螺丝帽不可能相对杆发生运动，选项D 错误．5. 如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R ，小球半径为r ，则下列说法正确的是( )A．小球通过最高点时的最小速度v min＝g(R＋r)B．小球通过最高点时的最小速度v min＝0C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力解析BC本题考查轻杆模型，小球在最高点既可以受内侧管壁的支持力，也可以受外侧管壁的压力，所以对最高点的速度没有限制，选项A错误，选项B正确；小球在ab以下运动时，只受重力和外侧壁的支持力，选项C正确；小球在ab以上运动时，速度足够大时受外侧壁的压力，不够大时受内侧壁的支持力，选项D错误．6. 滑板是现在非常流行的一种运动，如图所示，一滑板运动员以7 m/s的初速度从曲面的A点下滑，运动到B点速度仍为7 m/s，若他以6 m/s的初速度仍由A点下滑，则他运动到B点时的速度(设人体姿式保持不变)()A．大于6 m/s B．等于6 m/sC．小于6 m/s D．条件不足，无法计算解析A因为人以7 m/s的速度下滑时，在A、B两点的动能相等，根据能量守恒可知，摩擦力所做的功等于A、B两点间的重力势能差，即W＝mgh.当速度减小时，所需向心力减小，人对曲面的压力减小，摩擦力减小，摩擦力做功也减少，故人到达B点时的动能比在A点时的大，故选项A正确．7．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F f，则物块与碗的动摩擦因数为()A.F fmg B.F fmg＋mv2RC.F fmg－mv2RD.F fmv2R解析B物块滑到最低点时受竖直方向的重力、支持力和水平方向的摩擦力三个力作用，据牛顿第二定律得F N－mg＝m v2R，又F f＝μF N，联立解得μ＝F fmg＋mv2R，选项B正确．8．如图所示，OO′为竖直轴，MN为固定在OO′上的水平光滑杆，有两个质量相同的金属球A、B 套在水平杆上，AC和BC为抗拉能力相同的两根细线，C端固定在转轴OO′上．当绳拉直时，A、B两球转动半径之比恒为2∶1，当转轴的角速度逐渐增大时()A．AC先断B．BC先断C．两线同时断D．不能确定哪根线先断解析A A、B两球处于同一转动系统，角速度相同．对A球进行受力分析，A受重力、支持力、拉力F A三个力作用，拉力的分力提供向心力，有F A cos α＝mr Aω2同理对B球有F B cos β＝mr Bω2由几何关系可知cos α＝r A|AC|，cos β＝r B|BC|，所以F AF B＝r A cos βr B cos α＝|AC||BC|.由于|AC|＞|BC|，即F A＞F B，两绳抗拉能力相同，故绳AC先断，选项A正确．9. 如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则()A ．球A 的线速度必定大于球B 的线速度 B ．球A 的角速度必定小于球B 的角速度C ．球A 的运动周期必定小于球B 的运动周期D ．球A 对筒壁的压力必定大于球B 对筒壁的压力解析 AB 对A 、B 两球受力分析如图，得：F N ＝mg /sin θ，故D 错误；F 合＝mg cot θ＝F A 向心＝F B 向心＝m v 2r ＝mrω2＝mr (2πT )2.分析得：r 大，v 一定大，ω一定小，T 一定大，故A 、B 正确，C 错误．二、非选择题(共46分)10．(13分)如图所示，在验证向心力公式的实验中，质量相同的钢球①放在A 盘的边缘，钢球②放在B 盘的边缘，A 、B 两盘的半径之比为2∶1.a 、b 分别是与A 盘、B 盘同轴的轮．a 轮、b 轮半径之比为1∶2，当a 、b 两轮在同一皮带带动下匀速转动时，钢球①、②受到的向心力之比为多大？解析 a 、b 两轮在同一皮带带动下匀速转动，说明a 、b 两轮的线速度相等，即v a ＝v b ，又r a ∶r b＝1∶2，由v ＝rω得：ωa ∶ωb ＝2∶1，又由a 轮与A 盘同轴，b 轮与B 盘同轴，则ωa ＝ωA ，ωb ＝ωB ，根据向心力公式F ＝mrω2得F 1F 2＝mr A ω2A mrB ω2B ＝81. 【答案】 8∶111．(15分)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 的最小速度是多少？(g 取10 m/s 2)解析 小球通过最高点的最小速度为 v A ＝gL sin α＝2 m/s由最高点到最低点根据机械能守恒定律得：12m v 2B ＝12m v 2A＋mg 2L sin α，解得：v B ＝2 5 m/s. 【答案】 2 5 m/s12. (18分)如图所示，用细绳一端系着的质量为M ＝0.6 kg 的物体A 静止在水平转盘上，细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O 吊着质量为m ＝0.3 kg 的小球B ，A 的重心到O 点的距离为0.2 m ，若A 与转盘间的最大静摩擦力为F m ＝2 N ，为使小球B 保持静止，求转盘绕中心O 旋转的角速度ω的取值范围(取g ＝10 m/s 2)．解析 要使B 静止，A 必须相对于转盘静止，即具有与转盘相同的角速度．A 需要的向心力由绳拉力和摩擦力提供，角速度最大时，A 有离心趋势，静摩擦力指向圆心O ；角速度最小时，A 有向心运动的趋势，静摩擦力背离圆心O .对B ：拉力F ＝mg对A ：角速度最大时有F ＋F m ＝Mrω21 解得ω1≈6.5 rad/s角速度最小时有F －F m ＝Mrω22解得ω2≈2.9 rad/s所以2.9 rad/s ≤ω≤6.5 rad/s 时，可保持B 静止．【答案】 2.9 rad/s ≤ω≤6.5 rad/s。
