2022年高考物理高考与模拟题分类解析 专题12 圆周运动

2022年高考物理高考与模拟题分类解析 专题12 圆周运动一xx高考题1（xx上海物理）图a为测量分子速率分布的装置示意图。圆筒绕其中心匀速转动，侧面开有狭缝N，内侧贴有记录薄膜，M为正对狭缝的位置。从原子炉R中射出的银原子蒸汽穿过屏上S缝后进入狭缝N，在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上。展开的薄膜如图b所示，NP，PQ间距相等。则 （ ）（A）到达M附近的银原子速率较大（B）到达Q附近的银原子速率较大（C）位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率（D）位于PQ区间的分子百分率小于位于NP区间的分子百分率2. （xx浙江理综）由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球，从距离水平地面为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上。下列说法正确的是（ ）A.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2B.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2C.小球能从细管A端水平抛出的条件是H2RD.小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin= R.【答案】：BC3.（xx福建理综）如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R=0.5 m,离水平地面的高度H=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2 。求：（1）物块做平抛运动的初速度大小v0；（2）物块与转台间的动摩擦因数。二xx模拟题1 （xx江苏苏州期末）如图，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘面间的动摩擦因数相同 . 当匀速转动的圆盘转速恰为两物体刚好未发生滑动时的转速，烧断细线，则两个物体的运动情况将是（A）两物体均沿切线方向滑动（B）两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远（C）两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动（D）物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远2.（xx上海嘉定期末）如图所示，倾角30的斜面连接水平面，在水平面上安装半径为R的半圆竖直挡板，质量m的小球从斜面上高为R/2处静止释放，到达水平面恰能贴着挡板内侧运动。不计小球体积，不计摩擦和机械能损失。则小球沿挡板运动时对挡板的力是 2R30A0.5mgBmgC1.5mgD2m16cmPQAB28cm3.（xx上海虹口期末）某机器内有两个围绕各自的固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘固定一个信号发射装置P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28cm。B盘上固定一个带窗口的红外线信号接收装置Q，Q到圆心的距离为16cm。P、Q转动的线速度相同，都是4 m/s。当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口，如图所示，则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值应为 （ ）（A）0.56s （B）0.28s （C）0.16s （D）0.07s3.答案：A解析：P转动的周期TP=0.14s，Q转动的周期TQ=0.08s，设这个时间的最小值为t，t必须是二者周期的最小公倍数，解得t=0.56s，选项A正确。4（xx年2月洛阳五校联考）如图所示，M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒半径为R，内筒半径比R小很多，可以忽略不计，筒的两端是封闭的，两筒之间抽成真空。两筒以相同的角速度 绕其中心轴线（图中垂直于纸面）做匀速转动。设从M筒内部可以通过窄缝 s（与M筒的轴线平行）连续向外射出速率分别为 v1 和v2的粒子，粒子运动方向都沿筒的半径方向，粒子到达N筒后就附着在N筒上。如果R、v1 和v2都不变，而取某一合适的值，则（ ）A粒子落在N筒上的位置可能都在 a 处一条与 s 缝平行的窄条上B粒子落在N筒上的位置可能都在某一处如b 处一条与 s 缝平行的窄条上C粒子落在N筒上的位置可能分别在某两处如b 处和c 处与 s 缝平行的窄条上D只要时间足够长，N筒上将到处都落有粒子杂技演员Hv5. （xx年长春第一次调研测试） “飞车走壁” 杂技表演比较受青少年的喜爱，这项运动由杂技演员驾驶摩托车，简化后的模型如图所示，表演者沿表演台的侧壁做匀速圆周运动。若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变，摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，轨道平面离地面的高度为H，侧壁倾斜角度不变，则下列说法中正确的是 A.摩托车做圆周运动的H越高，向心力越大B.摩托车做圆周运动的H越高，线速度越大C.摩托车做圆周运动的H越高，向心力做功越多.D.摩托车对侧壁的压力随高度H变大而减小6（xx年3月江西南昌一模）如图所示是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器，球P和Q可以在光滑杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，mP2mQ，当整个装置以匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，则此时A两球受到的向心力大小相等BP球受到的向心力大于Q球受到的向心力C当增大时，P球将沿杆向外运动D当增大时，Q球将沿杆向外运动7（xx年4月上海长宁区二模）做圆周运动的两个物体M和N，它们所受的向心力F与轨道半径R之间的关系如图所示，其中图线N为双曲线的一个分支则由图象可知 (A) 物体M和N的线速度均保持不变 8、（xx年4月上海崇明县二模）如图所示，M能在水平光滑杆上自由滑动，滑杆连架装在转盘上M用绳跨过在圆心处的光滑滑轮与另一质量为m的物体相连当转盘以角速度转动时，M离轴距离为r，且恰能保持稳定转动当转盘转速增至原来的2倍，调整r使之达到新的稳定转动状态，则滑块M（A）所受向心力变为原来的4倍Mrm（B）线速度变为原来的（C）半径r变为原来的（D）M的角速度变为原来的9.