2022屆高考物理二輪復習卷：圓周運動

更新時間：2022-01-13 瀏覽次數(shù)：89 類型：二輪復習

一、單選題

1. (2021高三上·乳山期中) 如圖所示，水平的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定的角速度 $\text{[math]}$ 轉(zhuǎn)動，盤面上離轉(zhuǎn)軸 $\text{[math]}$ 處有疊放的甲、乙兩小物體與圓盤始終保持相對靜止，乙的質(zhì)量是甲質(zhì)量的兩倍。甲、乙間的動摩擦因數(shù)為0.5，乙與盤面間的動摩擦因數(shù)為0.4，g取 $\text{[math]}$ ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則 $\text{[math]}$ 的最大值是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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2. (2024高三上·浙江期末) 如圖，半徑為R的半球形容器固定在水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺繞過容器球心O的豎直軸線以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。質(zhì)量相等的小物塊A、B隨容器轉(zhuǎn)動且相對器壁靜止。A、B和球心O點連線與豎直方向的夾角分別為α、β，α>β，則下列說法正確的是（）

A . A的向心力小于B的向心力 B . 容器對A的支持力一定小于容器對B的支持力 C . 若ω緩慢增大，則A，B受到的摩擦力一定都增大 D . 若A不受摩擦力，則B受沿容器壁向下的摩擦力

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3. (2021高三上·湖南月考) 蕩秋千是小朋友喜歡的室外活動，若將該過程簡化成如圖所示的模型（圖1為正視圖，圖2為側(cè)視圖），兩根等長的輕質(zhì)懸繩與豎直方向的夾角均為30°，將小朋友視為一個質(zhì)量 $\text{[math]}$ kg的質(zhì)點。假設(shè)爸爸將小朋友拉至距離秋千最低點高度 $\text{[math]}$ 處輕輕松手，不計一切摩擦和阻力，蕩秋千的過程中繩子受到的最大張力為 $\text{[math]}$ N。重力加速度 $\text{[math]}$ 。則輕質(zhì)懸繩的長度L為（）

A . $\text{[math]}$ m B . $\text{[math]}$ m C . $\text{[math]}$ m D . $\text{[math]}$ m

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二、多選題

4. (2021高三上·運城期中) 如圖所示，半徑為0.4m、粗糙程度處處相同的四分之三圓形管道豎直固定放置，直徑AC水平，B是圓形管道的最低點，D是圓形管道的最高點。質(zhì)量為100g的小球從A點正上方1.2m處的點P由靜止釋放，運動到軌道最低點B時對軌道的壓力為8N，重力加速度g取 $\text{[math]}$ ，不計空氣阻力，則以下說法錯誤的是（）

A . 小球沿圓形軌道從A下滑到B的過程中克服摩擦力做功為0.2J B . 小球運動到圓形軌道的C點時對軌道的壓力大小為4N C . 小球沿圓形軌道恰好能通過最高點D D . 若將小球從A點正上方與D等高處由靜止釋放，則小球運動中將會脫離圓形軌道

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5. (2021高三上·菏澤期中) 如圖所示，水平圓盤可以圍繞豎直軸轉(zhuǎn)動。圓盤上放置兩個可看作質(zhì)點的小滑塊A和B，滑塊A和B用不可伸長的細繩連在一起，當圓盤靜止時，A和B相連的細繩過轉(zhuǎn)軸，線上無拉力，A與轉(zhuǎn)軸的距離為r，B與轉(zhuǎn)軸的距離為 $\text{[math]}$ ?；瑝KA和B的質(zhì)量均為m，與圓盤之間的動摩擦因數(shù)均為 $\text{[math]}$ 。重力加速度為g，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，若圓盤以不同的角速度繞軸勻速轉(zhuǎn)動，則下列說法正確的是（）

A . 當轉(zhuǎn)動角速度為 $\text{[math]}$ 時，A受到的摩擦力大小為 $\text{[math]}$ B . 當轉(zhuǎn)動角速度為 $\text{[math]}$ 時，A受到的摩擦力大小為 $\text{[math]}$ C . 當轉(zhuǎn)動角速度為 $\text{[math]}$ 時，A受到的摩擦力大小為 $\text{[math]}$ D . 滑塊A和B隨盤轉(zhuǎn)動不發(fā)生滑動的最大角速度大小為 $\text{[math]}$