高三物理第一轮复习单元测试(圆周运动)含答案
高三物理第一轮复习单元测试（圆周运动）一．单项选择题1．如图所示，天车下吊着两个质量都是m 的工件A 和B ，系A 的吊绳较短，系B 的吊绳较长．若天车运动到P 处突然停止，则两吊绳所受的拉力F A 和F B 的大小关系为( )A ．F A >FB B ．F A <F BC ．F A ＝F B ＝mgD ．F A ＝F B >mg解析：天车运动到P 处突然停止后，A 、B 各以天车上的悬点为圆心做圆周运动，线速度相同而半径不同，由F －mg ＝m v 2L ，得：F ＝mg ＋m v 2L，因为m相等，v 相等，而L A <L B ，所以F A >F B ，A 选项正确． 答案：A2．如图所示，OO ′为竖直轴，MN 为固定在OO ′上的水平光滑杆，有两个质量相同的金属球A 、B 套在水平杆上，AC 和BC 为抗拉能力相同的两根细线，C 端固定在转轴OO ′上．当绳拉直时，A 、B 两球转动半径之比恒为2∶1，当转轴的角速度逐渐增大时( )A ．AC 先断B ．BC 先断C ．两线同时断D ．不能确定哪根线先断解析：对A 球进行受力分析，A 球受重力、支持力、拉力F A 三个力作用，拉力的分力提供A 球做圆周运动的向心力，得：水平方向F A cos α＝mr A ω2，同理，对B 球：F B cos β＝mr B ω2，由几何关系，可知cos α＝r A AC ，cos β＝r B BC. 所以：F A F B ＝r A cos βr B cos α＝r A r B BC r B r A AC＝AC BC. 由于AC >BC ，所以F A >F B ，即绳AC 先断．答案：A3．如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m 的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并沿水平方向做半径为r 的匀速圆周运动，则只要运动角速度大小合适，螺丝帽恰好不下滑．假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．则在该同学手转动塑料管 使螺丝帽恰好不下滑时，下述分析正确的是 ( )A ．螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡B ．螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心C ．此时手转动塑料管的角速度ω＝ mg μrD ．若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动 解析：由于螺丝帽做圆周运动过程中恰好不下滑，则竖直方向上重力与最大静摩擦力平衡，杆对螺丝帽的弹力提供其做匀速圆周运动的向心力，有mg ＝F f ＝μF N ＝ μm ω2r ，得ω＝gμr ，选项A 正确、B 、C 错误；杆的转动速度增大时，杆对螺丝帽的弹力增大，最大静摩擦力也增大，螺丝帽不可能相对杆发生运动，故选项D 错误．答案：A4．如图所示，靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑，大轮半径是小轮半径的2倍．A 、B 分别为大、小轮边缘上的点，C 为大轮上一条半径的中点．则（ ）A ．两轮转动的角速度相等B ．大轮转动的角速度是小轮的2倍C ．质点加速度a A ＝2a BD ．质点加速度a B ＝4a C解析：两轮不打滑，边缘质点线速度大小相等，v A ＝v B ，而r A ＝2r B ，故ωA ＝12ωB ， A 、B 错误；由a n ＝v 2r 得a A a B ＝r B r A ＝12，C 错误；由a n ＝ω2r 得a A a C ＝r A r C ＝2，则a B a C＝4，D 正确． 答案：D5.如图所示，有一光滑的半径可变的41圆形轨道处于竖直平面内，圆心O 点离地高度为H ．现调节轨道半径，让一可视为质点的小球a 从与O 点等高的轨道最高点由静止沿轨道下落，使小球离开轨道后运动的水平位移S 最大，则小球脱离轨道最低点时的速度大小应为（ A ）（A ）gH （B ）3gH （C ）32gH （D ）34gH6.竖直平面内光滑圆轨道外侧，一小球以某一水平速度v 0从A 点出发沿圆轨道运动，至B 点时脱离轨道，最终落在水平面上的C 点，不计空气阻力．