高三物理复习：圆周运动全考点模型专题（转盘、水平摆、凹凸桥、竖直杆、临界等）（含答案解析）

圆周运动全模型高分专题 学生姓名： 年 级： 老 师： 上课日期： 时 间： 课 次： 水平面内的圆周运动（一般为匀速圆周运动） 1.（机车转弯类模型）火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定。若在某转弯处规定行驶速度为，则下列说法中正确的是（ ） A. 当以V的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力 B. 当以V的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力 C. 当速度大于v时，轮缘挤压外轨 D. 当速度小于v时，轮缘挤压外轨 解:A、当火车以v的速度通过此弯路时,火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力,内外轨都无压力.所以A选项是正确的,B错误. C、 若速度大于规定速度,重力和支持力的合力不够提供,此时外轨对火车有侧压力,轮缘挤压外轨.所以C选项是正确的. D、若速度小于规定速度,重力和支持力的合力提供偏大,此时内轨对火车有侧压力,轮缘挤压内轨.故D错误.所以AC选项是正确的. 2.（机车转弯类模型）汽车与路面之间的动摩擦因数 ，转弯处弯道半径为 ， 取 。 （1）若路面铺成水平的，汽车转弯时速度不能超过多大？ （2）若路面铺成外侧高内侧低的坡面，倾角为 ，汽车以多大速度转弯，与路面无摩擦。 1：此时汽车做圆周运动,由最大静摩擦力提供向心力,则解得： 2：此时由重力分力：提供向心力,则 3.（水平摆模型）把一个长为20cm，劲度系数为360N／m的弹簧，一端固定，作为圆心，弹簧的另一端连接一个质量为0.50kg的小球，当小球以 的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时，弹簧的伸长应为（ ） A. 5.2cm B. 5.3cm C. 5.0cm D. 5.4cm 解：小球在弹簧弹力的作用下做匀速圆周运动，角速度，设弹簧伸长量为，由胡克定律和牛顿第二定律得：，解得：，故C项正确。 4．（凹凸桥模型）(多选)如图所示甲、乙、丙、丁是游乐场中比较常见的过山车，甲、乙两图的轨道车在轨道的外侧做圆周