抢分猜押05 选择题:圆周运动(江苏专用)2026年高考物理终极冲刺讲练测
2026-03-27
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 圆周运动 |
| 使用场景 | 高考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.08 MB |
| 发布时间 | 2026-03-27 |
| 更新时间 | 2026-03-27 |
| 作者 | 物理wangfree |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-03-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57034457.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
抢分猜押05 选择题:圆周运动(江苏专用)
重难解读
圆周运动是曲线运动的一种特殊且重要的形式,其核心在于理解向心力的来源。向心力并非一种新的力,而是根据力的作用效果命名的“效果力”,它由物体所受合外力沿半径方向的分力提供。
核心难点在于处理临界问题:在“轻绳模型”中,最高点存在最小速度临界值;而在“轻杆”或“管状轨道”模型中,最高点速度可以为零。此外,圆锥摆模型及其变式(如汽车转弯、圆锥筒内壁受力)要求学生具备极强的空间想象力,必须准确找准圆周运动的圆心位置与轨道平面。处理此类问题的关键在于建立正确的向心力方程,并结合牛顿第二定律分析物体在临界点处的受力突变情况。
命题预测
2026年高考,圆周运动的命题将更侧重于多能级综合与复杂约束条件的判定。
临界极限类: 重点考查在复杂复合场(如电磁场与重力场结合)中,物体做圆周运动的“最高点”与“最低点”判定,以及脱离轨道的临界条件。
生活化建模: 结合游乐园项目(如过山车、大摆锤)、公路桥梁设计(如拱形桥、凹形路面)或体育运动(如链球、自行车场地赛),考查向心力与视重的计算。
变速率圆周运动: 题目可能涉及物体在竖直平面内做非匀速圆周运动时的能量转换,考查动能定理与向心力方程的联立运用。
考点1 水平面内的圆周运动
1.(2026·山东日照·一模)如图所示,在水平圆盘上,沿直径方向用轻绳相连的物体A和B分居圆心O两侧,与圆盘一起绕中轴线匀速转动。已知两物体的质量均为m,到O点的距离分别为r和2r,与圆盘间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。若物体A受到的摩擦力大小为,则圆盘转动的角速度为( )
A. B. C. D.
2.(2026·江苏南通·一模)如图所示,轻弹簧一端固定在竖直杆上的点,另一端连接小球,小球套在光滑水平杆上,整个装置可绕竖直杆转动。当装置分别以角速度、匀速转动时,小球相对杆分别静止在、点,杆对球的弹力大小分别为、,其中方向向下。弹簧在弹性限度内,则( )
A., B.,
C., D.,
3.如图所示,以为圆心的光滑圆弧上有、两个挡板,挡板处各有一个可沿圆弧滑动的带孔小球,圆弧可绕竖直杆在水平面内转动。现将转动的角速度从0缓慢增大( )
A.两个小球相对圆弧总保持静止
B.两个小球同时沿圆弧向上运动
C.处小球最先沿圆弧向上运动
D.处小球最先沿圆弧向上运动
4.(2025·江苏徐州·一模)如图所示,一条长为的不可伸长细线,上端固定在转轴的O点,下端拴一质量为的小球,使小球在水平面内随转轴做匀速圆周运动,细线沿圆锥面旋转,这样就形成了一个圆锥摆。忽略空气阻力,重力加速度g取(,)。
(1)当细线与竖直方向成角时,求小球的角速度;
(2)若保持小球轨迹圆的圆心到O点的竖直距离h不变,改变线长L,小球做匀速圆周运动的动能是否会随之改变?如何改变?写出分析过程。
5.竖直细圆杆顶端附近有一小孔,光滑细绳穿过小孔,细绳两端分别系有A、B两小球,已知A球质量小于B球质量。调节细绳并转动圆杆,使得两球与圆杆能以相同角速度在水平面内匀速转动,下列图样大致正确的是( )
A. B. C. D.
6.如图所示,用一根不可伸长的轻绳,一端系一小球,另一端固定在O点。小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度ω,悬点O到圆心高度h,轻绳拉力大小F,小球的向心加速度大小a,线速度大小v。下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,质量相同的两小球分别系在一根细线的下端和中点,细线的上端悬于O点。现使系统绕过O点的竖直轴以某一角速度匀速转动,稳定时两球可能的位置是( )
A. B.
C. D.
考点2 竖直面内的圆周运动
1.如图为自行车气嘴灯及其结构图,弹簧一端固定在A端,另一端拴接重物,当M、N接触时,LED灯就会发光。下列说法正确的是( )
A.安装时A端比B端更远离车轮圆心
B.只要车轮转动起来,气嘴灯就能发光
C.增大重物质量可使气嘴灯在较低车速下也能发光
D.自行车匀速行驶时,若气嘴灯转到最低点时能发光,则在最高点时也一定能发光
2.如图所示,光滑半圆形球面体固定在水平面上,半径为R,顶部有一小物块,现给小物块一个水平初速度v0,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.若,则小物块做平抛运动直至落地
B.若,则小物块紧贴着圆面下滑直至落地
C.无论按照什么轨迹,小物块落地时,重力的瞬时功率均相等
D.无论按照什么轨迹,小物块始终处于超重状态
3.(2025·江苏宿迁·三模)如图所示,不可伸长的细线一端固定,另一端系一小球,小球从与悬点等高处由静止释放后做圆周运动,不计空气阻力。小球从释放向最低点运动的过程中,设细线与水平方向夹角为θ,则线中拉力的大小F、小球沿圆弧切线方向加速度的大小a随sinθ变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(2025·江苏宿迁·一模)如图所示,轻绳上端固定在O点,下端连接小球。将球拉起,绳刚好被水平拉直,由静止释放小球.当小球运动至最低点时,下列物理量的大小与绳长有关的是( )
A.小球的加速度 B.小球的动量
C.小球重力的功率 D.绳子的拉力
5.如图所示,半径为R的大圆环固定在竖直面内,一质量为m的光滑小环套在大环上做圆周运动,当小环在最高点的速度分别为v0和时,大环对小环的作用力大小相同。已知重力加速度为g,该作用力的大小为( )
