2017_2018学年高考物理专题04圆运动及平抛备考强化训练10匀速圆周运动向心力新人
2017-2018学年高考物理二轮复习 题型限时专练5 平抛运动与圆周运动的综合考查
第 2 步：确定运动临界与关联 1．单个质点的连续运动：速度与圆轨道相切，恰好经过圆 轨道最高点等． 2．质点和圆盘的独立运动：运动时间关联，位移关联，速 度关联等． 第 3 步：用规律 根据临界条件和关联列方程求解．
如图所示，一小物块自平台上以速度 v0 水平抛 出，刚好落在邻近一倾角为 α＝53°的粗糙斜面 AB 顶端，并恰好 沿该斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差 h＝0.032 m，小物 块与斜面间的动摩擦因数为 μ＝0.5，A 点离 B 点所在平面的高度 H＝1.2 m．有一半径为 R 的光滑圆轨道与斜面 AB 在 B 点相切连 接，已知 cos53°＝0.6，sin53°＝0.8，g 取 10 m/s2.求：
(2)设小物块过圆轨道最高点的速度为 v，受到圆轨道的压力 为 FN.
则由向心力公式得：FN＋mg＝mvR2 由动能定理得：mg(H＋h)－μmgsiHn5co3s°53°－mg(R＋Rcos53°) ＝12mv2－12mv20 小物块能过圆轨道最高点，必有 FN≥0 联立以上各式并代入数据得： R≤281 m，即 R 最大值为281 m.
(1)小物块水平抛出的初速度 v0 是多少； (2)若小物块能够通过圆轨道最高点，圆轨道半径 R 的最大 值．
[解析] (1)小物块自平台做平抛运动，由平抛运动知识得： vy＝ 2gh＝ 2×10×0.032 m/s＝0.8 m/s
由于物块恰好沿斜面下滑，则 tan53°＝vvy0 得 v0＝0.6 m/s.
板
块
高频考点强化
二
热点 5
平抛运动与圆周运动的综合考查
[热点分析]
平抛运动结合圆周运动是近年高考热点，尤其在计算题中， 频繁考查，该类题解题程序一般分三步：
2018年高考物理一轮复习专题4.3圆周运动精讲深剖20171102397
专题 4.3 圆周运动（一）真题速递1.（2017新课标Ⅱ 14）如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环 上套着一个小环，小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它 的作用力A.一直不做功B.一直做正功C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心【答案】A5． (2014·全国卷ⅡT 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( )A ．Mg －5mgB ．Mg ＋mgC ．Mg ＋5mgD ．Mg ＋10mg【答案】C 【解析】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 mg ·2R ＝ 1 2 mv 2，在大环最低点有 F N －mg ＝m v 2 R，得 F N ＝5mg ，此时再以大环为研究对象，受力分析如图，由牛顿第三定律知，小环对大环的压力为 F N ′＝F N ，方向竖直向下，故 F ＝Mg ＋5mg ，由牛顿第三定律知 C 正确．3.(2016·全国卷甲 T 16)小球 P 和 Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P 球的质量大于 Q 球 的质量，悬挂 P 球的绳比悬挂 Q 球的绳短。
将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示。
将 两球由静止释放。
在各自轨迹的最低点( )A ．P 球的速度一定大于 Q 球的速度B ．P 球的动能一定小于 Q 球的动能C ．P 球所受绳的拉力一定大于 Q 球所受绳的拉力D ．P 球的向心加速度一定小于 Q 球的向心加速度【答案】C4. (2016·全国卷丙 T 20)如图所示，一固定容器的内壁是半径为 R 的半球面；在半球面水平直 径的一端有一质量为 m 的质点 P .它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做 的功为 W .重力加速度大小为 g .设质点 P 在最低点时，向心加速度的大小为 a ，容器对它的支 持力大小为 N ，则( )A ．a ＝ （2 mgR －W ）mRB ．a ＝ 2mgR －WmRC ．N ＝3mgR －2W RD ．N ＝（2 mgR －W ） R【答案】AC－mg ＝ma ，N ＝ 3mgR －2W R，选项 C 正确，选项 D 错误．5．(2014·全国卷ⅠT 20)如图.两个质盘均为 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 。
浙江选考2018年高考物理二轮专题复习：提升训练4 圆周运动 含答案 精品
提升训练4圆周运动1.(2017江苏小高考,9)如图所示,汽车雨刮器在转动时,杆上A、B两点绕O点转动的角速度大小为ωA、ωB,线速度大小为v A、v B,则()A.ωA<ωB,v A=v BB.ωA>ωB,v A=v BC.ωA=ωB,v A<v BD.ωA=ωB,v A>v B2.(2017浙江选考10月,3)获得2017年诺贝尔物理学奖的成果是()A.牛顿发现了万有引力定律B.卡文迪许测定了引力常量C.爱因斯坦预言了引力波D.雷纳·韦斯等探测到了引力波3.(2016浙江嘉兴模拟3月,2)如图所示为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视示意图。
