第六章 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（人教版2019）

物理 必修第二册 RJ 6 第六章高考强化 刷真题 2 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 点，另一端系一待测 小球，使其绕 做匀速圆周运动.用力传感器测得绳上的拉力为 , 用秒表测得小球转过 圈所用的时间为 ,用刻度尺测得 点到球心 的距离为圆周运动的半径 .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 圈记作 圈，则所得质量偏大 D.若测 时未计入小球半径，则所得质量偏小 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 ，周期公式 ，且 ，解得小球质量 ，B错误；若 误将 圈记作 圈，即将圈数多记， 偏大，则质量偏小，C错误；若测 时未计入小球半径， 即 偏小，则质量偏大，D错误. 考点1 向心力的来源 3 2.[全国甲2021·15] “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 ，此时纽扣上距离中心 处的点向心加速度大小约为( ) C A. B. C. D. 解析 圆周运动向心加速度 ，由题干信息知 ， ，代入 数据可得 接近 ，故C正确. 考点2 圆周运动 4 【易错分析】有些学生对圆周运动相关定义理解不清，会误认为转速 就是角速度 ，将 与 混淆. 考点2 圆周运动 5 3.[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 与横杆 链接而成， 、 为横杆的两个端点.在道闸抬 起过程中，杆 始终保持水平.杆 绕 点从与水平方向成 匀速转 动到 的过程中，下列说法正确的是( ) A A. 点的线速度大小不变 B. 点的加速度方向不变 C. 点在竖直方向做匀速运动 D. 点在水平方向做匀速运动 解析 杆 绕 点匀速转动，故 点的线速度 大小不变，A正确； 点的加速度始终指向 点， 故在转动过程中加速度方向变化，B错误；杆 始终保持水平，杆 参与水平和竖直两个方向 的分运动， 点与 点运动状态相似，设杆 与水平方向的夹角为 ，将 点的速度沿水平和 竖直方向分解，可得 ， ， 始终变化，则两分速度始终变化，C、D错 误. 考点2 圆周运动 6 【关键点拨】解答此题的关键为题中“杆 绕 点从与水平方向成 匀速转到 ”，“匀速”说明杆 上各点均做匀速圆周运动，杆 上各点的运动状态相似. 考点2 圆周运动 7 4.[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 次方成正比， 运动周期与轨道半径成反比，则 等于( ) C A.1 B.2 C.3 D.4 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 ，由题意可知 、 ，设 、 （ 、 均为常数）,联立可得 ,则 ，C正确. 考点2 圆周运动 8 5.[山东2022·8] 无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为 的半圆弧 与长 的直线路径 相切于 点，与半径为 的半圆弧 相切于 点.小车以最大速度从 点驶入 路径，到适当位置调整速率运动到 点，然后保持速率不变依次经过 和 .为保证安全，小 车速率最大为 ，在 段的加速度最大为 ， 段的加速度最大为 .小车视 为质点，小车从 到 所需最短时间 及在 段做匀速直线运动的最长距离 为( ) B A. ， B. ， C. ， D. ， 考点2 圆周运动 9 解析 小车在圆弧段运动时，由 知小车在 段的最大速率为 ，在 段运动 的最大速率为 ，则小车保持速率不变通过圆弧段的最大速率为 ；小车从 到 所用时间最短时，运动过程为在 段先以 的速率匀速运动时间 ，然后以加速 度大小 减速到 进入圆弧.小车在 段匀速运动的位移 ，减速运动的位移 ，由 解得 ， .匀速运动的时间 ，减速 运动的时间 ，在圆弧 段匀速运动的时间 ，则小车从 运 动到 的最短时间 ，B正确. 考点2 圆周运动 10 6.[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 为圆心、 和 为 半径的同心圆上，圆心处装