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6. (2021高三上·臨沂期中) 如圖甲所示，戰(zhàn)國時期開始出現(xiàn)的撥浪鼓現(xiàn)在成為一種小型兒童玩具，其簡化模型如圖乙所示，撥浪鼓邊緣上與圓心等高處關(guān)于轉(zhuǎn)軸對稱的位置固定有長度分別為L_A、L_B的兩根不可伸長的細繩，兩根細繩另一端分別系著質(zhì)量相同的小球A、B，其中L_A>L_B。現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動手柄使兩小球均在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，連接小球A、B的細繩與豎直方向的夾角分別為 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，細繩對A、B球的拉力分別為F_A、F_B。下列判斷正確的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . F_A>F_B D . F_A<F_B

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7. (2021高三上·臨沂期中) 如圖所示，傾角為 $\text{[math]}$ 、半徑為R的傾斜圓盤，繞過圓心O垂直于盤面的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動。一個質(zhì)量為m的小物塊放在圓盤的邊緣，恰好隨圓盤一起勻速轉(zhuǎn)動。圖中A、B分別為小物塊轉(zhuǎn)動過程中所經(jīng)過的最高點和最低點，OC與OB的夾角為 $\text{[math]}$ 。小物塊與圓盤間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，小物塊與圓盤間的動摩擦因數(shù) $\text{[math]}$ ，下列說法正確的是（）

A . 圓盤轉(zhuǎn)動的角速度大小為 $\text{[math]}$ B . 小物塊受到的摩擦力始終指向圓心 C . 小物塊在C點時受到的摩擦力大小為 $\text{[math]}$ D . 小物塊從B運動到C的過程，摩擦力做功 $\text{[math]}$

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8. (2021高三上·定遠月考) 如圖所示，輕桿長為3L，在桿兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和B，光滑水平轉(zhuǎn)軸穿過桿上距球A為L處的O點，外界給系統(tǒng)一定能量后，桿和球在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，球B運動到最高點時，桿對球B恰好無作用力。忽略空氣阻力。則球B在最高點時（）

A . 球B的速度為零 B . 球A的速度大小為 $\text{[math]}$ C . 水平轉(zhuǎn)軸對桿的作用力為1.5mg D . 水平轉(zhuǎn)軸對桿的作用力為2.5mg

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9. (2021高三上·德州期中) 長為L的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球，另―端可繞光滑的水平轉(zhuǎn)軸О自由轉(zhuǎn)動，小球在豎直面內(nèi)做完整的圓周運動，恰好能通過最高點，如圖所示，A、C分別為小球軌跡上的最高點和最低點，B、D為與軌跡圓心等高的兩個點，不計空氣阻力，重力加速度為g。在小球運動過程中，以下說法正確的是（）

A . 小球經(jīng)過最低點的速度大小為 $\text{[math]}$ B . 輕桿對小球最小的作用力大小為mg C . 小球從B經(jīng)C到D的過程中，輕桿對小球的作用力先增大后減小 D . 小球從D到A的過程中，輕桿對小球拉力豎直分力的最大值為 $\text{[math]}$

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10. (2021高三上·郴州月考) 如圖所示為通過彈射器研究彈性勢能的實驗裝置。光滑 $\text{[math]}$ 圓形軌道豎直固定于光滑水平面上，半徑為R。彈射器固定于A處。某一實驗過程中彈射器射出一質(zhì)量為m的小球，恰能沿圓軌道內(nèi)側(cè)到達最高點C，然后從軌道D處（D與圓心等高）下落至水平面。取重力加速度為g。下列說法正確的是（）

A . 小球從D處下落至水平面的時間為 $\text{[math]}$ B . 小球至最低點B時對軌道壓力大小為6mg C . 釋放小球前彈射器的彈性勢能為 $\text{[math]}$ D . 小球落至水平面時的動能為2mgR

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11. (2021高三上·河南月考) 如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺兩側(cè)分別放置A、B兩物體，質(zhì)量分別為m、2m，到轉(zhuǎn)軸OO'的距離分別為2L、L，A、B兩物體間用長度為3L的輕繩連接，繩子能承受的拉力足夠大，A、B兩物體與水平轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)均為μ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。當水平轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度逐漸增大時，下列說法正確的是（）

A . 當轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度大于 $\text{[math]}$ 時細繩上一定有拉力 B . 當轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度小于 $\text{[math]}$ 時，細繩上可能有拉力 C . 當轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度大于 $\text{[math]}$ 時，A與轉(zhuǎn)臺間的摩擦力大小保持不變 D . 當轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度大于 $\text{[math]}$ 時，B與轉(zhuǎn)臺間的摩擦力大小保持不變