已知质量为60 kg的学员在A点位置,质量为70 kg的教练员在B点位置,A点的转弯半径为5.0 m,B点的转弯半径为4.0 m,学员和教练员均可视为质点,则运动()A.周期之比为5∶4B.线速度大小之比为1∶1C.向心加速度大小之比为4∶5D.受到的合力大小之比为15∶144.[2016浙江温州模拟(二),3]如图所示为自行车示意图。
自行车的大齿轮通过链条和后轮中小齿轮连接,转动时链条不松动。
小齿轮与后轮共轴一起转动。
假若大齿轮的半径为a,小齿轮半径为b,后轮半径为c。
正常运行时,自行车匀速前进速度大小为v。
则下列说法中错误的是()A.后轮转动的角速度为错误！未找到引用源。
B.大齿轮转动的角速度为错误！未找到引用源。
C.小齿轮边缘某点转动的向心加速度为(错误！未找到引用源。
)2bD.大齿轮边缘上某点转动的向心加速度为错误！未找到引用源。
5.(2017浙江温州模拟2月,4)洗衣机脱水时有一件衣物附在竖直筒壁上,如图所示,则下列说法正确的是()A.衣物受到重力,筒壁对它的弹力、摩擦力及向心力共四个力的作用B.衣物随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁对它的弹力提供C.筒的转速增大时,筒壁对衣物的摩擦力增大D.筒的转速增大时,筒壁对衣物的弹力保持不变6.(2015浙江选考10月,8)质量为30 kg的小孩坐在秋千板上,秋千板离系绳子的横梁的距离是2.5 m。
2017-2018学年高中物理学业水平复习检测：专题四 抛体运动与圆周运动 学业水平过关 含答案 精品
专题四抛体运动与圆周运动一、单项选择题Ⅰ(在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求) 1．(2016·惠州模拟)下列关于曲线运动的说法不正确的是( )A．曲线运动一定是变速运动B．曲线运动的物体受到的合外力与速度一定不在一直线上C．曲线运动的物体加速度不可能为零D．曲线运动的加速度一定是变化的答案：D2．关于运动的合成和分解，下列说法正确的是( )A．合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和B．物体的两个分运动若是直线运动，则合运动一定是直线运动C．合运动和分运动具有等时性D．若合运动是曲线运动，则其分运动中至少有一个是曲线运动答案：C3．(2016·阳江模拟)对曲线运动的下列判断，正确的是( )A．变速运动一定是曲线运动B．曲线运动一定是变速运动C．速率不变的曲线运动是匀速运动D．曲线运动是速度不变的运动解析：曲线运动的加速度方向与初速方向不同，故一定是变速运动．答案：B4．关于竖直上抛运动，下列说法正确的是( )A．将物体以一定初速度竖直向上抛出，不计空气阻力，则物体的运动为竖直上抛运动B．做竖直上抛运动的物体，其加速度与物体重力有关，重力越大的物体，加速度越小C．竖直上抛运动只包括上升阶段D．其速度和加速度的方向都可改变解析：据竖直上抛运动的定义可知A项对．答案：A5．当船速大于水速时，关于渡船，下列说法正确的是( )A．船头方向斜向上游，渡河时间最短B．船头方向垂直河岸，渡河时间最短C．当水速变大时，渡河的最短时间变长D．当水速变大时，渡河的最短时间变短解析：无论v船与v水大或小，只要船头正对河岸，渡河时间最短且最短时间为t min＝d v船(d为河宽)与水速无关，故选B.答案：B6．将小球以3 m/s的速度水平抛出，它落地时速度为5 m/s，小球在空中的运动时间为(g取10 m/s2)( )A．0.2 s B．0.3 sC．0.4 s D．0.5 s解析：由平抛运动，可知v y＝v2－v20＝4 m/s.而v y＝gt，所以t＝0.4 s，故选C.答案：C7．物体以竖直向下的速度v0抛出，经过时间t到达地面，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )A．抛出点到地面的高度为v0tB．抛出点到地面的高度为v0t＋12gt2C．抛出点到地面的高度为v0t－12gt2D．物体到达地面前瞬间速度为v t＝2v0解析：竖直下抛运动可看成是竖直向下的匀速运动与自由落体运动的合成．故选B.答案：B8．一架飞机水平匀速飞行，飞机上每隔1 s释放一个铁球，先后共释放四个，若不计空气阻力，则落地前四个铁球在空中的排列情况是图中的哪一个( )解析：铁球的运动是平抛运动，水平方向与飞机速度相同，必然排列在飞机正下方；竖直方向是自由落体运动，四个铁球间隔必然满足1∶3∶5∶7.故选B.答案：B9．质量相等的A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动，A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍，A球的角速度与B球的角速度相等．则两球的向心力之比为( ) A．1∶1 B．2∶1C．4∶1 D．8∶1解析：由公式F＝mω2r得，F A∶F B＝r A∶r B＝2∶1.答案：B10．下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是( )A ．因为a ＝v 2r，所以向心加速度与半径成反比B ．因为a ＝ω2r ，所以向心加速度与半径成正比 C ．因为ω＝v r，所以角速度与半径成反比 D ．因为ω＝2πn ，所以角速度与转速成正比解析：当物体做圆周运动的线速度一定时，向心加速度与半径成反比，角速度也与半径成反比；角速度一定时，向心加速度与半径成正比，因此选项A 、B 、C 都是错误的．角速度和转速都是描述物体做圆周运动转动快慢的物理量，根据ω＝2πn ，它们之间为正比例关系，故D 选项正确．答案：D11．(2015·高州模拟)在下列情况中，汽车对凹形路面的压力最大的是( )(导学号 57230071)A ．以较小的速度驶过半径较大的凹形路B ．以较小的速度驶过半径较小的凹形路C ．以较大的速度驶过半径较大的凹形路D ．