試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁2024年高考物理小專題精選題特訓：圓周運動一、單選題1．物體做勻速圓周運動時，保持不變的量是（）A．向心力 B．角速度 C．線速度 D．加速度2．如圖是自行車傳動結(jié)構(gòu)的示意圖，其中Ⅰ是半徑為r1的大齒輪，Ⅱ是半徑為r2的小齒輪，Ⅲ是半徑為r3的后輪，假設腳踏板的轉(zhuǎn)速為nr/s，則自行車前進的速度為（）

A． B．C． D．3．如圖甲所示，一長為l的輕繩，一端穿在過O點的水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一質(zhì)量未知的小球，整個裝置繞O點在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動。小球通過最高點時，繩對小球的拉力F與其速度平方v2的關系如圖乙所示，重力加速度為g，下列判斷正確的是（）A．圖像函數(shù)表達式為B．重力加速度C．繩長不變，用質(zhì)量較小的球做實驗，得到的圖線斜率更大D．繩長不變，用質(zhì)量較小的球做實驗，圖線b點的位置不變4．研究小組用攝像機拍攝人甩手動作研究指尖上的水滴被甩掉的過程，如圖所示是由每秒25幀的頻閃照片合成的圖片，記錄了手臂各部位在不同時刻的位置信息。以下面的簡化模型分析甩手運動；將人的上肢簡化由上臂、前臂和手掌組成，認為在甩手過程中，上臂可以繞肩關節(jié)轉(zhuǎn)動，前臂可以繞肘關節(jié)轉(zhuǎn)動，手掌可以繞腕關節(jié)轉(zhuǎn)動。圖中的A、B、C是甩手動作最后3幀照片指尖的位置，M、N是最后1幀照片的肘關節(jié)和腕關節(jié)的位置。已知圖中任意兩點間的實際距離都可以通過照片上的距離根據(jù)比例尺折算測得，在分析甩掉水滴的原理時，下列各項分析中最不合理的一項是（）

A．近似認為指尖在A、B間運動時繞M點轉(zhuǎn)動，在B、C間運動時繞N點轉(zhuǎn)動B．將指尖在A、B間運動的平均速度近似認為是指尖經(jīng)過B點時的瞬時速度C．近似認為指尖在B、C間運動的加速度等于指尖經(jīng)過B點時的向心加速度D．如果該人的上臂、前臂和手掌始終保持在一條直線上“甩手”，在相同的指尖速度下，水滴將比較不容易被甩出5．圖甲是市區(qū)中心的環(huán)島路，A、B兩車正在繞環(huán)島做速度大小相等的勻速圓周運動，如圖乙所示。下列說法正確的是（）

A．A、B兩車的向心加速度大小相等 B．A車的角速度比B車的角速度大C．A、B兩車所受的合力大小一定相等 D．A車所受的合力大小一定比B車的大二、多選題6．下列實例屬于超重現(xiàn)象的是（）A．汽車駛過拱形橋頂端 B．蕩秋千的小孩通過最低點C．跳水運動員被跳板彈起，離開跳板向上運動 D．火箭點火后加速升空7．如圖所示，足夠長的水平輕桿中點固定在豎直輕質(zhì)轉(zhuǎn)軸上的O點，小球A和B分別套在水平桿中點的左、右兩側(cè)，套在轉(zhuǎn)軸上原長為L的輕質(zhì)彈簧上端固定在O點，下端與套在轉(zhuǎn)軸上的小球C連接，小球A，C間和B、C間均用長度為的輕質(zhì)細線（不可伸長）連接。裝置靜止時，小球A、B緊靠在轉(zhuǎn)軸上，兩根細線恰被拉直且張力為零。三個小球的質(zhì)量均為m，均視為質(zhì)點，重力加速度大小為g，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，不計一切摩擦。下列說法正確的是（）A．彈簧的勁度系數(shù)為B．彈簧的勁度系數(shù)為C．緩慢增大轉(zhuǎn)軸的角速度，當轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動時，彈簧處于原長狀態(tài)D．