A. B. C.mg D.
6.(2026·安徽马鞍山·一模)如图所示,在倾角为的粗糙斜面上,一轻绳一端固定于点,另一端连接一个质量为的小球,初始时,轻绳水平伸直且没有拉力,小球由静止释放,摆到最低点时速度大小为。已知轻绳的长度为,重力加速度为,空气阻力不计。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.小球在最低点时,轻绳对小球的拉力大小为
B.重力对小球的功为
C.小球摩擦力的功为
D.小球在最低点处受到的合力大小为
7.(2026·山东泰安·一模)如图所示,在倾角为的光滑斜面上,长为的轻质细绳一端拴接一可视为质点的小球,另一端固定于斜面上的点。小球在最低点A处获得一瞬时冲量,恰好能在斜面上做完整的圆周运动。在同一水平高度,连线与连线垂直,重力加速度为,则小球运动到C处时加速度大小为( )
A. B. C. D.
8.我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验,提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验:细绳一端固定,另一端系一小球,给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验( )
A.小球的速度大小均发生变化 B.小球的向心加速度大小和方向均发生变化
C.细绳的拉力对小球均不做功 D.细绳的拉力大小均发生变化
1.(2024·江苏·高考真题)制作陶瓷时,在水平面内匀速转动的台面上有一些陶屑。假设陶屑与台面间的动摩擦因数均相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。将陶屑视为质点,则( )
A.离转轴越近的陶屑质量越大
B.离转轴越远的陶屑质量越大
C.陶屑只能分布在台面的边缘处
D.陶屑只能分布在一定半径的圆内
2.(2026·四川攀枝花·一模)如图所示,两个开口向上的圆锥形漏斗,其中轴线O1O2、O3O4均位于竖直方向,两漏斗的尖端O1、O3高度相同。两个质量相同、可视为质点的小球P、Q分别位于两漏斗的内表面上等高的位置。现分别给两小球一个水平初速度,使两小球刚好沿各自所在的漏斗内表面做圆周运动。忽略一切摩擦和空气阻力,以O1、O3所在水平面为零势能面,下列说法中正确的是( )
A.P球所受的弹力大于Q球所受的弹力
B.P球的线速度大于Q球的线速度
C.P球的角速度小于Q球的角速度
D.P球的机械能小于Q球的机械能
3.如图,游乐场空中飞椅项目惊险刺激,可简化为如下情景:水平转盘可绕竖直轴转动,长度相同的细绳上端固定在转盘同一高度不同的位置,左右对称,下端连接小球。转盘匀速转动稳定后,各绳与竖直方向的夹角保持不变,对于各绳方向的描述,下列四幅图中最符合实际的是( )
A. B.
C. D.
4.(2025·浙江·一模)如图所示,离地高度H=2m的O1处固定匀速转动的一电机,电机通过一根长度L=1m的不可伸长的轻绳使小球在水平面内做以O2为圆心的匀速圆周运动,此时。某时刻,绳子和小球的连接处突然断开,小球最终落在O3所在的水平地面上。O1O2O3的连线垂直地面,不计空气对小球运动的影响,小球可视为质点且落地后即静止。则( )
A.小球下落的时间为
B.小球的落点到O3的距离为1.2m
C.若增大H,落点到O3的距离先增大后减小
D.若增大L,落点到O3的距离先增大后减小
5.(2026·山东青岛·一模)如图甲所示为某离心分离装置示意图,水平转台可在电机的带动下绕过圆心的竖直轴转动。开始时将质量为1kg的物块静置于转台上,物块到转台圆心O的距离为1m,时刻启动电机,转台由静止开始加速转动,其角速度与时间关系图像如图乙所示,物块与转台间的动摩擦因数,重力加速度,则物块能随转台一起转动(相对转台静止)的时间为( )
A. B.1s C. D.
6.(2026·山东滨州·一模)为研究四驱赛车弯道加速时的性能,驾驶赛车在水平圆周轨道上行驶,轨道半径大小R=225m,车轮与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻赛车速度大小v=21m/s,从该时刻开始做加速圆周运动,保持切向加速度大小恒为a=3m/s2,不计空气阻力及其它阻力,重力加速度大小g=10m/s2。赛车可视为质点,四个车轮的受力情况可视为相同,则赛车做加速圆周运动且不发生侧向滑动的最长时间为( )
A.1s B.2s C.3s D.
7.如图所示,半径为的圆筒绕竖直中心轴匀速转动,质量为的小物块A靠在圆筒的内壁上,质量为的小物块B位于圆筒底面距中心轴处,两个小物块均能与圆筒保持相对静止。两个小物块与圆筒筒面的动摩擦因数均为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),则的最小值为( )
A. B. C. D.
8.(2026·湖南怀化·一模)如图所示在倾角为的斜面体上,ABCD面虚线左侧粗糙右侧光滑,绳子一端连接小球,另一端与固定点O连接。为了让小球在ABCD面内做圆周运动,给小球一个水平向左的速度(未知)恰好使OE段无张力。当小球运动到G点时绳子突然断裂,之后小球做类斜抛运动,E、F点为圆周运动的最高点和最低点且F在BC上。绳子长度L为0.2m,小球质量为1kg,运动到G点时速度为,G点与圆心O的连线与EF的夹角为,重力加速度取,则( )
A.从E到G动量变化量为
B.从E到G摩擦力做的功为2J
C.小球在G点时重力的功率
D.小球在类斜抛运动过程中离BC边的最大距离为
9.(2026·辽宁大连·一模)如图所示,半径为的半圆柱固定于水平地面上,一质量为的小物块放置于其最高点。在圆心点正上方处有一悬点,将细绳的一端系于悬点,另一端悬挂一小球,质量为,将小球拉至细线与竖直方向成位置静止释放,小球与小物块发生弹性正碰后,小物块恰能从半圆柱的最高点脱离圆柱面。不计一切阻力,小球、物块均可视为质点,g取10m/s2,则为( )