以较大的速度驶过半径较小的凹形路解析：汽车驶过凹形路面时合力提供向心力，由公式F 合＝F N －mg ＝m v 2R可看出D 项的情况对路面的压力F N 最大．答案：D12．从同一高度以不同的速度同时水平抛出两个质量不同的石子，下列说法正确的是( )A ．速度大的先着地B ．速度小的先着地C ．质量大的先着地D ．两石子同时着地解析：平抛运动物体的运动时间取决于抛出高度，与其他因素无关，D 正确． 答案：D13．物体做匀速圆周运动时，所受的合外力( )①可能为零 ②不可能为零 ③可能为恒力 ④不可能是恒力 A ．①② B ．②③ C ．②④D ．①④解析：匀速圆周运动是变速运动，做变速运动的物体加速度不为零，故②正确；由于其加速度总是沿半径指向圆心，合力也总是沿半径指向圆心，方向在变，故④正确．答案：C14．下列说法不正确的是( )(导学号 57230072)A．物体受到的合外力方向与速度方向相同时，物体做加速直线运动B．物体受到的合外力方向与速度方向成锐角时，物体做加速曲线运动C．物体受到的合外力方向与速度方向成钝角时，物体做减速直线运动D．物体受到的合外力方向与速度方向相反时，物体做减速直线运动解析：物体受到的合外力方向与速度方向相同时，物体做加速直线运动；成锐角时，物体做加速曲线运动；成钝角时，物体做减速曲线运动；方向相反时，物体做减速直线运动．答案：C15．质量为m的汽车以速度v经过半径为r的拱形桥最高点时，对桥面压力大小为(地球表面的重力加速度为g)( )A．mg＋m v2rB．mg－mv2rC．mg D．m v2 r解析：汽车过桥时向心力由合力提供，有F合＝mg－F N＝m v2r得F N＝mg－mv2r，根据牛顿第三定律知B正确．答案：B二、单项选择题Ⅱ(在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求)16．两个物体做平抛运动的初速度之比为2∶1，若它们的水平射程相等，则抛出点离地面的高度之比为( )A．1∶2 B．2∶ 2C．1∶4 D．4∶1解析：由平抛运动的规律知x＝v0t，y＝12gx2v20.因水平射程相等，y1∶y2＝v22∶v21＝1∶4，则C正确．答案：C17．对平抛运动的物体，若给出下列哪组条件，可确定其初速度的大小( )(导学号57230073)A．水平位移B．下落高度C．运动时间D．落地时速度的大小和方向解析：水平方向上做匀速直线运动，因为不知道时间，所以无法求出初速度，故A错误；平抛运动高度确定时间，只知道时间无法求出初速度，故B错误；只知道时间，不知道水平位移，不能求出初速度，故C错误；将落地的速度沿水平方向和竖直方向分解，在水平方向上的分速度等于平抛的初速度，故D正确．答案：D18．一个竖直上抛的物体，在上升过程中的平均速度大小为10 m/s ，则它离开抛出点能上升的时间为(g 取10 m/s 2)( )A ．1 sB ．2 sC ．0.5 sD ．4 s解析：上升过程为匀减速直线运动，平均速度大小为10 m/s ，末速度为零，故上抛初速度大小为v 0＝20 m/s ，由t ＝v 0g＝2 s 知上升时间为2 s ，正确选项为B.答案：B19．抛体运动是物体仅在重力作用下的理想运动，下列几种情况中，最接近于抛体运动的是( )A ．被抛出的乒乓球在空中的运动B ．被抛出的足球在空中的运动C ．被抛出的篮球在空中的运动D ．被抛出的铅球在空中的运动 答案：D20.如图所示，小球从平台A 水平抛出落到平台B 上，已知AB 的高度差h ＝1.25 m ，两平台的水平距离s ＝5 m ，则小球能够落到平台B 上的初速度至少为(g 取10 m/s 2)( )(导学号 57230074)A ．5 m/sB ．10 m/sC ．15 m/sD ．20 m/s解析：由h ＝12gt 2可求得小球在空中飞行的时间为0.5 s ，小球能落到平台上其水平位移至少为5 m ，故小球的初速度v ＝s t ＝5 m0.5 s＝10 m/s.答案：B21.如图所示，翘翘板的支点位于板的中点，A 、B 是跷跷板的两个端点．在翘动的某一时刻，A 、B 的线速度大小分别为v A 、v B ，角速度大小分别w A 、w B ，则( )(导学号 57230075)A ．v A ＝vB ，w A ≠w B B ．v A ≠v B ，w A ＝w BC ．v A ＝v B ，w A ＝w BD ．v A ≠v B ，w A ≠w B解析：A、B两点是同一板上的两点，故它们围绕同一转轴转动角速度大小相等；据r1＝r2、w1＝w2及v＝rw可知，v1＝v2.答案：C22．为了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”的现象，可以( )(导学号57230076)①增大汽车转弯时的速度②减小汽车转弯时的速度③增大汽车与路面间的摩擦④减小汽车与路面间的摩擦A．①②B．①③C．②④D．②③解析：只有减小向心力，或者增加提供向心力的力就可以更安全．答案：D23.如图所示，一只圆盘绕竖直轴匀速转动，木块随着圆盘一起运动，那么木块受到圆盘对它的摩擦力方向是( )A．背离圆盘中心B．指向圆盘中心C．与木块的运动方向相同D．与木块的运动方向相反解析：木块随圆盘做匀速圆周运动，向心力沿半径方向指向圆心，该向心力由摩擦力提供，故摩擦力方向沿径向．答案：B24.军事演习中，炮弹从炮口射出，飞行一段时间后速度方向与水平方向成角α，速度大小为v，如图所示．把这个速度沿水平方向和竖直方向分解，其水平分速度的大小是( )A．v sin αB．v cos αC．水平方向做加速运动，速度将增大D．水平方向做减速运动，速度将减小解析：将速度沿水平、竖直方向分解，根据三角函数得v x＝v cos α，由于它在水平方向不受力，故水平方向加速度为零，做匀速直线运动．答案：B25．关于离心运动，下列说法中正确的是( ) A ．物体一直不受外力的作用时，可能做离心运动B ．