下列说法中不正确．．．的是( C ) A ．在B 点时，小球对圆轨道的压力为零B ．B 到C 过程，小球做匀变速运动C ．在A 点时，小球对圆轨道压力大于其重力D ．A 到B 过程，小球水平方向的加速度先增加后减小二．多项选择题7．如图所示，一小物块在开口向上的半圆形曲面内以某一速率开始下滑，曲面内各处动摩擦因数不同，此摩擦作用使物块下滑时速率保持不变，则下列说法正确的是（ ）A ．因物块下滑速率保持不变，故加速度为零B ．物块所受合外力大小不变，方向改变C ．在滑到最低点以前，物块对曲面的压力越来越大D ．在滑到最低点以前，物块受到的摩擦力越来越大解析：物块下滑速率不变，可理解为物块的运动是匀速圆周运动的一部分，物块所 受合外力充当所需的向心力，故合外力大小不变，而方向改变，向心加速度不为零； 设下滑过程中物块和圆心的连线与竖直方向的夹角为θ，对物块进行受力分析可得F N －mg cos θ＝m v 2R，其中θ越来越小，所以F N 越来越大；F f ＝mg sin θ，θ越来越小时F f 越来越小，故选项B 、C 正确．答案：BC8．如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测体重为G 的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°，重力加速度为g ，估算该女运动员( )A ．受到的拉力为3GB ．受到的拉力为2GC ．向心加速度为3gD ．向心加速度为2g解析：设女运动员受到的拉力大小为F ，分析女运动员受力情况可知，F sin30°＝G ， F cos30°＝ma 向，可得：F ＝2G ，a 向＝3g ，故B 、C 正确．答案：BC9．甲、乙两名溜冰运动员，面对面拉着弹簧测力计做圆周运动，如图所示．已知M 甲＝80 kg ，M 乙＝40 kg ，两人相距0.9 m ，弹簧测力计的示数为96 N ，下列判断中正确的是( )A ．两人的线速度相同，约为40 m/sB ．两人的角速度相同，为2 rad/sC ．两人的运动半径相同，都是0.45 mD ．两人的运动半径不同，甲为0.3 m ，乙为0.6 m解析：两人旋转一周的时间相同，故两人的角速度相同，两人做圆周运动所需的向心力相同，由F ＝m ω2r 可知，旋转半径满足：r 甲∶r 乙＝M 乙∶M 甲＝1∶2，又r 甲＋r 乙＝0.9 m ，则r 甲＝0.3 m ，r 乙＝0.6 m.两人的角速度相同，则v 甲∶v 乙＝1∶2.由F ＝M 甲ω2r 甲可得ω＝2 rad/s.故选项B 、D 正确．答案：BD10．如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道内侧壁半径为R ，小球半径为r ，则下列说法中正确的是( )A ．小球通过最高点时的最小速度v min ＝g R ＋rB ．小球通过最高点时的最小速度v min ＝0C ．小球在水平线ab 以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D ．小球在水平线ab 以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力解析：由于圆形管道可提供支持力，故小球通过最高点时的速度可以为零．小球在 水平线ab 以下的管道中运动时，重力方向竖直向下，而向心力指向圆心，故内侧管壁不会对小球有作用力，而在水平线ab 以上的管道中运动时，如果小球的速度较小，如在最高点的速度v ≤g R ＋r 时，最高点的外侧管壁对小球无作用力，故B 、C 正确，A 、D 错误．答案：BC11．如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M ，支架顶端用细线拴着的摆球质量为m ，现将摆球拉至水平位置，而后释放，摆球运动过程中，支架始终不动，以下说法正确的是( )A ．在释放前的瞬间，支架对地面的压力为(m ＋M )gB.在释放前的瞬间，支架对地面的压力为MgC ．摆球到达最低点时，支架对地面的压力为(m ＋M )gD ．摆球到达最低点时，支架对地面的压力为(3m ＋M )g解析：在释放前的瞬间绳拉力为零对M ：F N1＝Mg ；当摆球运动到最低点时，由机械能守恒得mgR ＝mv 22 ①由牛顿第二定律得：F T －mg ＝mv 2R② 由①②得绳对小球的拉力F T ＝3mg对支架M 由受力平衡，地面支持力F N ＝Mg ＋3mg由牛顿第三定律知，支架对地面的压力F N2＝3mg ＋Mg ，故选项B 、D 正确．答案：BD12.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，质量相同，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（ BD ）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 周运动B ．当v =gR 5时，小球b 在轨道最高点对轨道无压力C ．速度v 至少为gR 5，才能使两球在管内做圆D ．只要v ≥gR 5,小球a 对轨道最低点压力比小球b 对轨道最高点压力都大6mg 在第十一届全运会单杠比赛中，有一个动作是单臂大回环如图6，其难度险度令人惊叹。
