2021年高考物理圓周運(yùn)動(dòng)復(fù)習(xí)練習(xí)題及答案

1、20XX年高考物理圓周運(yùn)動(dòng)復(fù)習(xí)練習(xí)題及答案下面為大家?guī)?lái)20XX年高考物理圓周運(yùn)動(dòng)復(fù)習(xí)練習(xí)題及答案，盼望可以對(duì)大家的高考物理備考有所關(guān)懷。20XX年高考物理圓周運(yùn)動(dòng)復(fù)習(xí)練習(xí)題及答案一、選擇題（本大題共10小題,每題7分,共70分。每題至少一個(gè)答案正確,選不全得3分）1.（20XXXX州模擬）質(zhì)量為m的木塊從半徑為R的半球形的碗口下滑到碗的最低點(diǎn)的過(guò)程中,假如由于摩擦力的作用使木塊的速率不變,那么（）.因?yàn)樗俾什蛔?所以木塊的加速度為零B.木塊下滑過(guò)程中所受的合外力越來(lái)越大C.木塊下滑過(guò)程中所受的摩擦力大小不變D.木塊下滑過(guò)程中的加速度大小不變，方向始終指向球心2.如下圖,一質(zhì)點(diǎn)沿螺旋線自外向內(nèi)

2、運(yùn)動(dòng),已知其走過(guò)的弧長(zhǎng)s與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t成正比,關(guān)于該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）.小球運(yùn)動(dòng)的線速度越來(lái)越大B.小球運(yùn)動(dòng)的加速度越來(lái)越小C.小球運(yùn)動(dòng)的角速度越來(lái)越大D.小球所受的合外力越來(lái)越大3 .（20XXXX模擬）如下圖,光滑水平面上,小球m在拉力F作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，拉力F發(fā)生改變，關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)狀況的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是().若拉力突然消逝,小球?qū)⒀剀壽EP做離心運(yùn)動(dòng)B.若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EP做離心運(yùn)動(dòng)C.若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng)D.若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPc運(yùn)動(dòng)4 .質(zhì)量不計(jì)的輕質(zhì)彈性桿P插在桌面上,桿端套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球,今使小

3、球沿水平方向做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),角速度為,如下圖,則桿的上端受到的作用力大小為().m2RB.C.D.不能確定5.(20XX連XXXX模擬)如下圖,質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)。圓環(huán)半徑為R,小球經(jīng)過(guò)圓環(huán)最高點(diǎn)時(shí)剛好不脫離圓環(huán),則其通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)().小球?qū)A環(huán)的壓力大小等于mgB.小球受到的向心力等于0C.小球的線速度大小等于D.小球的向心加速度大小等于g6 .如圖是自行車(chē)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的示意圖，其中I是半徑為ri的大齒輪，n是半徑為r2的小齒輪，田是半徑為r3的后輪，假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為n,則自行車(chē)前進(jìn)的速度為().B.C.D.7 .如下圖,在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平盤(pán)上,沿半徑

4、方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量相等的兩個(gè)物體和B,它們與盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛要發(fā)生滑動(dòng)時(shí),燒斷細(xì)線,則().兩物體均沿切線方向滑動(dòng)B.物體B仍隨圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)所受摩擦力減小C.兩物體仍隨圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不會(huì)發(fā)生滑動(dòng)D.物體B仍隨圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，物體發(fā)生滑動(dòng)，離圓盤(pán)圓心越來(lái)越遠(yuǎn)8 .(20XX咸陽(yáng)模擬)20XX年1月11日,我國(guó)"殲20'在實(shí)現(xiàn)首飛,歷時(shí)18分鐘,這標(biāo)志著我國(guó)隱形戰(zhàn)斗機(jī)的研制已到達(dá)新的水平。如下圖,"殲20'在豎直平面內(nèi)做橫"8'字形飛行表演,其飛行軌跡1234561,假如飛機(jī)

5、的軌跡可以視為兩個(gè)相切的等圓,且飛行速率恒定,在、B、C、D四個(gè)位置時(shí)飛行座椅或保險(xiǎn)帶對(duì)飛行員的作用力分別為FN、FNB、FNC、FND,那么以下關(guān)于這四個(gè)力的大小關(guān)系說(shuō)法正確的選項(xiàng)是().FN=FNBFNC=FNDC.FNCFN=FNBFNDD.FNDFN=FNBFNC9 .如下圖,用一連接體一端與一小球相連,繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)軌道半徑為r,圖中P、Q兩點(diǎn)分別表示小球軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn),則以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是().若連接體是輕質(zhì)細(xì)繩時(shí),小球到達(dá)P點(diǎn)的速度可以為零B.若連接體是輕質(zhì)細(xì)桿時(shí)，小球到達(dá)P點(diǎn)的速度可以為零C.若連接體是輕質(zhì)細(xì)繩時(shí)，小球在P點(diǎn)受到細(xì)繩的拉力不行