做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时做离心运动C ．做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化就将做离心运动D ．做匀速圆周运动的物体，当外界提供的合外力突然消失或数值变小时将做离心运动 解析：据物体做离心运动的条件知D 项对． 答案：D三、多项选择题(在每小题列出的四个选项中，至少有2个选项符合题目要求) 26．如图所示，水平光滑桌面上有一个小球在细绳的作用下，绕桌面上的固定点O 做匀速圆周运动，下列说法正确的有( )(导学号 57230077)A ．小球处于平衡状态B ．小球所受的合外力不为零C ．如果剪断细绳，小球仍做匀速圆周运动D ．小球受到细绳拉力的方向与速度方向垂直解析：小球的加速度不为零，A 错误，B 正确；如果剪断细绳，小球将沿切线方向做匀速直线运动，C 错误；因小球做匀速圆周运动，D 正确．答案：BD27．做匀速圆周运动的物体，圆半径为r ，向心加速度为a ，下列关系式中正确的是( )(导学号 57230078)A ．线速度v ＝arB ．角速度ω＝a rC ．角速度ω＝arD ．线速度v ＝a r解析：由公式a ＝v 2r得线速度v ＝ar ；由公式a ＝ω2r 得角速度ω＝a r. 答案：AB28．以下说法正确的是( )(导学号 57230079) A ．在光滑的水平冰面上，汽车可以转弯 B ．火车转弯速率小于规定的数值时，内轨受压力C ．飞机在空中沿半径为R 的水平圆周盘旋时，飞机的机翼一定处于倾斜状态D ．汽车转弯时需要的向心力是司机转动方向盘所提供的力解析：光滑冰面无法提供向心力，A 错误；火车速率太小，地面支持力和重力提供的向心力太大，需要内轨提供弹力抵消一部分向心力，所以B 正确；飞机沿圆周盘旋需要向心力，由上升力和重力的合力提供，所以飞机的机翼一定处于倾斜状态，C 正确；汽车转弯时需要的向心力由地面摩擦力提供，D 错误．答案：BC29．关于平抛运动，下列说法中正确的是( ) A ．它是速度大小不变的曲线运动 B ．它是加速度不变的匀变速曲线运动C ．它是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀速直线运动的合运动D ．它是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动的合运动解析：平抛运动加速度不变，速度时刻改变，轨迹为曲线，故A 错，B 正确；其水平方向上的分运动是匀速直线运动，竖直方向上的分运动是自由落体运动，故C 错，D 正确．答案：BD30．一个物体从某一确定的高度以v 0的初速度水平抛出，已知它落地时的速度为v t ，重力加速度为g .则正确的说法是( )(导学号 57230080)A ．它的运动时间是v t －v 0gB ．它的运动时间是v 2t －v 2gC ．它的竖直方向位移是v 2t －v 202gD ．它的位移是v 2t －v 22g解析：根据平抛运动的规律知竖直分速度v y ＝v 2t －v 20，故运动时间t ＝v y g，下落高度h＝v 2y2g，知选项B 、C 正确． 答案：BC。
2017-2018学年度高三物理试题及答案2
2017-2018学年度高三物理试题及答案本试卷分第I 卷（选择题）和第II 卷（非选择题）两部分。
全卷共110分，考试时间为120分钟。
第I 卷（选择题，共50分）一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分,每小题只有一个选项符合题目要求。
）1.下列说法正确的是 （ ） A.牛顿通过“斜面实验”，推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因” B.开普勒将第谷的几千个数据归纳出简洁的三定律，掲示了行星运动的规律 C.用质点来代替实际物体的研究方法是等效替代法D.卡文迪许利用扭秤实验得出万有引力与距离的平方成反比2.关于物体的受力和运动，下列说法中正确的是 （ ） A. 物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变B. 物体做曲线运动时，某点的加速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向C. 物体受到变化的合力作用时，它的速度大小一定改变D. 做曲线运动的物体，一定受到与速度不在同一直线上的合外力作用3、在高速公路的拐弯处，路面要求筑得外高内低，即当车向右转弯时，司机左侧的路面比右侧的要高一些。
设路面与水平面间的夹角为θ，拐弯路段是半径为R 的圆弧，要使车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零，车速大小V 应等于 （ ） A ．θtan gR ． B ．θsin gR C ．θcos gR D.gR4．如图所示，电梯的顶部挂一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯静止时，弹簧秤的示数为12N ，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为18N ．关于电梯的运动，下列说法正确的是（g 取10m/s 2） （ ）A. 电梯可能向上加速运动，加速度大小为10m/s 2B. 电梯可能向下加速运动，加速度大小为10m/s 2C. 电梯可能向上减速运动，加速度大小为5m/s 2D. 电梯可能向下减速运动，加速度大小为5m/s 25．有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v 的大河，小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直，去程与回程所用时间的比值为k ，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为 （ ）A.B.C.D.6．