河南省安陽(yáng)市洹北中學(xué)2017年高考物理一輪復(fù)習(xí)第六單元圓周運(yùn)動(dòng)真題與模擬單元重組卷概要

1、第六單元圓周運(yùn)動(dòng)測(cè)試時(shí)間：90分鐘滿分：110分第卷(選擇題，共48分)一、選擇題(本題共12小題，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第18小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，第912小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)12016·衡水中學(xué)周測(cè)關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)B勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)C勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度不變的運(yùn)動(dòng)D勻速圓周運(yùn)動(dòng)是線速度大小不變的運(yùn)動(dòng)，屬于變速運(yùn)動(dòng)答案D解析勻速圓周運(yùn)動(dòng)速度大小不變，方向時(shí)刻變化，故速度是變化的，是變速運(yùn)動(dòng)，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。22017·棗莊檢測(cè)如圖所示，

2、內(nèi)部為豎直光滑圓軌道的鐵塊靜置在粗糙的水平地面上，其質(zhì)量為M。有一質(zhì)量為m的小球以水平速度v0從圓軌道最低點(diǎn)A開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，小球沿圓軌道運(yùn)動(dòng)且始終不脫離圓軌道，在此過(guò)程中，鐵塊始終保持靜止，重力加速度大小為g，則下列說(shuō)法正確的是()A地面受到的壓力一定大于MgB小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)與鐵塊間可能無(wú)作用力C經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)A時(shí)小球處于失重狀態(tài)D小球在圓軌道左側(cè)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，地面受到的摩擦力方向可能向右答案B解析若小球恰好通過(guò)C點(diǎn)，重力提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則小球與鐵塊間無(wú)作用力，地面受到的壓力為Mg，A錯(cuò)誤；若小球恰好到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，則小球與鐵塊間無(wú)作用力，B正確；小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)A時(shí)具有豎直向上的加速

3、度，則此時(shí)小球處于超重狀態(tài)，C錯(cuò)誤；小球在圓軌道左側(cè)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，地面可能不受摩擦力，也可能受到水平向左的摩擦力，故D錯(cuò)誤。32017·湖南瀏陽(yáng)模擬如圖所示，半徑為R的圓輪在豎直面內(nèi)繞O軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，輪上A、B兩點(diǎn)均粘有一小物體，當(dāng)B點(diǎn)轉(zhuǎn)至最低位置時(shí)，A、B兩點(diǎn)處的小物體同時(shí)脫落，最終落到水平地面上同一點(diǎn)。此時(shí)O、A、B、P四點(diǎn)在同一豎直線上，已知：OAAB，P是地面上一點(diǎn)。(不計(jì)空氣的阻力)則OP的距離是()A7R B.R C.R D5R答案B解析設(shè)圓輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，則vBR，vAR。當(dāng)B轉(zhuǎn)至最低位置，A、B處物體同時(shí)脫離做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)OPh，則hgt，xAvAtA，hRgt，xB

4、vBtB，且xAxB，聯(lián)立以上各式得hR，故B正確。42016·湛江一模如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說(shuō)法中正確的是()A小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vminB小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vminC小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無(wú)作用力D小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力答案C解析A、B項(xiàng)，因?yàn)楣茏幽苤涡∏颍孕∏蚰軌蛲ㄟ^(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為vmin0，故A、B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球受到的合外力一部分使小球有豎直向下的加速度，另一部分使小球有指向

5、圓心的向心加速度，所以小球受到的合力中，一部分是豎直向下的，而另一部分指向圓心，所以內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無(wú)作用力，而外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力，故C正確；D項(xiàng)，若小球的速度比較小，如小球恰好過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，僅僅受到重力和內(nèi)側(cè)管壁的支持力，外側(cè)管壁對(duì)小球沒(méi)有作用力，故D錯(cuò)誤。52016·蘭州高三診斷如圖所示，轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直于光滑水平面，交點(diǎn)O的上方h(A點(diǎn))處固定細(xì)繩的一端，細(xì)繩的另一端拴接一質(zhì)量為m的小球B，繩長(zhǎng)l大于h，轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)小球在光滑水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度逐漸增大時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A小球始終受三個(gè)力的作用B細(xì)繩上的拉力始終保持不變C要使球不離開(kāi)水平面角速度的最大值為D

6、若小球飛離了水平面則角速度為答案C解析當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度逐漸增大時(shí)，小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力增大，故細(xì)繩上的拉力增大；角速度增大到一定時(shí)，小球離開(kāi)水平面，離開(kāi)水平面后，小球只受兩個(gè)力作用，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)小球?qū)λ矫娴膲毫榱銜r(shí)，有：Tcosmg，Tsinm2lsin，解得在水平面上最大角速度為：；若小球飛離了水平面，則角速度大于，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。62017·湖南衡陽(yáng)質(zhì)檢如圖所示，從光滑的圓弧槽的最高點(diǎn)滑下的小滑塊滑出槽口時(shí)速度方向?yàn)樗椒较?，槽口與一個(gè)半球頂點(diǎn)相切，半球地面為水平，若要使小物塊滑出槽口后不沿半球面下滑，已知圓弧軌道的的半徑為R1，半球的半徑為R2，則R1和R2