A. B. C. D.
10.(2025·广东佛山·一模)如图所示,长度为L的轻绳一端固定在O点,另一端系一质量为m的小球。在O点正下方C处有一钉子,OC的距离为。现将小球从与O点等高的位置由静止释放,当小球运动至O点正下方时,轻绳恰好与钉子相碰。则( )
A.小球在运动过程中受到重力、绳的拉力和向心力的作用
B.若仅将钉子向下移动轻绳更不容易断
C.小球能绕C点做完整的圆周运动
D.轻绳碰到钉子后的瞬间,小球受到的拉力大小为5mg
11.(2026·四川雅安·一模)如图甲,站在管道内的小孩将足球从N点向前踢出,足球沿管道在竖直面内运动一周后,在P点离开管道,恰好在截面圆心O点落入书包,图乙为简化运动示意图。下列说法正确的是( )
A.足球离开管道前做匀速圆周运动
B.足球通过最高点M时的速度为零
C.足球离开管道在空中处于失重状态
D.足球落入书包时速度沿PO方向
12.如图所示,竖直平面内光滑轨道由两个半圆组成,其中大圆的半径为小圆半径的2倍,为大圆圆心,为小圆圆心。一小球穿在大圆轨道上,在某位置由C静止释放,小球经过轨道最低点E后瞬间,相比经过E点前瞬间,下列说法正确的是( )
A.小球的角速度变为原来的一半 B.小球的向心加速度变为原来的4倍
C.小球所受向心力变为原来的2倍 D.轨道对小球的弹力变为原来的2倍
13.(2025·湖北武汉·三模)如图所示,在竖直平面内固定一刚性轻质的圆环形细管(管道内径极小),一质量为m的小球放置于管内顶端A点,其直径略小于管道内径。现给小球一微小扰动,使之顺时针沿管道下滑。管内的B点与管道的圆心O等高,C点是管道的最低点,若不计一切摩擦,下列说法中正确的是( )
A.小球不可能回到A点
B.小球对细管的作用力不可能为零
C.从A点运动到C点,小球对细管的作用力一直增大
D.从A点运动到C点,小球对细管的作用力先减小后增大
14.(2025·上海·一模)在舞台中固定一个直径为6.5 m的球形铁笼,三辆摩托车始终以70 km/h的速率在铁笼内旋转追逐,旋转轨道有时水平,有时竖直,有时倾斜,非常震撼。关于摩托车的旋转运动,下列说法正确的是( )
A.摩托车在铁笼的最高点时,对铁笼的压力最大
B.摩托车驾驶员始终处于失重状态
C.摩托车所受合外力做功为零
D.摩托车的速度小于70 km/h,就会脱离铁笼
15.(2025·山东济南·二模)如图所示,竖直圆形光滑轨道固定在水平地面上,右侧为管状结构,左侧为单层,外圆半径为R。将质量为m的小球置于轨道最高点,给小球一个轻微的扰动,让小球从右侧由静止滑下。已知管的内径略大于小球直径,且远小于外圆半径,重力加速度为g。关于小球的运动,下列说法正确的是( )
A.小球一定能够回到轨道最高点
B.小球运动过程中对轨道的最大压力为6mg
C.小球脱离轨道时的速度大小为
D.小球脱离轨道时离地面的高度为
16.如图甲所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,细线一端与质量为m、可看成质点的小球相连,另一端穿入小孔O与力传感器(位于斜面体内部)连接,传感器可实时记录细线拉力大小及小球走过的路程s。初始时,细线水平,小球位于小孔O的右侧,现敲击小球,使小球获得一平行于斜面向上的初速度,此后传感器记录细线拉力T的大小随小球走过的路程s的变化图像如图乙所示,小球到O点距离为L,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.小球通过最高点时速度为 B.小球位于初始位置时加速度的大小为
C.小球通过最低点时速度为 D.细线拉力最大值为
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抢分猜押05 选择题:圆周运动(江苏专用)
重难解读
圆周运动是曲线运动的一种特殊且重要的形式,其核心在于理解向心力的来源。向心力并非一种新的力,而是根据力的作用效果命名的“效果力”,它由物体所受合外力沿半径方向的分力提供。
核心难点在于处理临界问题:在“轻绳模型”中,最高点存在最小速度临界值;而在“轻杆”或“管状轨道”模型中,最高点速度可以为零。此外,圆锥摆模型及其变式(如汽车转弯、圆锥筒内壁受力)要求学生具备极强的空间想象力,必须准确找准圆周运动的圆心位置与轨道平面。处理此类问题的关键在于建立正确的向心力方程,并结合牛顿第二定律分析物体在临界点处的受力突变情况。
命题预测
2026年高考,圆周运动的命题将更侧重于多能级综合与复杂约束条件的判定。
临界极限类: 重点考查在复杂复合场(如电磁场与重力场结合)中,物体做圆周运动的“最高点”与“最低点”判定,以及脱离轨道的临界条件。
生活化建模: 结合游乐园项目(如过山车、大摆锤)、公路桥梁设计(如拱形桥、凹形路面)或体育运动(如链球、自行车场地赛),考查向心力与视重的计算。
变速率圆周运动: 题目可能涉及物体在竖直平面内做非匀速圆周运动时的能量转换,考查动能定理与向心力方程的联立运用。
考点1 水平面内的圆周运动
1.(2026·山东日照·一模)如图所示,在水平圆盘上,沿直径方向用轻绳相连的物体A和B分居圆心O两侧,与圆盘一起绕中轴线匀速转动。已知两物体的质量均为m,到O点的距离分别为r和2r,与圆盘间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。若物体A受到的摩擦力大小为,则圆盘转动的角速度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】当B的摩擦力达到最大时,有
可得此时角速度为
此时对A,向心力为
可得物体A受到的摩擦力大小为时,绳子一定有拉力,设此时A受摩擦力向右,有,