如图是自行车传动装置的示意图，其中Ⅰ是半径为r 1的大齿轮，Ⅱ是半径为r 2的小齿轮，Ⅲ是半径为r 3的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s ，则自行车前进的速度为 ()A.132nr r r π B.231nr r r π C.2312nr r r π D. 1322nr r r π7．某人站在平台上水平抛出一球，球离平台时的初速度为v 1，落地时速度为v 2，忽略空气阻力，图中能够正确地反映速度矢量(相邻速度矢量间的时间间隔相同)演变过程的是 ( )A B C D8、如图所示，一个重为5N 的大砝码，用细线悬挂在O 点，现在用力F 拉法码，使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态，此时所用拉力F 的最小值为 （ ） A ．5.0N B ．2.5N C ．8.65N D ．4.3N9. 假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么 （ ）A. 地球公转周期大于火星的公转周期 B ．地球公转的角速度小于火星公转的角速度 C ．地球公转的线速度大于火星公转的线速度 D ．地球公转的加速度小于火星公转的加速度10．若已知引力常量 G ，则利用下列哪组数据可以算出地球的质量 ( ) A. 一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的质量和地球表面的重力加速度 B. 一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的质量和地球的第一宇宙速度 C. 一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的运行速率和周期 D. 地球绕太阳公转的周期和轨道半径二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。
2018年高考物理母题题源系列专题04 平抛运动与圆周运动
母题04 平抛运动与圆周运动【母题来源一】 2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III卷）【母题原题】在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。
甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的A. 2倍B. 4倍C. 6倍D. 8倍【答案】 A点睛此题将平抛运动、斜面模型、机械能守恒定律有机融合，综合性强。
对于小球在斜面上的平抛运动，一般利用平抛运动规律和几何关系列方程解答。
【母题来源二】 2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【母题原题】某弹射管每次弹出的小球速度相等．在沿光滑竖直轨道自由下落过程中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小球．忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的（）A. 时刻相同，地点相同B. 时刻相同，地点不同C. 时刻不同，地点相同D. 时刻不同，地点不同【答案】 B【解析】本题考查合运动与分运动的关系及时刻和位置的概念，意在考查考生的理解能力。
弹射管在竖直方向做自由落体运动，所以弹出小球在竖直方向运动的时间相等，因此两球应同时落地；由于两小球先后弹出，且弹出小球的初速度相同，所以小球在水平方向运动的时间不等，因小球在水平方向做匀速运动，所以水平位移相等，因此落点不相同，故选项B正确。
点睛：本题以平抛运动为背景考查合运动与分运动的关系及时刻和位置的概念，解题时要注意弹射管沿光滑竖直轨道向下做自由落体运动，小球弹出时在竖直方向始终具有跟弹射管相同的速度。
【命题意图】 考查平抛运动规律，摩擦力、向心力的来源、圆周运动的规律以及离心运动等知识点，意在考查考生对圆周运动知识的理解能力和综合分析能力。
【考试方向】 高考对平抛运动与圆周运动知识的考查，命题多集中在考查平抛运动与圆周运动规律的应用及与生活、生产相联系的命题，多涉及有关物理量的临界和极限状态求解或考查有关平抛运动与圆周运动自身固有的特征物理量。
竖直平面内的圆周运动结合能量知识命题，匀速圆周运动结合磁场相关知识命题是考试重点，历年均有相关选择题或计算题出现。
2017-2018学年度高三第四次周练物理试卷(A)
高三年级第四次周练物理试卷（A ）一、选择题（1-7为单选，8-10为多选，每小题4分，共40分）1.如图所示，物块A 、B 叠放在水平桌面上，装砂的小桶C 通过细线牵引B 使A 、B-起在水平桌面上向右加速运动，设A 、B 间的摩擦力为f 1，B 与桌面间的摩擦力为f 2，若增大C 桶内砂的质量，而A 、B 仍一起向右运动，则摩擦力f 1和f 2的变化情况是( ) A ．f 1、，f 2都变大B ．f 1、f 2都不变C ．f 1不变，f 2变大D ．f 1变大，f 2不变2. 如图所示，在光滑的水平面上有一段长为L 、质量分布均匀的绳子，绳子在水平向左的恒力F 作用下做匀加速直线运动．绳子上某一点到绳子右端的距离为x ，设该处的拉力为F T ．则能正确描述F T 与x 之间的关系的图象是( )3.如图所示，一质量不计的弹性绳水平固定在升降机顶端，在弹性绳的中点悬挂一物块，静止时物块处于图中实线位置，当升降机运动时，物块处于图中虚线位置．则升降机运动情况可能是 ( )A ．