7、應(yīng)滿足的關(guān)系是()AR1R2 BR1R2 CR1 DR1答案C解析小滑塊滑至圓弧槽最低點(diǎn)速度設(shè)為v，則由動(dòng)能定理得mgR1mv2，若要使小物塊不沿半徑為R2的半球面下滑則有mg，聯(lián)立得：R1，故C正確。72017·湖北四地七校聯(lián)盟如圖所示，一豎直放置、內(nèi)壁粗糙的圓錐筒繞其中心軸線旋轉(zhuǎn)，角速度為0(0>0)，內(nèi)壁上有一小物塊始終與圓錐保持相對(duì)靜止，則下列說(shuō)法正確的是()A物塊不可能受兩個(gè)力作用B物塊受到的支持力一定大于重力C當(dāng)角速度從0增大時(shí)，物塊受到的支持力可能減小D當(dāng)角速度從0增大時(shí)，物塊受到的摩擦力可能一直增大答案D解析當(dāng)角速度0取合適值，小物塊可能只受重力和支持力，故A錯(cuò)

8、誤。當(dāng)0較小時(shí)，物體受摩擦力沿筒壁向上，如圖1，正交分解列方程有Ncosfsinmg，Nsinfcosmr，可以看出支持力N不一定大于重力，且0增大時(shí)，N增大，f減小。當(dāng)0較大時(shí)，物體受摩擦力沿筒壁向下，如圖2，Ncosmgfsin，Nsinfcosmr，隨0增大，N增大，f增大，故B、C錯(cuò)誤，D正確。82016·全國(guó)卷小球P和Q用不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在天花板上，P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量，懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短。將兩球拉起，使兩繩均被水平拉直，如圖所示。將兩球由靜止釋放。在各自軌跡的最低點(diǎn)()AP球的速度一定大于Q球的速度BP球的動(dòng)能一定小于Q球的動(dòng)能CP球所受繩的拉力一定大于Q

9、球所受繩的拉力DP球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度答案C解析小球從釋放到最低點(diǎn)的過(guò)程中，只有重力做功，由機(jī)械能守恒定律可知，mgLmv2，v，繩長(zhǎng)L越長(zhǎng)，小球到最低點(diǎn)時(shí)的速度越大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量，由Ekmv2可知，不能確定兩球動(dòng)能的大小關(guān)系，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在最低點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律可知，F(xiàn)mgm，求得F3mg，由于P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量，因此C項(xiàng)正確；由a2g可知，兩球在最低點(diǎn)的向心加速度相等，D項(xiàng)錯(cuò)誤。92016·浙江高考如圖所示為賽車場(chǎng)的一個(gè)水平“梨形”賽道，兩個(gè)彎道分別為半徑R90 m的大圓弧和r40 m的小圓弧，直道與彎道相切。大、小圓弧圓心O、O

10、距離L100 m。賽車沿彎道路線行駛時(shí)，路面對(duì)輪胎的最大徑向靜摩擦力是賽車重力的2.25倍。假設(shè)賽車在直道上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在彎道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。要使賽車不打滑，繞賽道一圈時(shí)間最短(發(fā)動(dòng)機(jī)功率足夠大，重力加速度g10 m/s2，3.14)，則賽車()A在繞過(guò)小圓弧彎道后加速B在大圓弧彎道上的速率為45 m/sC在直道上的加速度大小為5.63 m/s2D通過(guò)小圓弧彎道的時(shí)間為5.58 s答案AB解析因賽車在圓弧彎道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由向心力公式有Fm，則在大小圓弧彎道上的運(yùn)動(dòng)速率分別為v大 45 m/s，v小 30 m/s，可知賽車在繞過(guò)小圓弧彎道后做加速運(yùn)動(dòng)，則A、B項(xiàng)正確；由幾何關(guān)系得直

11、道長(zhǎng)度為d50 m，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式vv2ad，得賽車在直道上的加速度大小為a6.50 m/s2，則C項(xiàng)錯(cuò)誤；賽車在小圓弧彎道上運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2.79 s，則D項(xiàng)錯(cuò)誤。102016·衡水中學(xué)模擬如圖所示，一根細(xì)線下端拴一個(gè)金屬小球P，細(xì)線的上端固定在金屬塊Q上，Q放在帶小孔的水平桌面上。小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(圓錐擺)。現(xiàn)使小球改到一個(gè)更高一些的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(圖上未畫出)，兩次金屬塊Q都保持在桌面上靜止。則后一種情況與原來(lái)相比較，下面的判斷中正確的是()AQ受到桌面的支持力變大BQ受到桌面的靜摩擦力變大C小球P運(yùn)動(dòng)的角速度變大D小球P運(yùn)動(dòng)的周期變大答案BC解析金屬塊Q保持