可得拉力为负值,不符合实际,可知A受摩擦力向左,有,
可得此时圆盘转动的角速度为
故选C。
2.(2026·江苏南通·一模)如图所示,轻弹簧一端固定在竖直杆上的点,另一端连接小球,小球套在光滑水平杆上,整个装置可绕竖直杆转动。当装置分别以角速度、匀速转动时,小球相对杆分别静止在、点,杆对球的弹力大小分别为、,其中方向向下。弹簧在弹性限度内,则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【详解】对小球进行受力分析,小球受到竖直向下的重力mg、沿弹簧方向的拉力和水平杆对其的竖直弹力。小球在水平面内做匀速圆周运动。设弹簧与竖直方向的夹角为,轨道半径为r,角速度为,小球质量为m。
设弹簧的劲度系数为k,原长为,O点到水平杆的竖直高度为h。则弹簧的长度
拉力
由几何关系可知
弹簧拉力的水平分量提供向心力
整理得
此式表明,角速度是随轨道半径的增大而增大的,从图中可以看出,B的轨道半径大于A的轨道半径,对应的角速度关系为
在竖直方向上,小球受力平衡,则
所以,杆对球的弹力
由几何关系
可得:
B的轨道半径大于A的轨道半径,则有
故选D。
3.如图所示,以为圆心的光滑圆弧上有、两个挡板,挡板处各有一个可沿圆弧滑动的带孔小球,圆弧可绕竖直杆在水平面内转动。现将转动的角速度从0缓慢增大( )
A.两个小球相对圆弧总保持静止
B.两个小球同时沿圆弧向上运动
C.处小球最先沿圆弧向上运动
D.处小球最先沿圆弧向上运动
【答案】C
【详解】A.设圆弧半径为R,小球与小球的连线与竖直方向的夹角为,对小球受力分析如图所示
向心加速度大小为,将向心加速度沿着切线方向和半径方向分解,则沿圆弧切线方向根据牛顿第二定律有
得
显然越大则就越小,当减小到0时,若继续增大,则小球将沿圆弧上移,故A错误;
BCD.当时设角速度为,有
解得
即越大则就越大,故小的先沿圆弧向上滑动,即处小球最先沿圆弧向上运动,故BD错误,C正确。
故选C。
4.(2025·江苏徐州·一模)如图所示,一条长为的不可伸长细线,上端固定在转轴的O点,下端拴一质量为的小球,使小球在水平面内随转轴做匀速圆周运动,细线沿圆锥面旋转,这样就形成了一个圆锥摆。忽略空气阻力,重力加速度g取(,)。
(1)当细线与竖直方向成角时,求小球的角速度;
(2)若保持小球轨迹圆的圆心到O点的竖直距离h不变,改变线长L,小球做匀速圆周运动的动能是否会随之改变?如何改变?写出分析过程。
【答案】(1)
(2)小球做匀速圆周运动的动能随线长的增加而增大。
【详解】(1)对小球进行受力分析,如图所示
根据牛顿第二定律,有
代入数据解得
(2)对小球,根据牛顿第二定律有
根据几何关系有
且
整理可得
可知当保持小球轨迹圆的圆心到O点的竖直距离h不变,改变线长L,小球做匀速圆周运动的动能随之改变,且线长越长,动能越大。
5.竖直细圆杆顶端附近有一小孔,光滑细绳穿过小孔,细绳两端分别系有A、B两小球,已知A球质量小于B球质量。调节细绳并转动圆杆,使得两球与圆杆能以相同角速度在水平面内匀速转动,下列图样大致正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设小孔到小球转动平面的竖直距离为,细绳与竖直方向的夹角为,根据小球在竖直方向上受力平衡
两小球受到的细绳拉力大小相等,因为
所以
即
小球做圆周运动的半径为
根据小球所受合力提供向心力
解得
两球一起做圆周运动,角速度相同,即两球高度相同。
故选C。
6.如图所示,用一根不可伸长的轻绳,一端系一小球,另一端固定在O点。小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度ω,悬点O到圆心高度h,轻绳拉力大小F,小球的向心加速度大小a,线速度大小v。下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.设绳长为,绳子与竖直方向的夹角为,如图可知小球做匀速圆周运动的半径为
分析小球受力,如图所示
由牛顿第二定律有
解得,A正确;
B.由图可知,由牛顿第二定律有
解得,B错误;
C.如图所示有
解得,C错误;
D.由
解得,D错误。
故选A。
7.如图所示,质量相同的两小球分别系在一根细线的下端和中点,细线的上端悬于O点。现使系统绕过O点的竖直轴以某一角速度匀速转动,稳定时两球可能的位置是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】设两球稳定时,两球做匀速圆周运动的角速度均为,最上方绳子与竖直方向的夹角为,最下方绳子与竖直方向的夹角为,绳子的总长度为2L,对两球整体,由牛顿第二定律
,
得
对下方小球,由牛顿第二定律
,
得
联立知
解得
故D正确,ABC错误。
故选D。
考点2 竖直面内的圆周运动
1.如图为自行车气嘴灯及其结构图,弹簧一端固定在A端,另一端拴接重物,当M、N接触时,LED灯就会发光。下列说法正确的是( )
A.安装时A端比B端更远离车轮圆心
B.只要车轮转动起来,气嘴灯就能发光
C.增大重物质量可使气嘴灯在较低车速下也能发光
D.自行车匀速行驶时,若气嘴灯转到最低点时能发光,则在最高点时也一定能发光
【答案】C
【详解】A.当M、N接触时,LED灯就会发光,应使重物做离心运动,则A端应靠近车轮圆心,安装时A端比B端更靠近车轮圆心,故A错误;
B.车轮转动时,重物随车轮做圆周运动,所需要的向心力由弹簧弹力与重力的合力提供,车轮转速越大,弹簧长度越长,重物上的触点M与固定在B端的触点N越近,当车轮达到一定转速时,重物上的触点M与固定在B端的触点N接触后,气嘴灯就会被点亮,故B错误;
C.灯在最低点时,对重物有