6、能為零D.若連接體是輕質(zhì)細(xì)桿時(shí)，小球在P點(diǎn)受到細(xì)桿的作用力為拉力,在Q點(diǎn)受到細(xì)桿的作用力為推力10 .（20XX玉林模擬）質(zhì)量為m的小球由輕繩和b分別系于一輕質(zhì)木架上的點(diǎn)和C點(diǎn),如下圖,當(dāng)輕質(zhì)木架繞軸BC以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),繩在豎直方向,繩b在水平方向,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí),繩b被燒斷的同時(shí)木架停止轉(zhuǎn)動(dòng),則以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是（）.小球仍在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B.在繩b被燒斷瞬間，繩中張力突然增大C.若角速度較小，小球可在垂直于平面BC的豎直平面內(nèi)搖擺D.若角速度較大，小球可在垂直于平面BC的豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)二、計(jì)算題（本大題共2小題,共30分。要有必要

7、的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位）11.（20XXXX模擬）（14分）有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線,細(xì)線的一端固定在O點(diǎn),另一端拴一質(zhì)量為m的小球,現(xiàn)使小球恰好能在豎直面內(nèi)做完好的圓周運(yùn)動(dòng)。已知水平地面上的C點(diǎn)位于O點(diǎn)正下方,且到O點(diǎn)的距離為1.9L。不計(jì)空氣阻力。（1） 求小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度v;(2)若小球通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí),細(xì)線對(duì)小球的拉力FT恰好為小球重力的6倍,且小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的瞬間讓細(xì)線斷裂,求小球落地點(diǎn)到C點(diǎn)的距離。12.(能力挑戰(zhàn)題)(16分)一根長(zhǎng)0.1m的細(xì)線,一端系著一個(gè)質(zhì)量為0.18kg的小球,拉住線的另一端,使小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),使小球的轉(zhuǎn)速很緩慢地增加

8、,當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到開(kāi)始時(shí)轉(zhuǎn)速的3倍時(shí),細(xì)線斷開(kāi),線斷開(kāi)前的瞬間線受到的拉力比開(kāi)始時(shí)大40N,求:(1)線斷開(kāi)前的瞬間,線受到的拉力大小;(2)線斷開(kāi)的瞬間,小球運(yùn)動(dòng)的線速度大小;(3)假如小球離開(kāi)桌面時(shí),速度方向與桌邊緣的夾角為60,桌面高出地面0.8m,求小球飛出后的落地點(diǎn)距桌邊緣的水平距離。答案解析1 .解析】選D。由于木塊沿圓弧下滑速率不變,故木塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng),存在向心加速度,選項(xiàng)錯(cuò)誤;由牛頓第二定律得:F合=m=m,而v的大小不變,故合外力的大小不變,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由于木塊在滑動(dòng)過(guò)程中與接觸面的正壓力是改變的,故滑動(dòng)摩擦力在改變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;木塊在下滑過(guò)程中,速度的大小不變,所以向心

9、加速度的大小不變,方向始終指向圓心,選項(xiàng)D正確。2 .解析】選C、Do由于質(zhì)點(diǎn)走過(guò)的弧長(zhǎng)s與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t成正比,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變,選項(xiàng)錯(cuò)誤;由于螺旋線的曲率半徑r越來(lái)越小,由向心加速度公式=可知向心加速度越來(lái)越大,所受合外力越來(lái)越大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤、D正確;由角速度公式=可知角速度越來(lái)越大,選項(xiàng)C正確。3 .解析】選。若拉力突然消逝,則小球沿著P點(diǎn)處的切線做勻速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)正確;若拉力突然變小,則小球做離心運(yùn)動(dòng),但由于力與速度有肯定的夾角,故小球做曲線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤;若拉力突然變大,則小球做近心運(yùn)動(dòng),不會(huì)沿軌跡Pb做離心運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤。4 .解析】選C。小球受重力和桿的作用力如下圖

10、:小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得:F向=m2R,故F=,選項(xiàng)C正確。5 .解析】選C、D。小球在最高點(diǎn)時(shí)剛好不脫離圓環(huán),則圓環(huán)剛好對(duì)小球沒(méi)有作用力,小球只受重力,重力豎直向下提供向心力,選項(xiàng)、B錯(cuò)誤;依據(jù)牛頓第二定律得mg=m,解得小球的向心加速度大小為=g,選項(xiàng)D正確;由=得v=,選項(xiàng)C正確。6 .解析】選C。前進(jìn)速度即為田輪的線速度，由同一個(gè)輪上的角速度相等,同一皮帶傳動(dòng)的兩輪邊緣的線速度相等可得1r1=2r2,3=2,再有1=2n,v=3r3,所以v=,選項(xiàng)C正確?？偨Y(jié)提升】傳動(dòng)問(wèn)題的解題技巧(1)明確皮帶傳動(dòng)和輪軸的特點(diǎn)。(2)清楚線速度、角速度、向心加速度與半徑的關(guān)系,從而能嫻