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三、綜合題

12. (2021高三上·臨沂期中) 如圖，abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度 $\text{[math]}$ ；bc是半徑為 $\text{[math]}$ 的四分之一的圓弧，與ab相切于b點。一質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的小球，始終受到水平外力 $\text{[math]}$ 的作用，自a點處由靜止開始向右運動。重力加速度 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）小球運動到c點時對軌道的壓力大??；
2. （2）小球運動軌跡的最高點到a點的水平距離。
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13. (2021高三上·臨沂期中) 如圖所示，一軌道由半徑為 $\text{[math]}$ 的四分之一豎直圓弧軌道AB和長度可調(diào)的水平直軌道BC在B點平滑連接而成，現(xiàn)有一質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的小球從A點由靜止釋放，經(jīng)過圓弧上B點時，傳感器測得軌道所受壓力 $\text{[math]}$ ，小球經(jīng)過BC段所受的阻力為其重力的 $\text{[math]}$ 倍，然后從C點水平飛離軌道，落到水平地面上的P點，P、C兩點間的高度差 $\text{[math]}$ ，小球可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，重力加速度 $\text{[math]}$ 。
1. （1）求小球運動至B點時的速度大??；
2. （2）求小球在圓弧軌道上克服摩擦力所做的功；
3. （3）為使小球落點P與B點的水平距離最大，求BC段的長度；
4. （4）小球落到P點后彈起，與地面多次碰撞后靜止，假設(shè)小球每次碰撞機械能損失36%、碰撞前后速度方向與地面的夾角相等，求小球從C點飛出到最后靜止所需時間。
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14. (2021高三上·海淀期中) 如圖所示，一根長為L不可伸長的輕繩一端固定于O點，另一端系有一質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點），小球在豎直平面內(nèi)以O(shè)點為圓心做圓周運動。已知重力加速度為g，忽略空氣阻力的影響。
1. （1）若小球經(jīng)過圓周最高點A點時速度大小 $\text{[math]}$ ，求：
  a．小球經(jīng)過圓周最低點B點時的速度大小v；
  
  b．小球從A點運動至最低點B點過程中，其所受合外力的沖量大小I。
2. （2）若輕繩能承受的最大拉力為 $\text{[math]}$ ，當小球運動到最低點B點時繩恰好被拉斷。已知B點距水平地面的高度為h（圖中未畫出），求小球落地點與B點之間的水平距離x。
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15. (2021高三上·葫蘆島月考) 如圖所示，一支架放在足夠大的水平地面上，長度 $\text{[math]}$ 的輕繩的一端固定在水平轉(zhuǎn)軸O上，轉(zhuǎn)軸O到水平地面的高度 $\text{[math]}$ ，另一端固定一小球（視為質(zhì)點），小球和支架的質(zhì)量均為 $\text{[math]}$ ，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，當小球運動到最高點時，支架恰好對地面無壓力，不計空氣阻力，整個過程中支架沒有運動，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ 。
1. （1）求小球在最高點時的速度大小；
2. （2）當小球運動到最高點時輕繩恰好斷裂，求小球在水平地面上的落點到O點的水平距離。
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16. (2021高三上·遼寧月考) 如圖所示，為了讓孩子們在安全的前提下體驗射擊的樂趣，玩具廠家設(shè)計了一款“軟性子彈槍”。已知子彈質(zhì)量 $\text{[math]}$ ，長度 $\text{[math]}$ ，兩相同的滾輪半徑 $\text{[math]}$ ，滾輪與子彈間的動摩擦因數(shù) $\text{[math]}$ 。游戲時，扣動扳機就可以將長條形子彈送入兩滾輪之間，滾輪的轉(zhuǎn)速恒定，轉(zhuǎn)動方向如圖，子彈在滾輪提供的摩擦力作用下加速，最終飛出槍口時速度 $\text{[math]}$ ，剛好與滾輪邊緣線速度相同，子彈出膛前重力可忽略，取 $\text{[math]}$ 。則：
1. （1）求滾輪轉(zhuǎn)動的角速度 $\text{[math]}$ ；
2. （2）求滾輪與子彈間的壓力 $\text{[math]}$ 的大??；
3. （3）若空氣阻力不計，處于臥姿的小孩想要在游戲中擊中距離槍口 $\text{[math]}$ 、放置在地上與槍口等高的目標靶，求槍口與水平地面所成角度的大??；
4. （4）為了能命中目標，求槍口到目標靶的最大距離 $\text{[math]}$ 。
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