圆周运动高考真题 12页

圆周运动高考真题（学生版）‎ ‎1．【2017·江苏卷】如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F．小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动．整个过程中，物块在夹子中没有滑动．小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g．下列说法正确的是 ‎（A）物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2F （B）小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2F ‎（C）物块上升的最大高度为 （D）速度v不能超过 ‎2.（2016全国新课标II卷，16）小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬 挂P球的绳比悬挂Q球的绳短．将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点．‎ A．P球的速度一定大于Q球的速度 B．P球的动能一定小于Q球的动能 C．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力 D．P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度 ‎3. （2016全国新课标III卷，20）如如，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W。重力加速度大小为g。设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则（ ）。‎ A. B. C. D. ‎4．（多选）（2016浙江卷，20）20.如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和r=40m的小圆弧，直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、O'距离L=100m。赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短是（ ）。（发动机功率足够大，重力加速度g=10m/s2,=3.14）。‎ A．在绕过小圆弧弯道后加速 B．在大圆弧弯道上的速率为45 m/s C．在直道上的加速度大小为5.63 m/s2‎ D．通过小圆弧弯道的时间为5.85 s ‎5.（2016海南卷，3）如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动。已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g，则N1–N2的值为（ ）。‎ A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg ‎6.（多选）（2015浙江-19）如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达线，有如图所示的①②③三条路线，其中路线③是以为圆心的半圆，。赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为。选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道（所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大），则 ‎[来源:学,科,网Z,X,X,K]‎ A选择路线①，赛车经过的路程最短 B选择路线②，赛车的速率最小 C选择路线③，赛车所用时间最短 D①②③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等 ‎7.【2015福建-17】17．如图，在竖直平面内，滑到ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上。若小滑块第一次由A滑到C，所用的时间为t1，第二次由C滑到A，所用时间为t2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则( )‎ A．[来源:学科网ZB． C． D．无法比较、的大小[来源 ‎8.（2014年 安徽卷）19．如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动，盘面上 ω ‎300‎ 离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为（设 最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为300，g取10m/s2。则ω的最大值是 A． B． ‎ C． D．‎ ‎9. （多选）（2014年全国卷1）20.如图.两个质盘均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平四盘上，a与转轴00'的距离为l, b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是 A．b一定比a先开始滑动 B． a、b所受的摩擦力始终相等 C．是b开始滑动的临界角速度D．当时，a所受摩擦力的大小为kmg ‎10. （2014年 全国卷2）17．如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环（可视为质点），从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为g，当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为 Ａ．Mg－5Mg B．Mg+mg C．Mg+5mg D．Mg+10mg ‎11.【2013江苏高考】. 如图所示,“旋转秋千冶中的两个座椅A、B 质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上. 不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是 ‎(A)A 的速度比B 的大 (B)A 与B 的向心加速度大小相等 ‎(C)悬挂A、B 的缆绳与竖直方向的夹角相等 ‎(D)悬挂A 的缆绳所受的拉力比悬挂B 的小 ‎12.【2013上海高考】．秋千的吊绳有些磨损。在摆动过程中，吊绳最容易断裂的时候是秋千 ‎(A)在下摆过程中 (B)在上摆过程中 (C)摆到最高点时 (D)摆到最低点时 ‎13.（多选）（2012浙江卷）.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 B. 小球落到地面时相对于A点的水平位移值为 C.小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2R D.小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin= 5R/2‎ ‎1. (2014 天津卷）9．（18分）（1）半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴转动，A为圆盘边缘上一点，在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时，半径OA方向恰好与v的方向相同，如图所示。若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，重力加速度为g，则小球抛出时距O的高度h= ，圆盘转动的角速度大小ω= 。‎ ‎2.【2015重庆-8】.（16分）同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如题8图所示的实验装置。图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板。M 板上部有一半径为的圆弧形的粗糙轨道，P为最高点，Q为最低点，Q点处的切线水平，距底板高为.N板上固定有三个圆环.将质量为的小球从P处静止释放，小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心，落到底板上距Q水平距离为处。不考虑空气阻力，重力加速度为.