高考物理一轮复习 专题16 圆周运动(练)(含解析)1
专题16 圆周运动（练）1．一根长为L 的细线上端固定，另一端连接一小球，现设法使小球在水平面做匀速圆周运动，则小球运动的周期T 与细线和竖直直线之间的夹角θ的关系是： （ ）A ．角θ越小，周期T 越长B ．角θ越小，周期T 越短C ．周期T 的长短与角θ的大小无关D ．条件不足，无法确定【答案】A 【名师点睛】本题是圆锥摆问题，关键是通过分析受力情况确定向心力的来源．要注意小球圆周运动的半径不等于绳长．2．（多选）如图所示，半径为R ，内径很小的光滑半圆细管竖直放置，一质量为m 的小球A 以某一速度从下端管口进入，并以速度1v 通过最高点C 时与管壁之间的弹力大小为0.6mg ，另一质量也为m 的小球B 以某一速度从下端管口进入，并以速度2v 通过最高点C 时与管壁之间的弹力大小为0.3mg ，且12v v <，210/g m s =。
当A 、B 两球落地时，落地点与下端管口之间的水平距离A B x x 、之比可能为： （ ）A 、7B A x x =、13B A x x =C 、7B A x x =、13B A x x =【答案】AB【名师点睛】本题主要考查了圆周运动向心力公式及平抛运动基本公式的直接应用，关键判断出两种情况下轨道对小球的弹力方向，分析时抓住平抛运动时间相等。
3．（多选）如图所示，质量为M=1kg 的薄壁细圆管竖直放置在固定的底座上，圆管内部光滑，圆半径比细管的内径大得多。
已知圆的半径R =0.4m ，一质量m=0.5kg 的小球，在管内最低点A 的速度大小为22m/s ，g 取10m/s 2，则以下说法正确的是： （ ）A.小球恰能做完整的圆周运动B.小球沿圆轨道上升的最大高度为0.4mC.圆管对底座的最大压力为15ND.圆管对底座的最大压力等于25N 【答案】BD【解析】小球在转动过程中，管壁对小球的作用力垂直于速度方向，不做功，只有重力做功，根据动能定理可得21 2mgh mv =，解得：20.42v h m g ==，而小球要做完整的圆周运动，需要上升的高度为0.8m ，故不能上升到最高点，A 错误B 正确；在最低点时，速度最大，球对圆管的压力最大，根据牛顿第二定律可得2v N mg m R-=，解得：15N N =，即球对圆管的压力为15N ，则圆管对地的最大压力为151025N F N Mg N =+=+=，C 错误D 正确。
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—圆周运动
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—圆周运动1.空中飞椅深受年轻人的喜爱，飞椅的位置不同，感受也不同，关于飞椅的运动，下列说法正确的是()A．乘坐飞椅的所有爱好者一起做圆周运动，最外侧的飞椅角速度最大B．缆绳一样长，悬挂点在最外侧的飞椅与悬挂在内侧的飞椅向心加速度大小相等C．飞椅中的人随飞椅一起做圆周运动，受重力、飞椅的支持力与向心力D．不管飞椅在什么位置，缆绳长短如何，做圆周运动的飞椅角速度都相同2.(2021·全国甲卷·15)“旋转纽扣”是一种传统游戏．如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现．拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50 r/s，此时纽扣上距离中心1 cm处的点向心加速度大小约为()A．10 m/s2B．100 m/s2C．1 000 m/s2D．10 000 m/s23.无级变速箱是自动挡车型变速箱的一种，比普通的自动变速箱换挡更平顺，没有冲击感．如图为其原理图，通过改变滚轮位置实现在变速范围内任意连续变换速度．A、B为滚轮轴上两点，变速过程中主动轮转速不变，各轮间不打滑，则()A．从动轮和主动轮转动方向始终相反B．滚轮在B处时，从动轮角速度小于主动轮角速度C．滚轮从A到B，从动轮线速度先增大后减小D．滚轮从A到B，从动轮转速先增大后减小4．(2023·广东惠州市调研)如图所示，一根细线下端拴一个金属小球Q，细线穿过小孔(小孔光滑)另一端连接在金属块P上，P始终静止在水平桌面上，若不计空气阻力，小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)．实际上，小球在运动过程中不可避免地受到空气阻力作用．因阻力作用，小球Q的运动轨迹发生缓慢的变化(可视为一系列半径不同的圆周运动)．下列判断正确的是()A．小球Q的位置越来越高B．细线的拉力减小C．小球Q运动的角速度增大D．金属块P受到桌面的静摩擦力增大5.如图所示，一个半径为5 m的圆盘正绕其圆心匀速转动，当圆盘边缘上的一点A处在如图所示位置的时候，在其圆心正上方20 m的高度有一个小球(视为质点)正在向边缘的A点以一定的速度水平抛出，取g＝10 m/s2，不计空气阻力，要使得小球正好落在A点，则()A．