（xx洛阳一练）如图5所示，从光滑的1/ 4圆弧槽的最高点滑下的小滑块，滑出槽口时速度方向为水平方向，槽口与一个半球顶点相切，半球底面为水平，若要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑，已知圆弧轨道的半径为R1，半球的半径为R2，则R1和R2应满足的关系是AR1R2/2 BR1R2/2 CR1R2 DR1R2h OOPQF圆盘轨道xA10（13分）（xx年5月江西宜春模拟）如图，半径R=0.4m的圆盘水平放置，绕竖直轴OO匀速转动，在圆心O正上方h=0.8m高处固定一水平轨道PQ，转轴和水平轨道交于O点。一质量m=1kg的小车（可视为质点），在F=4N的水平恒力作用下，从O左侧x0=2m处由静止开始沿轨道向右运动，当小车运动到O点时，从小车上自由释放一小球，此时圆盘半径OA与x轴重合。规定经过O点水平向右为x轴正方向。小车与轨道间的动摩擦因数=0.2，g取10m/s2。若小球刚好落到A点，求小车运动到O点的速度；为使小球刚好落在A点，圆盘转动的角速度应为多大？为使小球能落到圆盘上，求水平拉力F作用的距离范围。11. (14 分) （xx年4月上海长宁区二模）水平地面上有一个半径为R的圆形轨道，竖直平面上边中点P离地面高为h，P正下方一点P位于COA连线上且与轨道圆心O的距离为L（LR），如图所示现从P点水平抛出质量为m的小沙袋，使其击中轨道上的小车（沙袋与小车均视为质点，空气阻力不计）求：OPAPBhLCR（1）小车停在轨道B点时（AOB90），沙袋抛出后经多长时间击中小车？击中时动能多大？（2）若小车匀速圆周运动顺时针经A点时沙袋抛出，为使沙袋能在B处击中小车，小车的速率v应满足的条件（3）若在P、C之间以水平射程为（L+R）的平抛运动轨迹制成一光滑轨道，小沙袋从顶点P由静止下滑击中C点小车时水平速度多大？12（15分）（xx年5月山东省烟台二模）如图所示，ABC为固定在竖直面内的光滑四分之一圆轨道，其半径为r=10m，N为固定在水平面内的半圆平面，其半径为，轨道ABC与平面N相切于C点：DEF是包围在半圆平面N周围且垂直于N的光滑半圆形挡板，质量为M=1kg的滑块的上表面与平面N在同一水平面内，且滑块与N接触紧密但不连接，现让物体m自A点由静止开始下滑，进入平面N后立即受到DEF的约束并最终冲上M，已知m=1kg，物体m与平面N之间的动摩擦因数为1=0.5、与滑块之间的动摩擦因数为2=0.4，滑块M与地面之间是光滑的，滑块的竖直高度为h=0.05m，求：（取g=10m/s2） （1）物体m滑到C处时对圆轨道的压力是多少？ （2）物体m运动到F时的速度是多少？ （3）当物体m从M上滑落后到达地面时，物体m 与滑块M之间的距离是多少？12.解析：（1）对m从A到C，由机械能守恒定律，mgr=mvC2，13（12分）（xx年5月上海浦东三模）如图所示，轻绳一端系一质量为m的小球，另一端做成一个绳圈套在图钉A和B上，此时小球在光滑的水平平台上做半径为a、角速度为的匀速圆周运动。现拔掉图钉A让小球飞出，此后绳圈又被A正上方距A高为h的图钉B套住，达稳定后，小球又在平台上做匀速圆周运动。求：（1）图钉A拔掉前，轻绳对小球的拉力大小；（2）从拔掉图钉A到绳圈被图钉B套住前小球做什么运动？所用的时间为多少？（3）小球最后做匀速圆周运动的角速度。14. (xx山西太原期末)如图所示，AB为粗糙水平面，长度AB=5R，其右端与光滑的半径为R的圆弧BC平滑相接，C点的切线沿竖直方向，在C点的正上方有一离C点高度也为R的旋转平台，沿平台直径方向开有两具离心轴心距离相等的小孔P、Q，旋转时两孔均能达到C点的正上方，某时刻，质量为m可看作质点的滑块，与水平地面间的动摩擦因数= 01，当它以的速度由A点开始向B点滑行时： （1）求滑块通过C点的速度 （2）若滑块滑过C点后能通过P孔，又恰能从Q孔落下，则平台转动的角速度应满足什么条件？15（14分）（xx福建三明期末）如图所示，长为R的轻绳，上端固定在O点，下端连一质量为m的小球，小球接近地面，处于静止状态。现给小球一沿水平方向的初速度v0，小球开始在竖直平面内做圆周运动。设小球到达最高点时绳突然被剪断。已知小球最后落在离小球最初位置2R的地面上。求： （1）小球在最高点的速度v； （2）小球的初速度v0； （3）小球在最低点时球对绳的拉力；16（xx福建南安一中期末）(16分) 如图所示，将一质量m=0.1kg的小球自水平平台顶端O点水平抛出，小球恰好与斜面无碰撞的落到平台右侧一倾角为=53的光滑斜面顶端A并沿斜面下滑，然后以不变的速率过B点后进入光滑水平轨道BC部分，再进入光滑的竖直圆轨道内侧运动已知斜面顶端与平台的高度差h=3.2m，斜面顶端高H=15m，竖直圆轨道半径R=5m（sin530=0.8,cos530=0.6,g=10m/s2） 求：（1）小球水平抛出的初速度o及斜面顶端与平台边缘的水平距离x；（2）小球离开平台后到达斜面底端的速度大小；（3）小球运动到圆轨道最高点D时轨道对小球的弹力大小17（xx浙江重点中学协作体高考仿真测试）如图所示，一质量为m1 kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的A点，随传送带运动到B点，小物块从C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道恰能做圆周运动已知圆弧半径R0.9m，轨道最低点为D，D点距水平面的高度h0.8m小物块离开D点后恰好垂直碰击放在水平面上E点的固定倾斜挡板已知物块与传送带间的动摩擦因数0.3，传送带以5 m/s恒定速率顺时针转动（g取10 m/s2），试求：（1）传送带AB两端的距离；（2）小物块经过D点时对轨道的压力的大小； （3）倾斜挡板与水平面间的夹角的正切值