解得
故增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光,故C正确;
D.灯在最低点时,有
即
灯在最高点时,有
即
故,即匀速行驶时,在最低点时弹簧比在最高点时长,因此匀速行驶时,若LED灯转到最低点时能发光,则在最高点时不一定能发光,故D错误。
故选C。
2.如图所示,光滑半圆形球面体固定在水平面上,半径为R,顶部有一小物块,现给小物块一个水平初速度v0,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.若,则小物块做平抛运动直至落地
B.若,则小物块紧贴着圆面下滑直至落地
C.无论按照什么轨迹,小物块落地时,重力的瞬时功率均相等
D.无论按照什么轨迹,小物块始终处于超重状态
【答案】A
【详解】A.在最高点,若物块只受重力,根据牛顿第二定律得
解得
若,则小物块只受重力,做平抛运动直至落地,故A正确;
B.若,则小物块在最高点受到向下的重力和竖直向上的支持力,小物块紧贴着圆面下滑,在下滑过程中,根据牛顿第二定律可得
随着物块下滑,θ不断增大,cosθ不断减小,v增大,则FN减小,当FN减小到零时,物块做斜下抛运动,不会一直沿着圆面下滑,故B错误;
C.若物块做平抛运动,落地时重力的瞬时功率为
若物块先沿圆面下滑,再做斜下抛运动落到地面,由于竖直方向平均加速度小于重力加速度,所以落地时重力的瞬时功率减小,故C错误;
D.无论按照什么轨迹,小物块加速度向下或者加速度有向下的分量,所以小物块始终处于失重状态,故D错误。
故选A。
3.(2025·江苏宿迁·三模)如图所示,不可伸长的细线一端固定,另一端系一小球,小球从与悬点等高处由静止释放后做圆周运动,不计空气阻力。小球从释放向最低点运动的过程中,设细线与水平方向夹角为θ,则线中拉力的大小F、小球沿圆弧切线方向加速度的大小a随sinθ变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】CD.沿切线方向,根据牛顿第二定律得
解得
当细线水平时 , ,加速度a最大,最大值为
当细线竖直时 , ,加速度a最小,最小值为
CD错误;
AB.沿半径方向,根据牛顿第二定律得
根据机械能守恒定律得
解得
A正确,B错误。
故选A。
4.(2025·江苏宿迁·一模)如图所示,轻绳上端固定在O点,下端连接小球。将球拉起,绳刚好被水平拉直,由静止释放小球.当小球运动至最低点时,下列物理量的大小与绳长有关的是( )
A.小球的加速度 B.小球的动量
C.小球重力的功率 D.绳子的拉力
【答案】B
【详解】由静止释放小球.当小球运动至最低点时,根据动能定理有
A.根据加速度的公式有
则加速度与绳长无关,故A错误;
B.小球的动量为
则动量与绳长有关,故B正确;
C.小球在最低点时,重力与速度垂直,重力的功率为0,则重力的功率与绳长无关,故C错误;
D.在最低点,根据牛顿第二定律有
解得
绳子的拉力与绳长无关,故D错误;
故选B。
5.如图所示,半径为R的大圆环固定在竖直面内,一质量为m的光滑小环套在大环上做圆周运动,当小环在最高点的速度分别为v0和时,大环对小环的作用力大小相同。已知重力加速度为g,该作用力的大小为( )
A. B. C.mg D.
【答案】B
【详解】根据牛顿第二定律得 ,,解得。
故选B。
6.(2026·安徽马鞍山·一模)如图所示,在倾角为的粗糙斜面上,一轻绳一端固定于点,另一端连接一个质量为的小球,初始时,轻绳水平伸直且没有拉力,小球由静止释放,摆到最低点时速度大小为。已知轻绳的长度为,重力加速度为,空气阻力不计。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.小球在最低点时,轻绳对小球的拉力大小为
B.重力对小球的功为
C.小球摩擦力的功为
D.小球在最低点处受到的合力大小为
【答案】C
【详解】A.设小球在最低点时,轻绳对小球的拉力为,根据牛顿第二定律
可得,A错误;
B.根据动能定理,所以,B错误;
C.根据动能定理,所以,C正确;
D.小球在最低点时,沿半径方向的合力为,沿切线方向还有摩擦力
所以最低点时,小球的合力,D错误。
故选C。
7.(2026·山东泰安·一模)如图所示,在倾角为的光滑斜面上,长为的轻质细绳一端拴接一可视为质点的小球,另一端固定于斜面上的点。小球在最低点A处获得一瞬时冲量,恰好能在斜面上做完整的圆周运动。在同一水平高度,连线与连线垂直,重力加速度为,则小球运动到C处时加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】小球经过B点时有
小球由B点运动到C点的过程,根据动能定理有
联立解得
小球经过C点时,向心加速度为
切向加速度为
小球运动到C处时加速度大小为
故选C。
8.我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验,提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验:细绳一端固定,另一端系一小球,给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验( )
A.小球的速度大小均发生变化 B.小球的向心加速度大小和方向均发生变化
C.细绳的拉力对小球均不做功 D.细绳的拉力大小均发生变化
【答案】C
【详解】AC.在地面上做此实验,忽略空气阻力,小球受到重力和绳子拉力的作用,拉力始终和小球的速度垂直,不做功,重力会改变小球速度的大小;在“天宫”上,小球处于完全失重的状态,小球仅在绳子拉力作用下做匀速圆周运动,绳子拉力仍然不做功,故A错误,C正确;