匀速下降B ．减速下降C ．加速上升D ．加速下降4．如图所示，从倾角为θ的斜面上某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出，小球均落在斜面上，当抛出的速度为v 1时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为1α；当抛出速度为v 2时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为2α，则 ( )A ．当2121,αα>>时v vB ．当2121,αα<>时v vC ．无论v 1、v 2关系如何，均有1α＝2αD ．1α、2α的大小与斜面的倾角θ有关5.如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的小车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若小车和玻璃的物体在同一时刻的速度分别v 1和v 2，绳子对物体的拉力为F T ,物体所受重力为G ，则下列说法正确的是（ ） A.物体做匀速运动，且21v v =B.物体做加速运动，且12v v >C.物体做加速运动，且G F T >D.物体做匀速运动，且G F T =6.如图所示，长度不同的两根轻绳L 1与L 2一端分别连接质量为m 1和m 2的两个小球，另—端悬于天花板上的同一点O ，两小球质量之比m 1:m 2＝1:2，两小球在同一水平面内做匀速圆周运动，绳L 1、L 2与竖直方向的夹角分别为30°与60°，下列说法正确的是（ ）A ．绳L 1、L 2的拉力大小之比为1:3B ．小球m 1、m 2运动的向心力大小之比为1:6C ．小球m 1、m 2运动的周期之比为2:1D ．小球m l 、m2运动的线速度大小之比为1:27．地球赤道上的重力加速度为g ，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a ，要使赤道上的物体“飘”起来，则地球的转速应为原来的 ( ) A.2g 倍 B.aag +倍 C.aag -倍 D.ag 倍 8．发射地球同步卫星过程示意图如图所示．首先将卫星发射到近地轨道1，运行速度大小为v 1，加速度大小为a 1；在P 点点火后进入椭圆轨道2，经过P 点时速度大小为v p ，加速度大小为a p ，经过Q 点时速度大小为v Q ，加速度大小为a Q ；最后在Q 点点火进入同步轨道3，运行速度大小为v 3，加速度大小为a 3，则 ( ) A.p a a v v =>131, B.Q p p a a v v >>,1 C.31,a a v v Q p >>D.33,a a v v Q Q =>9.如图所示，在斜面顶端α处以速度v a 。
2018版高考物理一轮复习 热点专题突破系列3 圆周运动与平抛运动的综合问题强化训练 新人教版必修2
热点专题突破系列3 圆周运动与平抛运动的综合问题〔专题强化训练〕1．如图所示，一水平光滑、距地面高为h 、边长为a 的正方形桌面MNPQ 上，用长为L 的不可伸长的轻绳连接质量分别为m A 、m B 的A 、B 两小球。
两小球在绳子拉力的作用下，绕绳子上的某点O 以不同的线速度做匀速圆周运动，圆心O 与桌面中心重合。
已知m A ＝0.5kg ，L ＝1.2m ，L OA ＝0. 8m ，a ＝2.1m ，h ＝1.25m ，A 球的速度大小v A ＝0.4m/s ，重力加速度g 取10m/s 2，求：导学号 51342450(1)绳子上的拉力F 以及B 球的质量m B 。
(2)若当绳子与MN 平行时突然断开，则经过1.5s 两球的距离。
(3)两小球落至地面时，落点间的距离。
[答案] (1)0.1N 1kg (2)1.5m (3)655m [解析] (1)绳子上的拉力F ＝m A v 2A L OA＝0.1N 由F ＝m A L OA ω2＝m B L OB ω2得：m B ＝m A L OA L OB＝1kg (2)因为v ＝ωr ，所以v B ＝0.2m/s 。
经过1.5s 两球垂直MN 的距离x ＝(v A ＋v B )t 1＝0.6×1.5m＝0.9m经过1.5s 两球的距离s ＝x 2＋L 2＝1.5m(3)小球从桌面落至地面的时间t 2＝2hg ＝0.5s两小球落至地面时两球垂直MN 的距离x ′＝(v A ＋v B )t 2＋a ＝2.4m两球落至地面时，落点间的距离s ′＝x ′2＋L 2＝655m 。
2．(2016·安徽月考)如图所示，轨道ABCD 的AB 段为一半径R ＝0.2m 的光滑14圆形轨道，BC 段为高h ＝5m 的竖直轨道，CD 段为水平轨道。
一质量为0.1kg 的小球由B 点从静止开始下滑到B 点时速度的大小为2m/s ，离开B 点做平抛运动(g 取10m/s 2)。
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强化训练10 匀速圆周运动向心力本套强化训练搜集近年来各地高中物理高考真题、模拟题及其它极有备考价值的习题等筛选而成。
其主要目的在于理解和掌握匀速圆周运动的运动学特点和动力学特点.理解和掌握向心力的公式，并能熟练地进行有关计算.解答这种类型的题、不但要有扎实的物理基础，同时应具有丰富的空间想象能力.一、破解依据1.线速度V=△l/△t=2πr/T2.角速度ω=θ/t=2π/T=2πf3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r4.向心力F心=mV2/r=mω2r=m(2π/T)2r=m(2πf)2r5.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(r/s)意义相同)8.主要物理量及单位：弧长(l):米(m) 角度(θ)：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/s2⒐绳系小球竖直平面内的变速圆周运动⑴在最高点 G + T2= mV22/r⑵在最低点T1- G = mV12/r⑶在任意点T+ G n = mV2/r=ma n,G t=ma t；a n改变线速度方向，a t改变线速度大小。