12、在桌面上靜止，對(duì)金屬塊和小球研究，豎直方向沒(méi)有加速度，根據(jù)平衡條件得知，Q受到桌面的支持力等于兩個(gè)物體的總重力，保持不變，故A錯(cuò)誤；設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為，細(xì)線的拉力大小為FT，細(xì)線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)。P球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由重力和細(xì)線的拉力的合力提供向心力，如圖，則有FT，mgtanm2Lsin，得角速度，周期T2 ，使小球改到一個(gè)更高一些的水平面上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，增大，cos減小，則得到細(xì)線拉力FT增大，角速度增大，周期T減小。對(duì)Q，由平衡條件得知，fFTsinmgtan，知Q受到桌面的靜摩擦力變大，故B、C正確，D錯(cuò)誤。112016·石家莊一模如圖所示，半徑分別為R、2R的兩個(gè)水平

13、圓盤，小圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)帶動(dòng)大圓盤不打滑地一起轉(zhuǎn)動(dòng)。質(zhì)量為m的小物塊甲放置在大圓盤上距離轉(zhuǎn)軸R處，質(zhì)量為2m的小物塊乙放置在小圓盤的邊緣處。它們與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，當(dāng)小圓盤以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩物塊均相對(duì)圓盤靜止。下列說(shuō)法正確的是()A小物塊甲受到的摩擦力大小為m2RB兩物塊的線速度大小相等C在角速度逐漸增大的過(guò)程中，物塊甲先滑動(dòng)D在角速度逐漸減小的過(guò)程中，摩擦力對(duì)兩物塊做負(fù)功答案AD解析兩圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩圓盤邊緣的線速度大小相等，設(shè)大圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，則×2RR，解得，此時(shí)小物塊甲的線速度為R，小物塊乙的線速度為R，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；對(duì)于小物塊甲，其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由大圓盤對(duì)其的靜

14、摩擦力來(lái)提供的，故由牛頓第二定律可得f甲m2Rm2R，選項(xiàng)A正確；在角速度增大過(guò)程中，小物塊甲的摩擦力f甲m2Rmg，小物塊乙的摩擦力f乙2m2R2mg，即小物塊乙先滑動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在角速度減小過(guò)程中，兩物塊的動(dòng)能在減小，根據(jù)動(dòng)能定理，其受到的合外力，即摩擦力，做負(fù)功，選項(xiàng)D正確。122016·全國(guó)卷如圖，一固定容器的內(nèi)壁是半徑為R的半球面；在半球面水平直徑的一端有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)P。它在容器內(nèi)壁由靜止下滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中，克服摩擦力做的功為W。重力加速度大小為g。設(shè)質(zhì)點(diǎn)P在最低點(diǎn)時(shí)，向心加速度的大小為a，容器對(duì)它的支持力大小為N，則()Aa BaCN DN答案AC解析質(zhì)點(diǎn)由半球面

15、最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理有，mgRWmv2，又在最低點(diǎn)時(shí)，向心加速度大小a，兩式聯(lián)立可得a，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在最低點(diǎn)時(shí)有Nmgm，解得N，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。第卷(非選擇題，共62分)二、填空題(本題共2小題，共12分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答)132016·上海高三調(diào)研(6分)一人騎自行車由靜止開(kāi)始上一長(zhǎng)L200 m斜坡，斜坡坡度為0.05(沿斜坡前進(jìn)100 m，高度上升5 m)，自行車達(dá)到最大速度前做加速度a1 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度后腳蹬踏板使大齒輪以n轉(zhuǎn)/秒的轉(zhuǎn)速勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)，自行車勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，由于騎行者體能下降，自行車距離坡

16、頂50 m處開(kāi)始做勻減速運(yùn)動(dòng)，已知最后50 m的平均速度只有之前平均速度的84%。此人質(zhì)量M60 kg，自行車質(zhì)量m15 kg，大齒輪直徑d115 cm，小齒輪直徑d26 cm，車輪直徑d360 cm。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，自行車受到大小恒為f20 N的摩擦阻力作用。取g10 m/s2，求：運(yùn)動(dòng)過(guò)程中自行車的最大速度vm_，到達(dá)坡頂時(shí)的速度v_。答案6 m/s(3分)3 m/s(3分)解析以最大速度做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，大齒輪的角速度為：12n2×8 rad/s，根據(jù)12得小齒輪的角速度為：21×8 rad/s20 rad/s，后輪的角速度與小齒輪的角速度相等，則自行車的最大速度為：vm2&