緩慢增大轉(zhuǎn)軸的角速度，當轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動時，彈簧處于原長狀態(tài)8．如圖所示，轉(zhuǎn)盤甲、乙具有同一轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)盤丙的轉(zhuǎn)軸為，用一皮帶按如圖的方式將轉(zhuǎn)盤乙和轉(zhuǎn)盤丙連接，A、B、C分別為轉(zhuǎn)盤甲，乙、丙邊緣的點，且，?，F(xiàn)讓轉(zhuǎn)盤丙繞轉(zhuǎn)軸做勻速圓周運動，皮帶不打滑。則下列說法正確的是（）A．A、B、C的線速度大小之比為B．A、B、C的角速度之比為C．A、B、C的向心加速度大小之比為D．如果轉(zhuǎn)盤丙沿順時針方向轉(zhuǎn)動，則轉(zhuǎn)盤乙沿逆時針方向轉(zhuǎn)動9．如圖所示，兩個可視為質(zhì)點的、相同的木塊A和B放在轉(zhuǎn)盤上，兩者用長為L的細繩連接，木塊與轉(zhuǎn)盤的最大靜摩擦力均為各自重力的K倍，A放在距離轉(zhuǎn)軸L處，整個裝置能繞通過轉(zhuǎn)盤中心的轉(zhuǎn)軸O1O2轉(zhuǎn)動，開始時，繩恰好伸直但無彈力，現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動，使角速度緩慢增大，以下說法正確的是（??）A．當時，A、B相對于轉(zhuǎn)盤會滑動B．當，繩子一定有彈力C．ω在范圍內(nèi)增大時，B所受摩擦力變大D．ω在范圍內(nèi)增大時，A所受摩擦力一直變大10．如圖所示，一根不可伸長的輕繩，一端系一可視為質(zhì)點的小球，另一端固定在點。小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，當細繩與豎直方向夾角為時，細繩拉力為，小球角速度為。緩慢增加小球的轉(zhuǎn)速，當細繩與豎直方向夾角為時，細繩拉力為，小球角速度為，已知，，下面說法正確的是（）A． B． C． D．三、實驗題11．某同學用圖甲所示的裝置測量滑塊和水平臺面間的動摩擦因數(shù)。水平轉(zhuǎn)臺用齒輪傳動，繞豎直的軸勻速轉(zhuǎn)動，不可伸長的細線一端連接小滑塊，另一端連到固定在轉(zhuǎn)軸上的力傳感器上，計算機通過傳感器能顯示細線拉力F的情況，實驗步驟如下：①數(shù)出主動齒輪和從動齒輪的齒的個數(shù)分別為n1和n2；②用天平稱量小滑塊的質(zhì)量m；③將滑塊放置在轉(zhuǎn)臺上，使細線剛好伸直；④控制主動齒輪以某一角速度ω主勻速轉(zhuǎn)動，記錄力傳感器的示數(shù)F，改變主動齒輪的角速度，并保證主動齒輪每次都做勻速轉(zhuǎn)動，記錄對應的力傳感器示數(shù)，滑塊與水平臺面始終保持相對靜止?；卮鹣旅娴膯栴}：(1)滑塊隨平臺一起勻速轉(zhuǎn)動的角速度大小可由ω=計算得出。（用題中給定的符號表示）(2)處理數(shù)據(jù)時，該同學以力傳感器的示數(shù)F為縱軸，對應的主動齒輪角速度大小的平方ω主2為橫軸，建立直角坐標系，描點后擬合為一條直線，如圖乙所示（圖中a、b為已知量），設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，則滑塊和臺面間的動摩擦因數(shù)=。（用題中給定的符號表示）(3)該同學僅換用相同材料的質(zhì)量更大的滑塊再次做了該實驗，作出F—ω主2的圖像，與圖乙中直線斜率比較，發(fā)現(xiàn)其斜率（選填“增大”、“減小”或“不變”）。四、解答題12．如圖所示，圓心角的水平圓彎道連接兩平直公路。一質(zhì)量的小轎車沿路線（圖中虛線所示）運動，為直線，A、B間距離，為圓弧，半徑。轎車到達A點之前以的速度沿直公路行駛，司機看到彎道限速標志后，為安全通過彎道，從A點開始以的加速度勻減速運動至B點，此后轎車保持B點的速率沿圓弧運動至C點，求：（1）轎車在段運動所受的合力大??