*10杆连小球竖直平面内的变速圆周运动⑴在最高点 G -N2= mV22/r⑵在最低点T1 - G = mV12/r⑶在上半周任意点G n-N = mV2/r=ma n,G t=ma t；a n改变线速度方向，a t改变线速度大小在下半周任意点，情况与绳系小球情况相同。
注：（1）向心力可以由具体某个力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提供，方向始终与速度方向垂直。
（2）做匀速度圆周运动的物体，其向心力等于合力，并且向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，因此物体的动能保持不变，但动量不断改变。
二、精选习题㈠选择题（每小题5分，共40分）⒈（17天津）“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一．摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动．下列叙述正确的是( )A ．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变B ．在最高点时，乘客重力大于座椅对他的支持力C ．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零D ．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变⒉（16浙江）如图-2所示为赛车场的一个“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R =90m 的大圆弧和r =40m 的小圆弧，直道与弯道相切。
大、小圆弧圆心O 、O '距离L =100m 。
赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短是（ ）。
（发动机功率足够大，重力加速度g =10m/s 2, =3.14）。
A ．在绕过小圆弧弯道后加速B ．在大圆弧弯道上的速率为45 m/sC ．在直道上的加速度大小为5.63 m/s2D ．通过小圆弧弯道的时间为5.85s3．（17全国2）如图-3，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直，一小物快以速度v 从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物快落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时，对应的轨道半径为（重力加速度为g ）A.216v gB.28v gC.24v gD.22v g图-1 图-3图-2⒋（16全国Ⅲ）如图-4，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。
它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W。
重力加速度大小为g。
设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则A.2()mgR WamR-= B.2mgR WamR-=C.32mgR WNR-= D.2()mgR WNR-=⒌（17全国Ⅱ）如图-5，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环。
小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力A.一直不做功B.一直做正功C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心⒍（14安徽）如图-6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ω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10 m/s2.则ω的最大值是( )A. 5 rad/sB. 3 rad/s C．1.0 rad/s D．0.5 rad/s⒎（16新课标II）小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q 图图-5 图-6 图-4球的质量，悬挂P 球的绳比悬挂Q 球的绳短．将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图-7所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点．A ．P 球的速度一定大于Q 球的速度B ．P 球的动能一定小于Q 球的动能C ．P 球所受绳的拉力一定大于Q 球所受绳的拉力D ．P 球的向心加速度一定小于Q 球的向心加速度⒏（14新课标Ⅰ）如图-8，两个质量均为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轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（ ）A ．b 一定比a 先开始滑动B ．a 、b 所受的摩擦力始终相等C ．ω=lkg2是b 开始滑动的临界角速度 D ．