BD.在地面上小球运动的速度大小改变,根据和(重力不变)可知小球的向心加速度和拉力的大小发生改变,在“天宫”上小球的向心加速度和拉力的大小不发生改变,故BD错误。
故选C。
1.(2024·江苏·高考真题)制作陶瓷时,在水平面内匀速转动的台面上有一些陶屑。假设陶屑与台面间的动摩擦因数均相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。将陶屑视为质点,则( )
A.离转轴越近的陶屑质量越大
B.离转轴越远的陶屑质量越大
C.陶屑只能分布在台面的边缘处
D.陶屑只能分布在一定半径的圆内
【答案】D
【详解】与台面相对静止的陶屑做匀速圆周运动,静摩擦力提供向心力,当静摩擦力为最大静摩擦力时,根据牛顿第二定律可得
解得
因与台面相对静止的这些陶屑的角速度相同,由此可知能与台面相对静止的陶屑离转轴的距离与陶屑质量无关,只要在台面上不发生相对滑动的位置都有陶屑。μ与ω均一定,故为定值,即陶屑离转轴最远的陶屑距离不超过,即陶屑只能分布在半径为的圆内。故ABC错误,故D正确。
故选D。
2.(2026·四川攀枝花·一模)如图所示,两个开口向上的圆锥形漏斗,其中轴线O1O2、O3O4均位于竖直方向,两漏斗的尖端O1、O3高度相同。两个质量相同、可视为质点的小球P、Q分别位于两漏斗的内表面上等高的位置。现分别给两小球一个水平初速度,使两小球刚好沿各自所在的漏斗内表面做圆周运动。忽略一切摩擦和空气阻力,以O1、O3所在水平面为零势能面,下列说法中正确的是( )
A.P球所受的弹力大于Q球所受的弹力
B.P球的线速度大于Q球的线速度
C.P球的角速度小于Q球的角速度
D.P球的机械能小于Q球的机械能
【答案】A
【详解】A.对小球受力分析,小球受竖直向下的重力mg,侧壁的弹力FN,设FN与竖直方向的夹角为θ,则
由于P球所受弹力与竖直方向的夹角较大,则P球所受的弹力大于Q球所受的弹力,故A正确;
B.根据牛顿第二定律可得
根据几何关系可得
联立解得
由此可知,P球的线速度等于Q球的线速度,故B错误;
C.根据可知,P球的转动半径小于Q球的转动半径,则P球的角速度大于Q球的角速度,故C错误;
D.小球的机械能为
由此可知,P球的机械能等于Q球的机械能,故D错误。
故选A。
3.如图,游乐场空中飞椅项目惊险刺激,可简化为如下情景:水平转盘可绕竖直轴转动,长度相同的细绳上端固定在转盘同一高度不同的位置,左右对称,下端连接小球。转盘匀速转动稳定后,各绳与竖直方向的夹角保持不变,对于各绳方向的描述,下列四幅图中最符合实际的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】每个摆球均可等效为固定在题图示虚线上端的圆锥摆,设绳长为,虚线长度为,虚线与竖直方向的夹角为,角速度为。对摆球,细绳拉力和重力的合力充当向心力,由牛顿第二定律可得
圆锥摆的摆高
可得
同一个转盘上的四个摆球角速度相同,等效圆锥摆摆高相同。
故选C。
4.(2025·浙江·一模)如图所示,离地高度H=2m的O1处固定匀速转动的一电机,电机通过一根长度L=1m的不可伸长的轻绳使小球在水平面内做以O2为圆心的匀速圆周运动,此时。某时刻,绳子和小球的连接处突然断开,小球最终落在O3所在的水平地面上。O1O2O3的连线垂直地面,不计空气对小球运动的影响,小球可视为质点且落地后即静止。则( )
A.小球下落的时间为
B.小球的落点到O3的距离为1.2m
C.若增大H,落点到O3的距离先增大后减小
D.若增大L,落点到O3的距离先增大后减小
【答案】B
【详解】A.绳子断开后小球做平抛运动,由
解得,故A错误;
B.设小球做圆周运动的速度大小为,则有
解得
小球平抛的水平位移
小球的落点到O3的距离
故B正确;
C.若增大H,由,可知小球做平抛运动的时间变长,
由,可知小球平抛运动的初速度大小不变,则小球平抛的水平位移变大,落点到O3的距离变大,故C错误;
D.由
得
若增大L,由,
得,
小球平抛的水平位移
小球的落点到O3的距离
又
若增大L,由二次函数知识可知落点到O3的距离一直增大,故D错误。
故选B。
5.(2026·山东青岛·一模)如图甲所示为某离心分离装置示意图,水平转台可在电机的带动下绕过圆心的竖直轴转动。开始时将质量为1kg的物块静置于转台上,物块到转台圆心O的距离为1m,时刻启动电机,转台由静止开始加速转动,其角速度与时间关系图像如图乙所示,物块与转台间的动摩擦因数,重力加速度,则物块能随转台一起转动(相对转台静止)的时间为( )
A. B.1s C. D.
【答案】C
【详解】由图乙结合可知,物块随转台加速转动时的线速度大小变化情况为
则物块沿切向方向的加速度大小为
根据牛顿第二定律可得,物块沿切向方向的静摩擦力大小为
则物块指向圆心的最大静摩擦力大小为
当物块受的摩擦力为最大静摩擦力时,物块能随转台一起转动达到最大的角速度,此时根据牛顿第二定律可得
解得
由乙图可知,此时物块能随转台一起转动(相对转台静止)的时间为。
故选C。
6.(2026·山东滨州·一模)为研究四驱赛车弯道加速时的性能,驾驶赛车在水平圆周轨道上行驶,轨道半径大小R=225m,车轮与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。某时刻赛车速度大小v=21m/s,从该时刻开始做加速圆周运动,保持切向加速度大小恒为a=3m/s2,不计空气阻力及其它阻力,重力加速度大小g=10m/s2。赛车可视为质点,四个车轮的受力情况可视为相同,则赛车做加速圆周运动且不发生侧向滑动的最长时间为( )
A.1s B.2s C.3s D.