；（2）轎車從B到C過程的平均速度。13．如圖所示，為固定在豎直平面內(nèi)的兩段粗糙的圓弧軌道，兩段圓弧軌道相切于，圓弧的半徑，圓弧的半徑，、分別為兩段圓弧的豎直半徑，與豎直方向的夾角，一質(zhì)量的小球（視為質(zhì)點）從點水平拋出，恰好從點沿切線方向進入圓弧軌道，到圓弧最高點后水平射出，又恰好落到圓弧軌道的點。已知、兩點的高度，不計空氣阻力，取重力加速度大小，，，結(jié)果可用根號表示。求：(1)小球從點拋出時的速度大??；(2)小球在點時對軌道的壓力大?。?3)小球經(jīng)點后落到點時的速度大小。14．動畫片《熊出沒》中有這樣一個情節(jié)：某天熊大和熊二中了光頭強設計的陷阱，被掛在了樹上（如圖甲），聰明的熊大想出了一個辦法，讓自己和熊二蕩起來使繩斷裂從而得救，其過程可簡化如圖乙所示，設懸點為O，離地高度為2L，兩熊可視為質(zhì)點且總質(zhì)量為m，繩長為且保持不變，繩子能承受的最大張力為3mg，不計一切阻力，重力加速度為g，求：(1)設熊大和熊二剛好在向右擺到最低點時繩子剛好斷裂，則他們的落地點離O點的水平距離為多少；(2)改變繩長，且兩熊仍然在向右到最低點繩子剛好斷裂，則繩長為多長時，他們的落地點離O點的水平距離最大，最大為多少；(3)若繩長改為L，兩熊在水平面內(nèi)做圓錐擺運動，如圖丙，且兩熊做圓錐擺運動時繩子剛好斷裂，則他們落地點離O點的水平距離為多少。15．某高速公路的一個出口路段如圖甲所示，簡化模型如圖乙所示，匝道AB為一直線下坡路段，長，A、B兩點的高度差，BC為半徑的水平四分之一圓弧路段，CD段為平直路段?？傎|(zhì)量為的某轎車，輪胎與水平圓弧路段BC的滑動摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力可認為等于滑動摩擦力。該轎車以72km/h的速度進入匝道A點開始一直做勻減速直線運動到達B點，然后進入BC路段，保證轉(zhuǎn)彎時的行車安全，車輪不側(cè)滑。求：(1)轎車在BC路段的最大速度；(2)轎車在AB路段的加速度與受到的阻力大?。?3)若轎車在AB段剎車減速的最大加速度為，從A點運動到C點的最短時間。

答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．B【詳解】AD．物體做勻速圓周運動時，向心力和向心加速度大小不變，方向指向圓心不斷變化，AD不符合題意；B．做勻速圓周運動的物體，角速度不變，是恒量，B符合題意；C．做勻速圓周運動時，線速度大小不變，方向沿圓周的切線方向不斷變化，C不符合題意。故選B。2．C【詳解】大齒輪的線速度為大齒輪的線速度等于小齒輪的線速度，則小齒輪的角速度為而小齒輪的角速度等于后輪的角速度，則后輪的線速度，即自行車前進的速度為故選C。3．D【詳解】A．在最高點，對小球進行分析有可知，圖像函數(shù)表達式為故A錯誤；B．根據(jù)上述，結(jié)合圖像可知，將代入函數(shù)表達式中有解得故B錯誤；C．根據(jù)上述可知，圖像的斜率為可知，繩長不變，用質(zhì)量較小的球做實驗，得到的圖線斜率更小，故C錯誤；D．根據(jù)上述，結(jié)合圖像有解得可知，繩長不變，用質(zhì)量較小的球做實驗，圖線b點的位置不變，故D正確。故選D。4．C【詳解】A．根據(jù)圖中信息，接近C的最后時刻，手掌以腕關節(jié)N為圓心做圓周運動，在甩手過程中A、B間運動時，上臂以肩關節(jié)為轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，肘關節(jié)M以肩關節(jié)為圓心做圓周運動，腕關節(jié)N及指尖以肘關節(jié)M為圓心做圓周運動，故A合理；B．指尖在A、B、C間運動時速度先增大后減小，由于不知指尖減速位置A、B間的平均速度或B、C間的平均速度都可近似認為是指尖經(jīng)過B點時的瞬時速度，故B合理；C．