专题02 圆周运动 （考题猜想）-2023-2024学年高一物理下学期期末考点大串讲（人教版2019必修第二册）

专题02 圆周运动（解析版） 考点1 描述圆周运动的物理量及其关系 考点2 圆锥摆模型及其临界问题 考点3 水平转盘上的圆周运动及其临界问题 考点4 竖直面内的圆周运动——“绳”模型和“杆”模型 考点5 斜面上圆周运动的分析 考点6 探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 考点1 描述圆周运动的物理量及其关系 1.熟练掌握向心力公式：Fn＝man＝m＝mrω2＝mωv＝m＝4mπ2f2r 2.常见的三种传动方式及特点：(1)皮带传动：两轮边缘线速度大小相等； (2)摩擦(齿轮)传动：轮边缘线速度大小相等；(3)同轴转动：两轮转动的角速度大小相等 1．（23-24高一下·河南南阳·期中）如图甲所示是一辆正以速度v做匀速直线运动的自行车的车轮简化示意图，车轮边缘某点P（图中未画出）离水平地面的高度h随自行车运动位移x的变化关系如图乙所示，图中的L为已知量。若车轮与地面间无相对滑动，则（　　） A．该车轮的直径为L B．P做线速度为v的匀速圆周运动 C．在位置，P相对地面的速度为零 D．在位置，P相对地面的速度为v 2．（23-24高一下·山东临沂·期中）如图为某种型号自行车的传动装置示意图，大齿轮通过链条带动小齿轮转动，后轮随小齿轮一起转动。已知大齿轮的齿数为36，小齿轮的齿数为16，小齿轮的半径为5cm，后轮半径为30cm，A为大齿轮边缘的点，B为小齿轮边缘的点，C为后轮边缘上的一点，关于自行车传动过程下列说法正确的是（　　） A．A、B、C三点的线速度大小之比为9∶9∶24 B．A、B、C三点的角速度大小之比为9∶4∶4 C．A、B、C三点的向心加速度大小之比为4∶9∶54 D．若某同学骑该自行车使大齿轮每分钟转20圈，则自行车行驶的平均速率约为0.62m/s 3．（23-24高一下·浙江·期中）下图是意大利建筑师戴维•菲舍尔在迪拜设计的摩天大楼达芬奇旋转塔，该楼的每一层都可以围绕一个混凝土中心独立自由旋转，大楼通过风力涡轮机提供能量，旋转一周要90分钟，在旋转的时候大楼呈现不同的形状，也被称为“舞动的摩天大楼”。当某楼层正在匀速转动时，以下说法正确的是（　　） A．楼层上的任一点都处于平衡状态 B．楼层的转速等于90r/min C．楼层上的任意两点角速度相同 D．楼层上的任意两点线速度相同 4．（23-24高一下·山东菏泽·期中）在很多24小时营业的餐厅，“欢乐送”送餐机器人足以承担深夜的送餐任务。某次送餐机器人（可视为质点）性能测试路径如图所示，半径为m的半圆弧、与长为m的直线路径AB、CD分别相切于A、D、B、C点。为保证安全，机器人做匀速圆周运动的加速度最大为m/s，则机器人匀速率安全绕测试路径运行一圈的最短时间为（　　） A． B． C． D． 5．（多选）（23-24高一下·四川成都·期中）一根长为2m的光滑匀质细杆OA可绕固定点O在竖直平面内连续转动，在杆上距O点长度为m处放有一质量为1kg的小物块（可视为质点），重力加速度m/s，不计空气阻力，当杆从水平位置突然以角速度ω绕O点顺时针匀速转动时，下列说法正确的是（    ） A．只要杆转动的角速度ω足够大，物块就不会与杆相碰 B．只要杆转动的角速度ω足够大，物块仍可能与杆相碰 C．若物块恰好与杆端A相碰，杆转动的角速度rad/s D．为使物块与杆不相碰，杆转动的角速度最小值rad/s 6．（多选）（23-24高一下·山西运城·阶段练习）经常可以看到老人在打陀螺，以此锻炼身体。某次一老人用鞭子抽打陀螺后一方面使其以角速度在水平地面上匀速转动，另一方面使陀螺获得一水平方向的速度，当陀螺运动到某个台阶（上表面光滑）时沿垂直于台阶边缘的速度掉下去，发现陀螺的上边缘恰好不与台阶相碰，如图所示。已知陀螺上表面的半径和高度均为r，陀螺的旋转轴始终竖直，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A．陀螺刚离开台阶时的水平速度大小为 B．陀螺刚离开台阶时的水平速度大小为 C．陀螺在台阶上运动时，上边缘的点相对台阶的最大速度为 D．陀螺在台阶上运动时，上边缘的点相对台阶的最大速度为 考点2 圆锥摆模型及其临界问题 解题方法 (1)对研究对象进行受力分析，确定向心力来源。 (2)确定圆心和轨道半径。 (3)应用相关力学规律列方程求解。 7．（23-24高一下·重庆·期中）关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（　　） A．如图甲所示，在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球，受到重力、弹力和向心力作用 B．如图乙所示，汽车安全通过拱桥最高点时速度越大，对桥面的压力越小 C．如图丙所示，轻质细杆一端固定一小球，绕另一端O点在竖直面内做圆周运动，通过最高点的最小速度为 D．如图丁所示，衣服上的水滴与衣服间的附着力大于所需的向心力时，水滴