小球平抛的初速度一定是2.5 m/sB．小球平抛的初速度可能是2.5 m/sC．圆盘转动的角速度一定是π rad/sD．圆盘转动的加速度大小可能是π2 m/s26.(2023·内蒙古包头市模拟)如图所示，两等长轻绳一端打结，记为O点，并系在小球上．两轻绳的另一端分别系在同一水平杆上的A、B两点，两轻绳与固定的水平杆夹角均为53°.给小球垂直纸面的速度，使小球在垂直纸面的竖直面内做往复运动．某次小球运动到最低点时，轻绳OB从O点断开，小球恰好做匀速圆周运动．已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，则轻绳OB断开前后瞬间，轻绳OA的张力之比为()A．1∶1 B．25∶32C．25∶24 D．3∶47．(2023·浙江省镇海中学模拟)如图为自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在A端，另一端拴接重物，当车轮高速旋转时，LED灯就会发光．下列说法正确的是()A．安装时A端比B端更远离圆心B．高速旋转时，重物由于受到离心力的作用拉伸弹簧从而使触点接触C．增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光D．匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时也一定能发光8.(2023·浙江山水联盟联考)如图所示，内壁光滑的空心圆柱体竖直固定在水平地面上，圆柱体的内径为R.沿着水平切向给贴在内壁左侧O点的小滑块一个初速度v0，小滑块将沿着柱体的内壁旋转向下运动，最终落在柱体的底面上．已知小滑块可看成质点，质量为m，重力加速度为g，O点距柱体的底面距离为h.下列判断正确的是()A．v0越大，小滑块在圆柱体中运动时间越短B．小滑块运动中的加速度越来越大C．小滑块运动中对圆柱体内表面的压力越来越大D．小滑块落至底面时的速度大小为v02＋2gh9．(2023·河北张家口市模拟)如图所示，O为半球形容器的球心，半球形容器绕通过O的竖直轴以角速度ω匀速转动，放在容器内的两个质量相等的小物块a和b相对容器静止，b与容器壁间恰好没有摩擦力的作用．已知a和O、b和O的连线与竖直方向的夹角分别为60°和30°，则下列说法正确的是()A．小物块a和b做圆周运动所需的向心力大小之比为3∶1B．小物块a和b对容器壁的压力大小之比为3∶1C．小物块a与容器壁之间无摩擦力D．容器壁对小物块a的摩擦力方向沿器壁切线向下10.(多选)(2023·山西吕梁市模拟)2022年2月12日，在速度滑冰男子500米决赛上，高亭宇以34秒32的成绩刷新奥运纪录．国家速度滑冰队在训练弯道技术时采用人体高速弹射装置，在实际应用中装置在前方通过绳子拉着运动员，使运动员做匀加速直线运动，到达设定速度时，运动员松开绳子，进行高速入弯训练，已知弯道半径为25 m，人体弹射装置可以使运动员在4.5 s内由静止达到入弯速度18 m/s，入弯时冰刀与冰面的接触情况如图所示，运动员质量为50 kg，重力加速度取g＝10 m/s2，忽略弯道内外高度差及绳子与冰面的夹角、冰刀与冰面间的摩擦，下列说法正确的是()A ．运动员匀加速运动的距离为81 mB ．匀加速过程中，绳子的平均弹力大小为200 NC ．运动员入弯时的向心力大小为648 ND ．入弯时冰刀与水平冰面的夹角大于45°11.(2022·山东卷·8)无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为3 m 的半圆弧BC 与长8 m 的直线路径AB 相切于B 点，与半径为4 m 的半圆弧CD 相切于C 点．小车以最大速度从A 点驶入路径，到适当位置调整速率运动到B 点，然后保持速率不变依次经过BC 和CD .为保证安全，小车速率最大为4 m/s ，在ABC 段的加速度最大为2 m/s 2，CD 段的加速度最大为1 m/s 2.小车视为质点，小车从A 到D 所需最短时间t 及在AB 段做匀速直线运动的最长距离l 为( )A ．t ＝⎝⎛⎭⎫2＋7π4 s ，l ＝8 m B ．t ＝⎝⎛⎭⎫94＋7π2 s ，l ＝5 mC ．t ＝⎝⎛⎭⎫2＋5126＋76π6 s ，l ＝5.5 m D ．t ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤2＋512 6＋(6＋4)π2 s ，l ＝5.5 m 12.(2022·辽宁卷·13)2022年北京冬奥会短道速滑混合团体2 000米接力决赛中，我国短道速滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金．(1)如果把运动员起跑后进入弯道前的过程看作初速度为零的匀加速直线运动，若运动员加速到速度v＝9 m/s时，滑过的距离x＝15 m，求加速度的大小；(2)如果把运动员在弯道滑行的过程看作轨道为半圆的匀速圆周运动，如图所示，若甲、乙两名运动员同时进入弯道，滑行半径分别为R甲＝8 m、R乙＝9 m，滑行速率分别为v甲＝10 m/s、v乙＝11 m/s，求甲、乙过弯道时的向心加速度大小之比，并通过计算判断哪位运动员先出弯道．