求：‎ ‎（1）距Q水平距离为的圆环中心到底板的高度；‎ ‎（2）小球运动到Q点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向；‎ ‎（3）摩擦力对小球做的功.‎ ‎3.（2013福建卷理综. （15分）如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，T端系一质量m=1.0kg的小球。现将小球拉到A点（保持绳绷直）由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点。地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L=1.0 m，B点离地高度H=1.0 m，A、B两点的高度差h=0.5 m，重力加速度g取10m/s2,不计空气影响，‎ ‎(1)地面上DC两点间的距离s；‎ ‎(2)轻绳所受的最大拉力大小。‎ 4. ‎（2012山东卷）.（15分）如图所示，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道，BC 段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道，二者相切于B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点。一可视为质点的物块，其质量m=0.2kg，与BC间的动摩擦因数μ1=0.4。工件质量M=0.8kg，与地面间的动摩擦因数μ2=0.1。（取g=10m/s2）‎ ‎ （1）若工件固定，将物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C两点间的高度差h。‎ ‎ （2）若将一水平恒力F作用于工件，使物块在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动。‎ ‎①求F的大小。‎ ‎②当速度v=5m/s时，使工件立刻停止运动（即不考虑减速的时间和位移），物块飞离圆弧轨道落至BC段，求物块的落点与B点间的距离。‎ ‎5.（2012天津卷）.如图所示，水平地面上固定有高为h的平台，台面上有固定的光滑坡道，坡道顶端距台面高也为h，坡道底端与台面相切。小球A从坡道顶端由静止开始滑下，到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B发生碰撞，并粘连在一起，共同沿台面滑行并从台面边缘飞出，落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半，两球均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g，求 ‎（1）小球A刚滑至水平台面的速度vA；‎ ‎（2）A、B两球的质量之比mA：mB ‎6.（2012福建卷）.（15分）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。‎ ‎7.（2011天津）．（16分）如图所示，圆管构成的半圆形竖直轨道固定在水平地面上，轨道半径为R，MN为直径且 与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球A以某一初速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的 质量与A相同的小球B发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距N为2R。重力加速度为g，忽略圆管内径，‎ 空气阻力及各处摩擦均不计，求：‎ ‎（1）粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t；‎ ‎（2）小球A冲进轨道时速度v的大小。‎ 圆周运动高考真题（教师版）‎ ‎1．【2017·江苏卷】如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F．小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动．整个过程中，物块在夹子中没有滑动．小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g．下列说法正确的是 ‎（A）物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2F （B）小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2F ‎（C）物块上升的最大高度为 （D）速度v不能超过 ‎2.（2016全国新课标II卷，16）小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬 挂P球的绳比悬挂Q球的绳短．将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点．‎ A．P球的速度一定大于Q球的速度 B．P球的动能一定小于Q球的动能 C．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力 D．P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度 ‎3. （2016全国新课标III卷，20）如如，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W。重力加速度大小为g。设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则（ ）。‎ A. B. C. D. ‎4．（多选）（2016浙江卷，20）20.如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和r=40m的小圆弧，直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、O'距离L=100m。赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短是（ ）。（发动机功率足够大，重力加速度g=10m/s2,=3.14）。‎ A．在绕过小圆弧弯道后加速 B．在大圆弧弯道上的速率为45 m/s C．在直道上的加速度大小为5.63 m/s2‎ D．通过小圆弧弯道的时间为5.85 s ‎5.（2016海南卷，3）如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动。已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g，则N1–N2的值为（ ）。‎ A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg ‎6.（多选）（2015浙江-19）如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达线，有如图所示的①②③三条路线，其中路线③是以为圆心的半圆，。赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为。选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道（所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大），则 ‎[来源:学,科,网Z,X,X,K]‎ A选择路线①，赛车经过的路程最短 B选择路线②，赛车的速率最小 C选择路线③，赛车所用时间最短 D①②③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等 ‎7.【2015福建-17】17．如图，在竖直平面内，滑到ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上。若小滑块第一次由A滑到C，所用的时间为t1，第二次由C滑到A，所用时间为t2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则( )‎ A．[来源:学科网ZB． C． D．无法比较、的大小[来源 ‎8.（2014年 安徽卷）19．如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动，盘面上 ω ‎300‎ 离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为（设 最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为300，g取10m/s2。