17、#215;20 m/s6 m/s。勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移為：x1 m18 m，勻速運(yùn)動(dòng)的位移為：x22001850 m132 m，勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t1 s6 s，勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t2 s22 s，最后50 m之前的平均速度為：1 m/s，則最后50 m內(nèi)的平均速度為：284%×1× m/s4.5 m/s，根據(jù)平均速度的推論知，2，代入數(shù)據(jù)解得：v3 m/s。142016·惠州二調(diào)(6分)在高速公路的拐彎處，通常路面都是外高內(nèi)低，如圖所示，在某路段汽車向左拐彎，司機(jī)左側(cè)的路面比右側(cè)的路面低一些。汽車的運(yùn)動(dòng)可看作是做半徑為R的在水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)內(nèi)外路面高度差

18、為h，路基的水平寬度為d，路面的寬度為L(zhǎng)。已知重力加速度為g。要使車輪與路面之間的橫向摩擦力(即垂直于前進(jìn)方向)等于零，則汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的車速應(yīng)等于_。答案(6分)解析設(shè)路面的斜角為，作出汽車的受力圖，如圖。根據(jù)牛頓第二定律，得mgtanm，又由數(shù)學(xué)知識(shí)得到tan，聯(lián)立解得v。三、計(jì)算題(本題共4小題，共50分。解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)152017·福建四地六校聯(lián)考(10分)如圖是阿毛同學(xué)的漫畫中出現(xiàn)的裝置，描述了一個(gè)“吃貨”用來(lái)做“糖炒栗子”的“萌”事兒：將板栗在地面小平臺(tái)上以初速度v0經(jīng)兩個(gè)四分

19、之一圓弧銜接而成的軌道，從最高點(diǎn)P飛出進(jìn)入炒鍋內(nèi)，利用來(lái)回運(yùn)動(dòng)使其均勻受熱。我們用質(zhì)量為m的小滑塊代替栗子，借這套裝置來(lái)研究一些物理問(wèn)題。設(shè)兩個(gè)四分之一圓弧半徑分別為2R和R，小平臺(tái)和圓弧均光滑。將過(guò)鍋底的縱截面看作是兩個(gè)斜面AB、CD和一段光滑圓弧組成。兩斜面傾角均為37°，滑塊的運(yùn)動(dòng)始終在包括鍋底最低點(diǎn)的豎直平面內(nèi)，重力加速度為g。設(shè)滑塊恰好能經(jīng)P點(diǎn)飛出，且恰好沿AB斜面進(jìn)入鍋內(nèi)。已知sin37°0.6，cos37°0.8，求：(1)滑塊經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力多大？(2)滑塊經(jīng)P點(diǎn)時(shí)的速度大小？(3)P、A兩點(diǎn)間的水平距離為多少？解(1)在O點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律

20、Nmgm(2分)所以Nmgm(1分)根據(jù)牛頓第三定律可得：滑塊經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力大小為mgm(1分)(2)在P點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律mgm(2分)vP(1分)(3)tan(1分)vygt(1分)svPt1.5R(1分)162016·長(zhǎng)春高三質(zhì)檢(12分)如圖所示，兩小球A和B用一根跨過(guò)固定的水平光滑細(xì)桿的不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，球A置于地面上且位于細(xì)桿正下方，球B被拉到與細(xì)桿同樣高度的水平位置，繩剛好拉直。由靜止釋放球B，若球B擺動(dòng)過(guò)程中球A始終沒(méi)有離開(kāi)地面，已知球B的質(zhì)量為m，求球A質(zhì)量M應(yīng)滿足的條件(空氣阻力忽略不計(jì)，球B擺動(dòng)過(guò)程中不與繩相碰)。答案(14分)M3 m解設(shè)B球到桿的距離為l，B球擺至最低點(diǎn)時(shí)速度為v，則：mglmv2(4分)設(shè)此時(shí)繩中拉力為T，則Tmgm(4分)A球不離開(kāi)地面，則TMg(2分)解得：M3m(2分)172016·全國(guó)卷(14分)如圖，在豎直平面內(nèi)有由圓弧AB和圓弧BC組成的光滑固定軌道，兩者在最低點(diǎn)B平滑連接。AB弧的半徑為R，BC弧的半徑為。一小球在A點(diǎn)正上方與A相距處由靜止開(kāi)始自由下落，經(jīng)A點(diǎn)沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)。(1)求小球在B、A兩點(diǎn)的動(dòng)能之比；(2)通過(guò)計(jì)算判斷小球能否沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)。解(1)設(shè)小球的質(zhì)量為m，小球在A點(diǎn)的動(dòng)能為EkA，由機(jī)械能守恒得EkAmg(2