答案及解析1．D 2.C 3.B 4.B 5.A6．B [轻绳OB 断开前，小球以A 、B 中点为圆心的圆弧做往复运动，设小球经过最低点的速度大小为v ，绳长为L ，小球质量为m ，轻绳的张力为F 1，由向心力公式有2F 1sin 53°－mg＝m v 2L sin 53°，轻绳OB 断开后，小球在水平面内做匀速圆周运动，其圆心在A 点的正下方，设轻绳的张力为F 2，有F 2cos 53°＝m v 2L cos 53°，F 2sin 53°＝mg ，联立解得F 1F 2＝2532，故B 正确．] 7．C [要使重物做离心运动，M 、N 接触，则A 端应靠近圆心，因此安装时B 端比A 端更远离圆心，A 错误；转速越大，所需向心力越大，弹簧拉伸越长，M 、N 能接触，灯会发光，不能说重物受到离心力的作用，B 错误；灯在最低点时有F 弹－mg ＝mrω2，解得ω＝F 弹mr －g r ，又ω＝2πn ，因此增大重物质量可使LED 灯在较低转速下也能发光，C 正确；匀速行驶时，灯在最低点时有F 1－mg ＝m v 2r ，灯在最高点时有F 2＋mg ＝m v 2r，在最低点时弹簧对重物的弹力大于在最高点时对重物的弹力，因此匀速行驶时，若LED 灯转到最低点时能发光，则在最高点时不一定能发光，D 错误．]8．D [小滑块在竖直方向做自由落体运动，加速度恒定不变，根据h ＝12gt 2，可得t ＝2h g，可知小滑块在圆柱体中的运动时间与v 0无关，小滑块在水平方向的加速度大小也不变，则小滑块的加速度大小不变，故A 、B 错误；小滑块沿着圆柱体表面切向的速度大小不变，所需向心力不变，则小滑块运动中对圆柱体内表面的压力不变，故C 错误；小滑块落至底面时竖直方向的速度v y ＝2gh ，小滑块落至底面时的速度大小v ＝v 02＋v y 2＝v 02＋2gh ，故D 正确．]9．A [a 、b 角速度相等，向心力大小可表示为F ＝mω2R sin α，所以a 、b 所需向心力大小之比为sin 60°∶sin 30°＝3∶1，A 正确；对b 分析可得mg tan 30°＝mω2R sin 30°，结合对b 分析结果，对a 分析有mω2R sin 60°<mg tan 60°，即支持力在指向转轴方向的分力大于所需要的向心力，因此摩擦力有背离转轴方向的分力，即容器壁对a 的摩擦力沿切线方向向上，C 、D错误；对b 有F N b cos 30°＝mg ，对a 有F N a cos 60°＋F f sin 60°＝mg ，所以F N a F N b ≠cos 30°cos 60°＝31，B 错误．]10．BC [运动员匀加速运动的距离为x ＝v 2t ＝182×4.5 m ＝40.5 m ，A 错误；在匀加速过程中，加速度a ＝v t ＝184.5m/s 2＝4 m/s 2，由牛顿第二定律，绳子的平均弹力大小为F ＝ma ＝50×4 N ＝200 N ，B 正确；运动员入弯时所需的向心力大小为F n ＝m v 2r ＝50×18225N ＝648 N ，C 正确；设入弯时冰刀与水平冰面的夹角为θ，则tan θ＝mg F n ＝gr v 2＝250324<1，得θ<45°，D 错误．] 11．B [在BC 段的最大加速度为a 1＝2 m/s 2，则根据a 1＝v 1m 2r 1，可得在BC 段的最大速度为v 1m ＝ 6 m/s ，在CD 段的最大加速度为a 2＝1 m/s 2，则根据a 2＝v 2m 2r 2，可得在BC 段的最大速度为v 2m ＝2 m/s<v 1m ，可知在BCD 段运动时的速度为v ＝2 m/s ，在BCD 段运动的时间为t 3＝πr 1＋πr 2v ＝7π2s ，若小车从A 到D 所需时间最短，则AB 段小车应先以v m 匀速，再以a 1减速至v ，AB 段从最大速度v m 减速到v 的时间t 1＝v m －v a 1＝4－22 s ＝1 s ，位移x 2＝v m 2－v 22a 1＝3 m ，在AB 段匀速的最长距离为l ＝8 m －3 m ＝5 m ，则匀速运动的时间t 2＝l v m ＝54s ，则从A 到D 最短时间为t ＝t 1＋t 2＋t 3＝(94＋7π2) s ，故选B.] 12．(1)2.7 m/s 2 (2)225242甲 解析 (1)根据速度位移公式有v 2＝2ax ，代入数据可得a ＝2.7 m/s 2(2)根据向心加速度的表达式a ＝v 2R可得甲、乙的向心加速度之比为a 甲a 乙＝v 甲2v 乙2·R 乙R 甲＝225242，甲、乙两物体做匀速圆周运动，则运动的时间为t ＝πR v ，代入数据可得甲、乙运动的时间为t 甲＝4π5 s ，t 乙＝9π11s ．因t 甲<t 乙，所以甲先出弯道．。
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高考物理一轮复习圆周运动专题训练（附答案）质点在以某点为圆心半径为r的圆周上运动，即质点运动时其轨迹是圆周的运动叫圆周运动。
以下是圆周运动专题训练，请考生认真练习。