【答案】C
【详解】题意可知赛车做加速圆周运动时存在切向加速度、向心加速度,合加速度由最大静摩擦力提供,即
其中,,代入题中数据,联立解得
则赛车加速时间为
故选C。
7.如图所示,半径为的圆筒绕竖直中心轴匀速转动,质量为的小物块A靠在圆筒的内壁上,质量为的小物块B位于圆筒底面距中心轴处,两个小物块均能与圆筒保持相对静止。两个小物块与圆筒筒面的动摩擦因数均为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】当动摩擦因数最小时,则对圆筒壁上的物块,根据牛顿第二定律可得,水平方向有
竖直方向有f-mg=0
又有f=μFN
对底面物块,根据牛顿第二定律可得
联立解得
故选A。
8.(2026·湖南怀化·一模)如图所示在倾角为的斜面体上,ABCD面虚线左侧粗糙右侧光滑,绳子一端连接小球,另一端与固定点O连接。为了让小球在ABCD面内做圆周运动,给小球一个水平向左的速度(未知)恰好使OE段无张力。当小球运动到G点时绳子突然断裂,之后小球做类斜抛运动,E、F点为圆周运动的最高点和最低点且F在BC上。绳子长度L为0.2m,小球质量为1kg,运动到G点时速度为,G点与圆心O的连线与EF的夹角为,重力加速度取,则( )
A.从E到G动量变化量为
B.从E到G摩擦力做的功为2J
C.小球在G点时重力的功率
D.小球在类斜抛运动过程中离BC边的最大距离为
【答案】C
【详解】A.小球在E点时,由重力沿斜面方向的分力提供向心力,有
解得
由几何关系可知,与G点的速度的夹角为,则速度变化量为
从E到G的动量变化量为,故A错误;
B.小球在E点和G点的速度大小相等,动能变化量为0,由动能定理,得
重力做功
则从E到G摩擦力做的功为,故B错误;
C.小球在G点时沿斜面垂直于BC方向的速度为
小球在G点时竖直方向的速度为
小球在G点时重力的功率,故C正确;
D.小球沿斜面垂直于BC方向的速度为0时,离BC边的距离最大,沿斜面垂直于BC方向的加速度为
由匀变速直线运动速度与位移的关系,可得从G点沿斜面垂直于BC方向上升的最大距离为
由几何关系,可得离BC边的最大距离为,故D错误。
故选C。
9.(2026·辽宁大连·一模)如图所示,半径为的半圆柱固定于水平地面上,一质量为的小物块放置于其最高点。在圆心点正上方处有一悬点,将细绳的一端系于悬点,另一端悬挂一小球,质量为,将小球拉至细线与竖直方向成位置静止释放,小球与小物块发生弹性正碰后,小物块恰能从半圆柱的最高点脱离圆柱面。不计一切阻力,小球、物块均可视为质点,g取10m/s2,则为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】悬点在点正上方,半圆柱最高点在点正上方处,因此绳长
小球下摆过程机械能守恒,有
解得
小物块恰能从半圆柱最高点脱离,此时支持力为0,重力提供向心力,得
解得
弹性正碰满足动量守恒、动能守恒,有,
解得
代入,,整理得
即,因此
故选B。
10.(2025·广东佛山·一模)如图所示,长度为L的轻绳一端固定在O点,另一端系一质量为m的小球。在O点正下方C处有一钉子,OC的距离为。现将小球从与O点等高的位置由静止释放,当小球运动至O点正下方时,轻绳恰好与钉子相碰。则( )
A.小球在运动过程中受到重力、绳的拉力和向心力的作用
B.若仅将钉子向下移动轻绳更不容易断
C.小球能绕C点做完整的圆周运动
D.轻绳碰到钉子后的瞬间,小球受到的拉力大小为5mg
【答案】D
【详解】A.小球运动过程中仅受重力和拉力作用,合力提供向心力,故A错误;
BD.小球运动到最低点的过程中,根据动能定理有
解得
碰到钉子后瞬间,小球的线速度不变,根据牛顿第二定律有
解得
当OC的距离为,则有
解得
若仅将钉子向下移动轻绳,则减小,可知变大,轻绳更容易断,故B错误,D正确;
C.设轻绳碰到钉子后,小球恰好做完整圆周运动时的半径为,在圆周的最高点重力完全提供向心力,则有
从释放到圆周的最高点,根据动能定理有
联立解得
即能做完整的圆周运动时,可知,小球不能绕C点做完整的圆周运动,故C错误。
故选D。
11.(2026·四川雅安·一模)如图甲,站在管道内的小孩将足球从N点向前踢出,足球沿管道在竖直面内运动一周后,在P点离开管道,恰好在截面圆心O点落入书包,图乙为简化运动示意图。下列说法正确的是( )
A.足球离开管道前做匀速圆周运动
B.足球通过最高点M时的速度为零
C.足球离开管道在空中处于失重状态
D.足球落入书包时速度沿PO方向
【答案】C
【详解】A.足球在竖直平面内运动时受重力与阻力(如摩擦力),且重力和阻力会对足球做功,足球的速率会发生变化,所以足球做变速圆周运动,故A错误;
B.足球要能运动经过最高点M并继续运动到P点,其在最高点M必须具有一定的速度,故B错误;
C.足球离开管道在空中运动时,受重力和空气阻力作用,二者合力产生的加速度有竖直向下的分量,即处于失重状态,故C正确;
D.足球从P点离开后做曲线运动,落入书包时的速度是该点轨迹的切线方向,不是沿PO方向,故D错误。
故选C。
12.如图所示,竖直平面内光滑轨道由两个半圆组成,其中大圆的半径为小圆半径的2倍,为大圆圆心,为小圆圆心。一小球穿在大圆轨道上,在某位置由C静止释放,小球经过轨道最低点E后瞬间,相比经过E点前瞬间,下列说法正确的是( )
A.小球的角速度变为原来的一半 B.小球的向心加速度变为原来的4倍
C.小球所受向心力变为原来的2倍 D.轨道对小球的弹力变为原来的2倍
【答案】C
【详解】A.小球经过E点前后瞬间,线速度大小不变,根据
轨道半径变为原来的一半,可知角速度变为原来的2倍,故A错误;
B.由向心加速度公式
可知,向心加速度变为原来的2倍,故B错误;
C.由向心力表达式
可知,向心力变为原来的2倍,故C正确;
D.由牛顿第二定律
可得轨道对小球的弹力
所以轨道对小球的弹力并非原来的2倍,故D错误。
故选C。
13.(2025·湖北武汉·三模)如图所示,在竖直平面内固定一刚性轻质的圆环形细管(管道内径极小),一质量为m的小球放置于管内顶端A点,其直径略小于管道内径。现给小球一微小扰动,使之顺时针沿管道下滑。管内的B点与管道的圆心O等高,C点是管道的最低点,若不计一切摩擦,下列说法中正确的是( )
A.小球不可能回到A点
B.小球对细管的作用力不可能为零
C.从A点运动到C点,小球对细管的作用力一直增大
D.从A点运动到C点,小球对细管的作用力先减小后增大
【答案】D
【详解】A.因不计摩擦阻力,则小球无机械能损失,到达A点时速度为零,小球可回到A点,故A错误;
B.小球下滑在AB段时,若满足(为该位置与圆心连线与竖直方向的夹角)