则ω的最大值是 A． B． ‎ C． D．‎ ‎9. （多选）（2014年全国卷1）20.如图.两个质盘均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平四盘上，a与转轴00'的距离为l, b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是 A．b一定比a先开始滑动 B． a、b所受的摩擦力始终相等 C．是b开始滑动的临界角速度D．当时，a所受摩擦力的大小为kmg ‎10. （2014年 全国卷2）17．如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环（可视为质点），从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为g，当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为 Ａ．Mg－5Mg B．Mg+mg C．Mg+5mg D．Mg+10mg ‎11.【2013江苏高考】. 如图所示,“旋转秋千冶中的两个座椅A、B 质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上. 不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是 ‎(A)A 的速度比B 的大 (B)A 与B 的向心加速度大小相等 ‎(C)悬挂A、B 的缆绳与竖直方向的夹角相等 ‎(D)悬挂A 的缆绳所受的拉力比悬挂B 的小 ‎12.【2013上海高考】．秋千的吊绳有些磨损。在摆动过程中，吊绳最容易断裂的时候是秋千 ‎(A)在下摆过程中 (B)在上摆过程中 (C)摆到最高点时 (D)摆到最低点时 ‎13.（多选）（2012浙江卷）.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 B. 小球落到地面时相对于A点的水平位移值为 C.小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2R D.小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin= 5R/2‎ ‎1. (2014 天津卷）9．（18分）（1）半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴转动，A为圆盘边缘上一点，在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时，半径OA方向恰好与v的方向相同，如图所示。若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，重力加速度为g，则小球抛出时距O的高度h= ，圆盘转动的角速度大小ω= 。‎ ‎2.【2015重庆-8】.（16分）同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如题8图所示的实验装置。图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板。M 板上部有一半径为的圆弧形的粗糙轨道，P为最高点，Q为最低点，Q点处的切线水平，距底板高为.N板上固定有三个圆环.将质量为的小球从P处静止释放，小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心，落到底板上距Q水平距离为处。不考虑空气阻力，重力加速度为.求：‎ ‎（1）距Q水平距离为的圆环中心到底板的高度；‎ ‎（2）小球运动到Q点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向；‎ ‎（3）摩擦力对小球做的功.‎ ‎3.（2013福建卷理综. （15分）如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，T端系一质量m=1.0kg的小球。现将小球拉到A点（保持绳绷直）由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点。地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L=1.0 m，B点离地高度H=1.0 m，A、B两点的高度差h=0.5 m，重力加速度g取10m/s2,不计空气影响，‎ ‎(1)地面上DC两点间的距离s；‎ ‎(2)轻绳所受的最大拉力大小。‎ 4. ‎（2012山东卷）.（15分）如图所示，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道，BC 段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道，二者相切于B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点。一可视为质点的物块，其质量m=0.2kg，与BC间的动摩擦因数μ1=0.4。工件质量M=0.8kg，与地面间的动摩擦因数μ2=0.1。（取g=10m/s2）‎ ‎ （1）若工件固定，将物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C两点间的高度差h。‎ ‎ （2）若将一水平恒力F作用于工件，使物块在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动。‎ ‎①求F的大小。‎ ‎②当速度v=5m/s时，使工件立刻停止运动（即不考虑减速的时间和位移），物块飞离圆弧轨道落至BC段，求物块的落点与B点间的距离。‎ ‎5.（2012天津卷）.如图所示，水平地面上固定有高为h的平台，台面上有固定的光滑坡道，坡道顶端距台面高也为h，坡道底端与台面相切。小球A从坡道顶端由静止开始滑下，到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B发生碰撞，并粘连在一起，共同沿台面滑行并从台面边缘飞出，落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半，两球均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g，求 ‎（1）小球A刚滑至水平台面的速度vA；‎ ‎（2）A、B两球的质量之比mA：mB ‎6.（2012福建卷）.（15分）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。‎ ‎7.（2011天津）．（16分）如图所示，圆管构成的半圆形竖直轨道固定在水平地面上，轨道半径为R，MN为直径且 与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球A以某一初速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的 质量与A相同的小球B发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距N为2R。重力加速度为g，忽略圆管内径，‎ 空气阻力及各处摩擦均不计，求：‎ ‎（1）粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t；‎ ‎（2）小球A冲进轨道时速度v的大小。‎ 清代“红顶商人”胡雪岩说：“做生意顶要紧的是眼光，看得到一省，就能做一省的生意；看得到天下，就能做天下的生意；看得到外国，就能做外国的生意。”可见，一个人的心胸和眼光，决定了他志向的短浅或高远；一个人的希望和梦想，决定了他的人生暗淡或辉煌。‎ ‎　　人生能有几回搏，有生不搏待何时！所有的机遇和成功，都在充满阳光，充满希望的大道之上！我们走过了黑夜，就迎来了黎明；走过了荆棘，就迎来了花丛；走过了坎坷，就走出了泥泞；走过了失败，就走向了成功！‎ ‎　　一个人只要心存希望，坚强坚韧，坚持不懈，勇往直前地去追寻，去探索，去拼搏，他总有一天会成功。正如郑板桥所具有的人格和精神： “咬定青山不放松，立根原在破岩中。千磨万击还坚劲，任尔东南西北风。”‎ ‎　　梦想在，希望在，人就有奔头；愿奋斗，勇拼搏，事就能成功。前行途中，无论我们面对怎样的生活，无论我们遭遇怎样的挫折，只要坚定执着地走在充满希望的路上，就能将逆境变为顺境，将梦想变为现实。‎ 实现人生的梦想，我们必须希望和拼搏同在，机遇和奋斗并存，要一如既往，永远走在充满希望的路上！‎