1.(2019湖北省重点中学联考)由于地球的自转，地球表面上P、Q两物体均绕地球自转轴做匀速圆周运动，对于P、Q两物体的运动，下列说法正确的是()A.P、Q两点的角速度大小相等B.P、Q两点的线速度大小相等C.P点的线速度比Q点的线速度大D.P、Q两物体均受重力和支持力两个力作用2.(2019资阳诊断)水平放置的两个用相同材料制成的轮P和Q靠摩擦传动，两轮的半径Rr=21。
当主动轮Q匀速转动时，在Q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q轮边缘上，此时Q轮转动的角速度为1，木块的向心加速度为a1，若改变转速，把小木块放在P轮边缘也恰能静止，此时Q轮转动的角速度为2，木块的向心加速度为，则()A.=Rr=21B.=2C.=1D.=a13.自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分，且半径RB=4RA、RC=8RA，如图3所示。
当自行车正常骑行时A、B、C三轮边缘的向心加速度的大小之比aAaB∶aC等于()A.11∶8B.41∶4C.41∶32D.12∶4对点训练：水平面内的匀速圆周运动4.山城重庆的轻轨交通颇有山城特色，由于地域限制，弯道半径很小，在某些弯道上行驶时列车的车身严重倾斜。
每到这样的弯道乘客都有一种坐过山车的感觉，很是惊险刺激。
假设某弯道铁轨是圆弧的一部分，转弯半径为R，重力加速度为g，列车转弯过程中倾角(车厢地面与水平面夹角)为，则列车在这样的轨道上转弯行驶的安全速度(轨道不受侧向挤压)为()A. 2B.4C. 5D.95.(多选)绳子的一端固定在O点，另一端拴一重物在水平面上做匀速圆周运动()A.转速相同时，绳长的容易断B.周期相同时，绳短的容易断C.线速度大小相等时，绳短的容易断D.线速度大小相等时，绳长的容易断6.(多选)(2019河南漯河二模)两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于O点。
设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动。
已知L1跟竖直方向的夹角为60，L2跟竖直方向的夹角为30，下列说法正确的是()A.细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为1B.小球m1和m2的角速度大小之比为1C.小球m1和m2的向心力大小之比为31D.小球m1和m2的线速度大小之比为31对点训练：竖直平面内的圆周运动7.(2019忻州一中检测)两段长均为L的轻质线共同系住一个质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间距也为L，今使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时速率为v，两段线中张力恰好均为零，若小球到达最高点时速率为2v，则此时每段线中张力大小为() A.mg B.2mgC.3mgD.4mg8.(多选)小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法中正确的是()A.小球通过最高点时的最小速度vmin=B.小球通过最高点时的最小速度vmin=0C.小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D.小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力9.(2019山东省桓台模拟)质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直面内作圆周运动。
A、C点为圆周的最高点和最低点，B、D点是与圆心O同一水平线上的点。
小滑块运动时，物体M在地面上静止不动，则物体M对地面的压力N和地面对M的摩擦力有关说法正确的是()A.小滑块在A点时，NMg，摩擦力方向向左B.小滑块在B点时，N=Mg，摩擦力方向向右C.小滑块在C点时，N=(M+m)g，M与地面无摩擦D.小滑块在D点时，N=(M+m)g，摩擦力方向向左对点训练：圆周运动的综合问题10.(2019安徽高考)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(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10 m/s2。
则的最大值是()A. rad/sB. rad/sC.1.0 rad/sD.5 rad/s11.(2019汕头模拟)为某工厂生产流水线上水平传输装置的俯视图，它由传送带和转盘组成。
物品从A处无初速度放到传送带上，运动到B处后进入匀速转动的转盘，设物品进入转盘时速度大小不发生变化，此后随转盘一起运动(无相对滑动)到C处被取走装箱。
已知A、B两处的距离L=10 m，传送带的传输速度v=2 m/s，物品在转盘上与轴O的距离R=4 m，物品与传送带间的动摩擦因数=0.25。
g取10 m/s2。