指尖在B、C間運動的加速度等于向心加速度和切向加速度的矢量和，因此不等于指尖經(jīng)過B點時的向心加速度，故C最不合理；D．該人的上臂、前臂和手掌始終保持在一條直線上“甩手”，在相同的指尖速度下，半徑大，根據(jù)公式向心加速度小，水滴將比較不容易被甩出，D合理。故選C。5．B【詳解】A．A、B兩車正在繞環(huán)島做速度大小相等的勻速圓周運動，根據(jù)可知A的向心加速度較大，故A錯誤；B．根據(jù)可知A車的角速度比B車的角速度大，故B正確；CD．由于兩車質(zhì)量關系未知，兩車所受合力提供向心力，根據(jù)可知無法判斷合力大小，故CD錯誤；故選B。6．BD【詳解】A．汽車駛過拱形橋頂端時，向心加速度向下，汽車處于失重狀態(tài)，故A錯誤；B．蕩秋千的小孩通過最低點，向心加速度向上，小孩處于超重狀態(tài)，故B正確；C．跳水運動員被跳板彈起，離開跳板向上運動，加速度為重力加速度，豎直向下，處于失重狀態(tài)，故C錯誤；D．火箭點火后加速升空，加速度向上，處于超重狀態(tài)，故D正確。故選BD。7．BD【詳解】AB．對球C進行受力分析可知解得彈簧的勁度系數(shù)A錯誤，B正確；CD．當彈簧處于原長狀態(tài)時，設每根繩子的拉力為T，繩子與豎直方向夾角為θ，對物體C進行受力分析可知而根據(jù)幾何關系可知由于A、B兩球做圓周可知而聯(lián)立解得C錯誤，D正確。故選BD。8．AD【詳解】AB．B、C兩點為皮帶傳動，線速度大小相等，即根據(jù)可得A、B兩點為同軸轉(zhuǎn)動，角速度大小相等，即聯(lián)立可得故A正確，B錯誤；C．根據(jù)可得故C錯誤；D．如果轉(zhuǎn)盤丙沿順時針方向轉(zhuǎn)動，則轉(zhuǎn)盤丙所受的摩擦力為逆時針，皮帶所受轉(zhuǎn)盤丙的摩擦力為順時針，對皮帶根據(jù)平衡條件可知，轉(zhuǎn)盤乙對皮帶的摩擦力為逆時針，則皮帶對轉(zhuǎn)盤乙的摩擦力為順時針，可知轉(zhuǎn)盤乙逆時針轉(zhuǎn)動，故D正確。故選AD。9．ABD【詳解】A．當A、B所受摩擦力均達到最大值時，A、B相對轉(zhuǎn)盤即將滑動，則有解得所以，當時，A、B相對于轉(zhuǎn)盤會滑動，故A正確；B．當B所受靜摩擦力達到最大值后，繩子開始有彈力，即有解得可知當時，繩子有彈力，故B正確；C．當時，B已達到最大靜摩擦力，則ω在范圍內(nèi)增大時，B受到的摩擦力不變，故C錯誤；D．ω在范圍內(nèi)，A相對轉(zhuǎn)盤是靜止的，A所受摩擦力為靜摩擦力，當時，繩上無拉力，則當ω增大時，靜摩擦力也增大；當時，B的摩擦力不變，有可知隨著ω增大，繩上拉力增大，對A有得可知隨著ω增大，A所受摩擦力也增大，故D正確。故選ABD。10．AC【詳解】AB．對小球受力分析豎直方向所以A正確，B錯誤；CD．根據(jù)牛頓第二定律解得C正確，D錯誤。故選AC。11．(1)(2)(3)增大【詳解】（1）從動輪和主動輪傳動時，線速度相同，即從動輪和主動輪的角速度關系為解得平臺與從動輪同軸傳動，即具有相同的角速度，故（2）當力傳感器有示數(shù)時，拉力和摩擦力的合力提供向心力，設滑塊做圓周運動的半徑為r，則解得則，圖線的縱截距的絕對值為解得（3）由可得，圖線的斜率為僅換用相同材料的質(zhì)量更大的滑塊斜率增大。12．（1）；（2），方向由【詳解】（1）設轎車在B的速度為v，從，由運動學公式在圓彎道上，由牛頓第二定律代入數(shù)據(jù)得（2）從，由幾何關系得轎車的位移轎車從B到C運動的時間由公式得，方向由13．(1)；(2)；(3)【詳解】（1）小球從點到點的運動過程做平拋運動，有由幾何關系可知小球從點射入軌道時速度方向與水平方向的夾角為，有解得（2）小球從點回到點的過程有解得，小球在點時解得由牛頓第三定律可知，小球在點時對軌道的壓力大小為。（3）小球落回點時在豎直方向的速度大小解得解得。14．(1)；(2)時，；(3)【詳解】(1)在最低點繩子斷后，兩熊做平拋運動，則兩熊落地點離O點