考点10 圆周运动-备战2022年高考物理一轮复习考点帮（浙江专用）

考点10 圆周运动 专题 知识内容 考试要求 必考 加试 圆周运动 圆周运动 d d 向心加速度 d d 向心力 d d 生活中的圆周运动 c 1.从题型上看，常以选择题形式出现；也可能与其他专题相结合，与能量知识综合考查，以计算题形式出现．试题新颖，难度中等偏上. 2.考查知识点主要有：圆周运动是每年必考热点. 3.从整体命题趋势上看，本部分内容常与电场和磁场结合，在实际应用和生产、生活、科技相联系命题，或与其他专题综合考查，曲线运动问题由原来的选择题变为在计算题中考查 考向一 圆周运动的运动学分析 （2021·浙江高三二模）洗手后我们往往都有“甩水”的动作，如图所示是摄像机拍摄甩水视频后制作的频闪画面，A、B、C是甩手动作最后3帧照片指尖的位置。最后3帧照片中，指尖先以肘关节M为圆心做圆周运动，到接近B的最后时刻，指尖以腕关节N为圆心做圆周运动。测得A、B之间的距离约为24cm，相邻两帧之间的时间间隔为0.04s，则指尖（　　） A．在B点的速度约为3m/s B．在B点的角速度约为10rad/s C．在AB段的向心加速度约为36m/s2 D．在BC段的向心加速度约为300m/s2 【答案】D 【详解】AB．从帧A到帧B的时间间隔是t=0.04s，帧A指尖到帧B指尖之间的实际距离为L=24cm，由题意知其弧长与弦长近似相等，根据线速度的定义有： 人手臂NB长约12cm，MB大约40cm，角速度 故AB错误； C．在AB段 故C错误； D．在BC段的向心加速度约为 故D正确。 故选D 1．（2021·浙江高三零模）如图所示，一芭蕾舞者在冰面上滑冰。此时此刻，他正绕着他的左脚保持该姿势做原地旋转的动作。其中A点为他的脚尖，B与C位于同一竖直线。对此，下列说法正确的是（　　） A．A点与C点的线速度大小相同 B．B点与A点的线速度大小相同 C．A点与B点的角速度大小不同 D．B点与C点的线速度大小相同 【答案】D 【详解】由题意可知A、B、C三点的角速度大小相同，且A点的运动半径比B、C两点的运动半径大，根据 可知B、C两点的线速度大小相同， A点的线速度比B、C两点的线速度大，综上所述可知ABC错误，D正确。 故选D。 2．（2019·浙江高三月考）未来的星际航行中，宇航员长期处于完全失重状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示．当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力．为达到上述目的，下列说法正确的是 A．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大 B．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小 C．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大 D．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小 【答案】B 【详解】在外太空，宇航员处于完全失重状态，所以在旋转仓中我们不需要考虑地球引力作用；宇航员在旋转仓中做圆周运动所需要的向心力由侧壁支持力提供，根据题意有 ， 故可知 ，旋转半径越大，转运角速度就越小，且与宇航员质量无关，故B正确、ACD错误． 考向二 圆周运动的动力学分析 (2019·通州模拟)如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动。有一个质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球A所在的高度为筒高的一半。已知重力加速度为g，则(　　 ) A．小球A做匀速圆周运动的角速度ω＝ B．小球A受到重力、支持力和向心力三个力作用 C．小球A受到的合力大小为 D．小球A受到的合力方向垂直于筒壁斜向上 【参考答案】A 【详细解析】小球A受到重力、支持力两个力作用，合力的方向水平且指向转轴，则mgtan θ＝mω2r(设漏斗内壁倾角为θ)，半径r＝，A正确，B、C、D错误。，解得角速度ω＝，tan θ＝ 【名师点睛】求解圆周运动的动力学问题做好“三分析” 一是几何关系的分析，目的是确定圆周运动的圆心、半径等； 二是运动分析，目的是表示出物体做圆周运动所需要的向心力公式(用运动学量来表示)； 三是受力分析，目的是利用力的合成与分解的知识，表示出物体做圆周运动时外界所提供的向心力。 1．（2021·浙江高考真题）质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确的是（　　） A．秋千对小明的作用力小于 B．秋千对小明的作用力大于 C．小明的速度为零，所受合力为零 D．小明的加速度为零，所受合力为零 【答案】A 【详解】在最高点，小明的速度为0，设秋千的摆长为l，摆到最高点时摆绳与竖直方向的夹角为 ，秋千对小明的作用力为F，则对人，沿摆绳方向受力分析有 由于小明的速度为0，则有 沿垂直