求：(1)物品从A处运动到B处的时间t;(2)质量为2 kg的物品随转盘一起运动的静摩擦力为多大。
12.(2019德州联考)水平放置的圆盘上，在其边缘C点固定一个小桶，桶的高度不计，圆盘半径为R=1 m，在圆盘直径CD 的正上方，与CD平行放置一条水平滑道AB，滑道右端B 与圆盘圆心O在同一竖直线上，且B点距离圆盘圆心的竖直高度h=1.25 m，在滑道左端静止放置质量为m=0.4 kg的物块(可视为质点)，物块与滑道的动摩擦因数为=0.2，现用力F=4 N的水平作用力拉动物块，同时圆盘从图示位置，以角速度=2 rad/s，绕通过圆心O的竖直轴匀速转动，拉力作用在物块一段时间后撤掉，最终物块由B点水平抛出，恰好落入圆盘边缘的小桶内。
重力加速度取10 m/s2。
(1)若拉力作用时间为0.5 s，求所需滑道的长度;(2)求拉力作用的最短时间。
1.选A P、Q两点都是绕地轴做匀速圆周运动，角速度相等，即P=Q，选项A对。
根据圆周运动线速度v=R，P、Q两点到地轴的距离不等，即P、Q两点圆周运动线速度大小不等，选项B错。
Q点到地轴的距离远，圆周运动半径大，线速度大，选项C错。
P、Q两物体均受到万有引力和支持力作用，二者的合力是圆周运动的向心力，我们把与支持力等大反向的平衡力即万有引力的一个分力称为重力，选项D错。
2.选C ，a1=12r，ma1=g=12r。
P轮边缘也恰能静止，g=2R=22r。
R=2r=，A、B;ma=mg，=，C正确，D。
3.选C A、C角速度相等，由a=2R可知aAaC=18。
A、B线速度相等，由a=可知，aAaB=41，所以aAaB∶aC=41∶32，选项C正确。
4.选C 本题联系实际考查圆周运动、向心力知识。
轨道不受侧向挤压时，轨道对列车的作用力就只有弹力，重力和弹力的合力提供向心力，根据向心力公式mgtan =m，得v=，C正确。
5.选AC 绳子拉力提供圆周运动向心力，绳子长度即圆周运动半径。
转速相同即周期和角速度相同，绳子拉力提供向心力即F=ml2，绳子越长向心力越大即绳子拉力越大，越容易断，选项A对B错。
线速度大小相等时，则有向心力即绳子拉力F=，绳子越长拉力越小，越不容易断，C对D错。
6.选AC 对任一小球研究。
设细线与竖直方向的夹角为，竖直方向受力平衡，则Tcos =mg，解得T=。
所以细线L1和细线L2所受的拉力大小之比==，故A正确。
小球所受合力的大小为mgtan ，根据牛顿第二定律得mgtan =mLsin 2，得2=。
两小球Lcos 相等，所以角速度相等，故B错误。
小球所受合力提供向心力，则向心力为F=mgtan ，小球m1和m2的向心力大小之比为：==3，故C正确。
两小球角速度相等，质量相等，由合外力提供向心力，有F=mgtan =mv，则小球m1和m2的线速度大小之比为==3，故D错误。
7.选A v，mg=m;2v，F，2Fcos 30F=mg，A正确。
8.选BC 在光滑圆形管道的最高点，小球的速度可以等于零，A错误，B正确;在ab线以下时，外侧管壁对小球的弹力要提供向心力，而在ab线以上，当速度较小时，小球要挤压内侧管壁，故C正确，D错误。
9.选B 因为轨道光滑，所以小滑块与轨道之间没有摩擦力。
小滑块在A点时，与轨道的作用力在竖直方向上，水平方向对轨道无作用力，所以轨道相对于地面没有相对运动趋势，即摩擦力为零;当小滑块的速度v=时，对轨道的压力为零，轨道对地面的压力N=Mg，当小滑块的速度v时，对轨道的压力向上，轨道对地面的压力N(M+m)g，故选项C错误;小滑块在D点时，对轨道的作用力沿水平方向向右，所以轨道对地有向右运动的趋势，地面给轨道向左的摩擦力;竖直上方向对轨道无作用力，所以轨道对地面的压力N=Mg，故选项D错误。
10.选C 物体随圆盘做圆周运动，运动到最低点时最容易滑动，因此物体在最低点且刚好要滑动时的转动角速度为最大值，这时，根据牛顿第二定律可知，mgcos 30-mgsin 30=mr2，求得=1.0 rad/s，C项正确，A、B、D项错误。
11.解析：(1)物品先在传送带上做初速度为零的匀加速直线运动：a=g=2.5 m/s2x1==0.8 mt1==0.8 s之后，物品和传送带一起以速度v做匀速运动，则t2==4.6 s 所以t=t1+t2=5.4 s。
(2)物品在转盘上所受的静摩擦力提供向心力F=m解得：F=2 N。
答案：(1)5.4 s (2)2 N12.解析：(1)物块平抛：h=gt2;t= =0.5 s物块离开滑道时的速度：v==2 m/s拉动物块的加速度，由牛顿第二定律：F-得：a1=8 m/s2撤去外力后，由牛顿第二定律：得：a2=-2 m/s2物块加速获得速度：v1=a1t1=4 m/s则所需滑道的长度L=x1+x2=a1t12+=4 m(2)盘转过一圈时落入，拉力时间最短;盘转过一圈时间：T==1 s;物块在滑道上先加速后减速，最终获得：v=a1t1+a2t2物块滑行时间、抛出在空中时间与圆盘周期关系：t1+t2+t=T 由上两式得：t1=0.3 s。
答案：(1)4 m (2)0.3 s圆周运动专题训练及答案的全部内容就是这些，更多试题请持续关注查字典物理网。