第二章 圆周运动 高考强化-【高中必刷题】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册同步课件（粤教版2019）

物理 必修第二册YJ 02 第二章高考强化 刷真题 1.[北京2023·10]在太空实验室中可以利用匀速圆周运动测量小球质量.如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一待测小球，使其绕O做匀速圆周运动.用力传感器测得绳上的拉力为F，用秒表测得小球转过n圈所用的时间为t，用刻度尺测得O点到球心的距离为圆周运动的半径R.下列说法正确的是（　A　） A.圆周运动轨道可处于任意平面内 B.小球的质量为 C.若误将n－1圈记作n圈，则所得质量偏大 D.若测R时未计入小球半径，则所得质量偏小 A 题型1 向心力的来源 稻壳儿 解析 因太空中物体处于完全失重状态，故小球的圆周运动轨道可以在任意平面内，A正确；根据向心力公式F＝mω2R，周期公式T＝，且T＝，解得小球质量m＝，B错误；若误将n－1圈记作n圈，即将圈数多记，n偏大，则质量偏小，C错误；若测R时未计入小球半径，即R偏小，则质量偏大，D错误. 题型1 向心力的来源 稻壳儿 2.[广东2021·4]由于高度限制，车库出入口采用如图所示的曲杆道闸.道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成，P、Q为横杆的两个端点.在道闸抬起过程中，杆PQ始终保持水平.杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是（　A　） A.P点的线速度大小不变 B.P点的加速度方向不变 C.Q点在竖直方向做匀速运动 D.Q点在水平方向做匀速运动 A 题型2 圆周运动 稻壳儿 解析 杆OP绕O点匀速转动，故P点的线速度v大小不变，A正确；P点的加速度始终指向O点，故在转动过程中加速度方向变化，B错误；杆PQ始终保持水平，杆PQ参与水平和竖直两个方向的分运动，Q点与P点运动状态相似，设杆OP与水平方向的夹角为θ，将P点的速度沿水平和竖直方向分解，可得vx＝vsin θ，vy＝vcos θ，θ始终变化，则两分速度始终变化，C、D错误. 题型2 圆周运动 稻壳儿 关键点拨 解答此题的关键为题中“杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转到60°”，“匀速”说明杆OP上各点均做匀速圆周运动，杆PQ上各点的运动状态相似. 题型2 圆周运动 稻壳儿 3.[全国甲2023 · 17]一质点做匀速圆周运动，若其所受合力的大小与轨道半径的n次方成正比，运动周期与轨道半径成反比，则n等于（　C　） A.1 B.2 C.3 D.4 C 题型2 圆周运动 稻壳儿 解析 质点所受合力完全提供其做匀速圆周运动所需的向心力，则有F合＝mr，由题意可知F合∝rn、T∝，设F合＝krn、T＝（k、b均为常数），联立可得krn＝mr3，则n＝3，C正确. 题型2 圆周运动 稻壳儿 4.[河北2022·10]（多选）如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以O为圆心、R1和R2为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中.依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用h1、v1、ω1和h2、v2、ω2表示.花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力.下列说法正确的是（　BD　） A.若h1＝h2，则v1∶v2＝R2∶R1 B.若v1＝v2，则h1∶h2＝∶ C.若ω1＝ω2，v1＝v2，喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同 D.若h1＝h2，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则ω1＝ω2 BD 题型2 圆周运动 稻壳儿 解析 由于水从喷水嘴喷出后做平抛运动，若h1＝h2，由h＝gt2可得t1＝t2，水平方向上有x＝vt，故v1∶v2＝x1∶x2＝R1∶R2，A错误；若v1＝v2，则有t1∶t2＝R1∶R2，由h＝gt2可得h1∶h2＝∶，B正确；若v1＝v2，出水口截面积S保持不变，故每秒钟喷水嘴喷水的流量Q＝vS保持不变，由于ω1＝ω2，故喷水嘴旋转一周时间相同，喷出的水总量相同，但由于内圈和外圈半径不同，花盆数量不同，故落入每个花盆的水量不同，C错误；若h1＝h2，则有v1∶v2＝R1∶R2，相同时间内喷出水的流量Q1∶Q2＝R1∶R2，花盆数量与内、外圈半径成正比，又喷水嘴各转动一周落入花盆的水量相同，则喷水嘴旋转一周的时间相同，故ω1＝ω2，D正确. 题型2 圆周运动 稻壳儿 5.[浙江2023年1月·16 Ⅰ（2）]“探究向心力大小的表达式”实验装置如图所示. ①采用的实验方法是 . A.控制变量法 B.等效法 C.模拟法 A 题型3 探究向心力大小的表达式 ②在小球质量和转动半径相同的情况下，逐渐加速转动手柄到一定速度后保持匀速转动.此时左右标尺露出的红白相间等分标记的比值等于