当ω=lkg32时，a 所受摩擦力的大小为kmg ㈡填空题（20分）⒐ (15新课标I)（6分）某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点的速度的实验，所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m ）.图-8图-7完成下列填空：(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图-9（a ）所示，托盘秤的示数为1.00kg; (2)将玩具小车放置在凹形桥模拟器最低点时，托盘秤示数如图（b ）所示，该示数为______kg. (3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤(4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为是_______N,玩具小车通过最低点时的速度大小为_______m/s ,(重力加速度大小取9.80m/s 2，计算结果保留2位有效数字)⒑（14天津）（14分）半径为R 的水平圆盘绕过圆心o 的竖直轴转动，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-10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为㈢计算题（共40分）⒒（15宝鸡三检）（12分）某学生设计并制作了一个简易水轮机，如图所示，让水从水平放置的水管流出，水流轨迹与下边放置的轮子边缘相切，水冲击轮子边缘上安装的挡水板，可使轮子连续转动。
当该装置工作稳定时，可近似认为水到达轮子边缘时的速度与轮子边缘的线速度相同。
调整轮轴O 的位置，使水流与轮边缘切点对应的半径与水平方向成037=θ角。
测得水从管口流出速度s m v 3=，轮子半径m R 1.0=。
(已知6.037sin 0=，图-9图-108.037cos 0=，210s m g =)求：（1）若不计挡水板的大小，则轮子转动角速度为多少？ （2）水管出水口距轮轴O 水平距离l 和竖直距离h 。
⒓（15海南）】（12分）如图-12，位于竖直水平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab 和抛物线bc 组成，圆弧半径Oa 水平，b 点为抛物线顶点。
已知h =2m,，s。
取重力加速度大小210/g m s =。
（1）一小环套在轨道上从a 点由静止滑下，当其在bc 段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，求圆弧轨道的半径；（2）若环从b 点由静止因微小扰动而开始滑下，求环到达c 点时速度的水平分量的大小。
⒔.（15福建）（16分）如图-13，质量为M 的小车静止在光滑的水平面上，小车AB 段是半径为R 的四分之一圆弧光滑轨道，BC 段是长为L 的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B 点，一质量为m 的滑块在小车上从A 点静止开始沿轨道滑下，重力加速度为g 。
（1）若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力；（2）若不固定小车，滑块仍从A 点由静止下滑，然后滑入BC 轨道，最后从C 点滑出小车，已知滑块质量2Mm =,在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍，滑块与轨道BC 间的动摩擦因数为μ，求：图-12图-11①滑块运动过程中，小车的最大速度v m ； ②滑块从B 到C 运动过程中，小车的位移大小s 。
(四)选做题⒕（16海南）如图-14，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m 的小球沿轨道做完整的圆周运动。
已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N 1，在高点时对轨道的压力大小为N 2.重力加速度大小为g ，则N 1–N 2的值为（ ）。
A ．3mgB ．4mgC ．5mgD ．6mg15.（15浙江）如图-15所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，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''A B 线，有如图所示的①②③三条路线，其中路线③是以'O 为圆心的半圆，'OO r 。
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max F 。
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①，赛车经过的路程最短B 选择路线②，赛车的速率最小C 选择路线③，赛车所用时间最短D①②③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等16.（15江苏）（16分）一转动装置如图-18所示，四根轻杆OA 、OC 、AB 和CB 与两小球以及一小环通过铰链连接，轻杆长均为l ，球和环的质量均为m ，O 端固定在竖直的轻质图-13图-15图-14转轴上，套在转轴上的轻质弹簧连接在O 与小环之间，原长为L ，装置静止时，弹簧长为32L ，转动该装置并缓慢增大转速，小环缓慢上升。
弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g ，求：（1）弹簧的劲度系数k ；（2）AB 杆中弹力为零时，装置转动的角速度0ω；（3）弹簧长度从32L 缓慢缩短为12L 的过程中，外界对转动装置所做的功W 。