11、熟地運(yùn)用在線速度或角速度相等時(shí),角速度、線速度、加速度與半徑的比值關(guān)系。(3)同轉(zhuǎn)軸上各點(diǎn)相同,而線速度v=r與半徑成正比。(4)不考慮皮帶打滑的狀況,兩輪邊緣的各點(diǎn)線速度大小相等而角速度=與半徑成反比。另外，由v、T、f、之間的關(guān)系，向心加速度的表達(dá)式n=2r=v=r=42f2r,在應(yīng)用時(shí),要結(jié)合已知條件敏捷運(yùn)用。7 .解析】選B、D。當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛要發(fā)生滑動(dòng)時(shí),物體靠細(xì)線的拉力與圓盤(pán)的最大靜摩擦力的合力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng),所以燒斷細(xì)線后,所受最大靜摩擦力缺乏以提供其做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力,要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),但是B仍保持相對(duì)圓盤(pán)靜止?fàn)顟B(tài),故、C選項(xiàng)錯(cuò)誤,D選項(xiàng)正確;而且由于沒(méi)

12、有了細(xì)線的拉力,B受靜摩擦力減小,B選項(xiàng)正確。8 .解析】選。飛機(jī)在點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)受力狀況相同,即FN=FNB,在點(diǎn)對(duì)飛行員由牛頓第二定律得FN+mg=m,解得FN=m-mg;飛機(jī)在C點(diǎn)和D點(diǎn)時(shí)受力狀況相同，即FNC=FND,在C點(diǎn)對(duì)飛行員由牛頓第二定律得FNC-mg=m,解得FNC=m+mg,故FN=FNB,細(xì)桿的作用力為拉力，假如v,細(xì)桿的作用力為推力,小球在最低點(diǎn)Q時(shí)受到細(xì)桿的拉力作用,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。變式備選】小明同學(xué)在學(xué)習(xí)中勤于思索,并且擅長(zhǎng)動(dòng)手,在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)后,他自制了一個(gè)玩具,如下圖,用長(zhǎng)為r的細(xì)桿粘住一個(gè)質(zhì)量為m的小球,使之繞另一端O在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的

13、速度v=,在這點(diǎn)時(shí)（）.小球?qū)?xì)桿的拉力是B.小球?qū)?xì)桿的壓力是C.小球?qū)?xì)桿的拉力是mgD.小球?qū)?xì)桿的壓力是mg解析】選B。解法一:在最高點(diǎn)時(shí),若細(xì)桿對(duì)小球沒(méi)有彈力作用,則有mg=,得v0=。由于v=F,選項(xiàng)錯(cuò)誤、B正確;當(dāng)比較小時(shí)小球不能擺過(guò)B所在高度,選項(xiàng)C正確;當(dāng)足夠大時(shí),小球在豎直面內(nèi)能通過(guò)B上方最高點(diǎn),從而做圓周運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D正確。11.解析】（1）小球恰好能做完好的圓周運(yùn)動(dòng),則小球通過(guò)點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力剛好為零,依據(jù)向心力公式有:mg=m,（2分）解得:v=。（2分）（2）小球在B點(diǎn)時(shí)依據(jù)牛頓第二定律有:FT-mg=m,（2分）其中FT=6mg。解得小球在B點(diǎn)的速度大小為vB=。（2

14、分）細(xì)線斷裂后,小球從B點(diǎn)開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng),則由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得:豎直方向上1.9L-L=gt2,（2分）水平方向上x(chóng)=vBt,（2分）解得:x=3L。（2分）即小球落地點(diǎn)到C點(diǎn)的距離為3L。答案：（1）（2）3L12.解題指南】分別列出小球所需向心力的表達(dá)式,再利用題中給出的條件,可求出線的拉力及小球的線速度大小,小球離開(kāi)桌面之后做平拋運(yùn)動(dòng),依據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)及方向關(guān)系可求出結(jié)果。解析】（1）線的拉力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,設(shè)開(kāi)始時(shí)角速度為0,向心力為F0,線斷開(kāi)白瞬間，角速度為，線的拉力為FT。F0=mR（2分）FT=m2R（2分）由得=（1分）又因?yàn)镕T=F0+40N（2分）由得FT=45N（1分）（2）設(shè)線斷開(kāi)時(shí)小球的線速度大小為v,由FT=得,v=m/s=5m/s（3分）（3）設(shè)桌面高度為h,小球落地經(jīng)受時(shí)間為t,落地點(diǎn)與飛由桌面點(diǎn)的距離