时对细管的作用力为零,故B错误;
CD.由上述分析,小球从A点运动到C点,在AB之间存在一个压力为零的位置,可知从A点运动到C点小球对细管的作用力先减小后增大,故C错误,D正确。
故选D。
14.(2025·上海·一模)在舞台中固定一个直径为6.5 m的球形铁笼,三辆摩托车始终以70 km/h的速率在铁笼内旋转追逐,旋转轨道有时水平,有时竖直,有时倾斜,非常震撼。关于摩托车的旋转运动,下列说法正确的是( )
A.摩托车在铁笼的最高点时,对铁笼的压力最大
B.摩托车驾驶员始终处于失重状态
C.摩托车所受合外力做功为零
D.摩托车的速度小于70 km/h,就会脱离铁笼
【答案】C
【详解】A.在最高点根据牛顿第二定律可知
解得
结合牛顿第三定律可知,摩托车在铁笼的最高点时,对铁笼的压力最小,A错误;
B.摩托车驾驶员在最低点时加速度向上,处于超重状态,B错误;
C.摩托车速度不变,根据动能定理可知,摩托车所受合外力做功为零,C正确;
D.设恰好做圆周运动的速度为v,最高点有
解得,D错误。
故选C。
15.(2025·山东济南·二模)如图所示,竖直圆形光滑轨道固定在水平地面上,右侧为管状结构,左侧为单层,外圆半径为R。将质量为m的小球置于轨道最高点,给小球一个轻微的扰动,让小球从右侧由静止滑下。已知管的内径略大于小球直径,且远小于外圆半径,重力加速度为g。关于小球的运动,下列说法正确的是( )
A.小球一定能够回到轨道最高点
B.小球运动过程中对轨道的最大压力为6mg
C.小球脱离轨道时的速度大小为
D.小球脱离轨道时离地面的高度为
【答案】D
【详解】A.小球从最高点滑下,由于轨道光滑,机械能守恒;当小球滑到最低点时,重力势能完全转化为动能,再从最低点上升时,动能逐渐转化为重力势能。由机械能守恒可知小球能后回到最高点速度减为零;但是小球在左侧单层轨道上运动时,会在中途脱离轨道导致无法回到最高点,故A错误;
B.小球在最低点时速度最大,对轨道的压力也最大。根据机械能守恒,从最高点到最低点的过程满足
解得
在最低点,小球受到的向心力由轨道的支持力N和重力提供
解得
由牛顿第三定律可知小球对轨道的最大压力为,故B错误;
C.小球在左侧单层轨道上运动时,当重力不足以提供向心力时,小球会脱离轨道。设小球脱离轨道时与竖直方向的夹角为,此时小球的速度为,满足
从最高点到脱离点,根据机械能守恒
解得
故C错误;
D.小球脱离轨道时,与竖直方向的夹角满足
此时小球离地面的高度为
故D正确。
故选D。
16.如图甲所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,细线一端与质量为m、可看成质点的小球相连,另一端穿入小孔O与力传感器(位于斜面体内部)连接,传感器可实时记录细线拉力大小及小球走过的路程s。初始时,细线水平,小球位于小孔O的右侧,现敲击小球,使小球获得一平行于斜面向上的初速度,此后传感器记录细线拉力T的大小随小球走过的路程s的变化图像如图乙所示,小球到O点距离为L,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.小球通过最高点时速度为 B.小球位于初始位置时加速度的大小为
C.小球通过最低点时速度为 D.细线拉力最大值为
【答案】C
【详解】A.由图乙可知,小球通过最高点时,细线拉力大小为,对小球受力分析,由牛顿第二定律可得
解得小球通过最高点时速度为,故A错误;
B.小球从释放到最高点过程,只有重力做功机械能守恒,可得
联立解得
小球位于初位置时的向心加速度大小为
沿斜面向下的加速度大小为
则实际加速度大小为,故B错误;
C.小球从最高点到最低点过程,机械能守恒可得
解得通过最低点时速度为,故C正确;
D.小球在最低点时,细线拉力具有最大值,对其受力分析,由牛顿第二定律可得
解得,故D错误。
故选C。
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抢分猜押05 选择题:圆周运动(江苏专用)
重难解读
圆周运动是曲线运动的一种特殊且重要的形式,其核心在于理解向心力的来源。向心力并非一种新的力,而是根据力的作用效果命名的“效果力”,它由物体所受合外力沿半径方向的分力提供。
核心难点在于处理临界问题:在“轻绳模型”中,最高点存在最小速度临界值;而在“轻杆”或“管状轨道”模型中,最高点速度可以为零。此外,圆锥摆模型及其变式(如汽车转弯、圆锥筒内壁受力)要求学生具备极强的空间想象力,必须准确找准圆周运动的圆心位置与轨道平面。处理此类问题的关键在于建立正确的向心力方程,并结合牛顿第二定律分析物体在临界点处的受力突变情况。
命题预测
2026年高考,圆周运动的命题将更侧重于多能级综合与复杂约束条件的判定。
临界极限类: 重点考查在复杂复合场(如电磁场与重力场结合)中,物体做圆周运动的“最高点”与“最低点”判定,以及脱离轨道的临界条件。
生活化建模: 结合游乐园项目(如过山车、大摆锤)、公路桥梁设计(如拱形桥、凹形路面)或体育运动(如链球、自行车场地赛),考查向心力与视重的计算。
变速率圆周运动: 题目可能涉及物体在竖直平面内做非匀速圆周运动时的能量转换,考查动能定理与向心力方程的联立运用。
考点1 水平面内的圆周运动
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】(1)
(2)小球做匀速圆周运动的动能随线长的增加而增大。
【详解】(1)对小球进行受力分析,如图所示
根据牛顿第二定律,有
代入数据解得
(2)对小球,根据牛顿第二定律有
根据几何关系有
且
整理可得
可知当保持小球轨迹圆的圆心到O点的竖直距离h不变,改变线长L,小球做匀速圆周运动的动能随之改变,且线长越长,动能越大。
5.【答案】C
6.【答案】A
7【答案】D
考点2 竖直面内的圆周运动
1.【答案】C
2.【答案】A
3.【答案】A
4.【答案】B
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】C
8.【答案】C
1.【答案】D
2.【答案】A
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】C
6.【答案】C
7.【答案】A
8.【答案】C
9.【答案】B
10.【答案】D
11.【答案】C
12.【答案】C
13.【答案】D
14.【答案】C
15.【答案】D
16.【答案】C
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