圆周运动-2024年高考物理压轴题专项训练含答案.pdf

圆周运动-2024年高考物理压轴题专项训练人 枯 您 圆 周 运 劭NO.1压轴题解读L 圆周运动在高考物理中占据着至关重要的地位,是考查学生对力学和运动学知识掌握程度的重要考点在命题方式上,圆周运动的题目既可能直接考察基础知识，如圆周运动的定义、向心力和向心加速度的计算等，也可能与其他知识点如能量守恒、动量定理等相结合，形成综合性较强的题目2.备考时，考生应深入理解圆周运动的基本原理和规律,掌握相关的公式和解题方法，并通过大量的练习提高解题能力同时，考生还需关注历年高考真题和模拟题，了解命题趋势和难度，以便更有针对性地备考通过系统复习和练习，考生能够熟练掌握圆周运动的相关知识，为高考取得优异成绩奠定坚实基础NO.2压轴题密押 解 题 要 领 归 纳考向一:水平面内的圆周运动1.圆周运动动力学分析过程:7审清题意，确：_J做圆周运动的物定 研 究 对 象：1体为研究对象_ _ _ _1 I_ _ _ _赢 冠 面 南 言 面 前 兼 造 祠分析几何关系，目的是确定圆周运动的圆心、半径分析物体的运动情况，即物体的线速度、角速度等相关量分析物体的受力情况,画出受力示意图，确定向心力的来源破题关键四列）一根据牛顿运动定律及圆周运动知识列方程2.水平面内的圆盘临界模型0Oa bn 口口诀:“谁远谁先飞”；】a或b发生相对圆盘滑动的各自临界角速度：fm=M g =但=口诀:“谁远谁先飞”;_A1t/B衣轻绳出现拉力,先达到B的临界角速度：3=,；V rB A B 一起相对圆盘滑动时，临界条件：隔离 4 T =mAg；隔离 B：T +i i mBg=mBa rB整体：/j.mAg+/mBg mBa rBAB相对圆盘滑动的临界条件：g=卜 脸g=/V E/B 4 /3BV (.r r tA+mB)2。

2L口诀:“谁远谁先飞”；轻绳出现拉力,先达到B的临界角速度：伤=入 屋；V rB同侧背离圆心，/4 m a x和%m a x指向圆心，一起相对圆盘滑动时，临界条件：隔离 4：一 T=rnAco lrA；隔离 _ B：T+=7 n B 0 1 r B整体：3 mA9+馆刖=mAa)rA+mBa rB八7?木日对扇墙滑动的临界冬)一/”(M A+M B) /u gV mx r m T B%以+如窃V (mA+m，B)B、1CD0)；轻绳出现拉力临界条件：3产 展;此时B与面达到最大静摩擦力，A与面未达到最大静摩擦力此时隔离 A：fA+T =mAc i)2rA；隔离 B：T +/u mBg mBa rB消掉 T：于A=M Bg (mBrs-mArA)co2 当mBrB=mArA时，fA=i mBg,A B永不滑动，除非绳断；A B 一起相对圆盘滑动时，临界条件：1)当 mBrB mArA 时，fAl=/xmBg-(msrB-mArA)2T-/4=0 反向达到最大一从B侧飞出；2)当mBrB HB，8=、叵诙，=V rB V rB临界条件：5，一如gV m/r23 _ /如的4 gXzJ m ax A/V m/rOB考向二:常见绳杆模型特点:轻绳模型轻杆模型情景图示h般n/翼 轨 呼力、!1 ;(色滑管叫)弹力特征弹力可能向下，也可能等于零弹力可能向下，可能向上,也可能等于零受力示意图L、百mg mgo lo如Y rng mg mgI。

io io力学方程mg+_ L%=mdr,V2mq 为=m一r临界特征2玛=0,即 mg=，得 u=-/gro=0,即 跖=0,此时FN=mg模型关键(1)绳 只能对小球施加向下的力(2)小球通过最高点的速度至少为Vgr(1)杆 对小球的作用力可以是拉力，也可以是支持力(2)小球通过最高点的速度最小可以为0 题 型 0 1 水平面内圆馋摆模型题 目 值 一根轻质细线一端系一可视为质点的小球，小球的质量为小,细线另一端固定在一光滑圆锥顶上，如图甲所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为0,线的张力T随疗变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是()3A.细 线 的 长 度 为 乌mojoC.细线的长度为名二，ma)Q题 型 0 2 无线水平圆盘模型B.细 线 的 长 度 为 三ma)QD.细线的长度为詈乐AA题 目 可 如 图 所 示，圆盘在水平面内以角速度0绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴中心为?和2 r的两点位置，分别有质量均为m的相同材料的小物体P、Q随圆盘一起转动某时刻圆盘突然停止转动,两小物体分别滑至圆盘上其他位置停止下列说法正确的是()A.圆盘停止转动前，P、Q两小物体所受摩擦力大小相同B.圆盘停止转动后，P、Q两小物体滑动的距离之比为1:4C.圆盘停止转动后，P、Q两小物体运动的轨迹为曲线D.圆盘停止转动前，P、Q两小物体动能相同题 型 0 3 有线水平圆盘模型题目,如图所示，相同的物块a、b用沿半径方向的细线相连放置在水平圆盘上.当圆盘绕转轴转动时，物块a、6始终相对圆盘静止.下列关于物块a所受的摩擦力随圆盘角速度的平方(1)的变化关系正确的是题 型 0 4 竖直面内绳类（轨道内偏）模型题 目 如题图，一质量为州的杂技演员站在台秤上,手拿一根长为R 的细线一端。

另一端系一个质量为恒的小球，使小球在竖直平面内做圆周运动若小球恰好能做完整的圆周运动，已知圆周上b为最高点，a、c为圆心的等高点，重力加速度大小为g,下列说法正确的是（）A.小球运动到最高点b 时，小球的速度为零B.小球在a、c 两个位置时，台秤的示数相同,且为必C.小球运动到点c 时，台秤对杂技演员摩擦力的方向水平向右D.小球运动到最低点时，台秤的示数为皿-5mg题 型 0 5 竖直面内杆类（管类）模型I f 回 一 端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动的轻杆，另一端与一小球相连，如图甲所示.现使小球在竖直平面内做圆周运动,到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度随时间t的变化关系如图乙所示，不计空气阻力,下列说法中正确的是（）A.友时刻小球通过最高点，右时刻小球通过最低点B.力 2时刻小球通过最高点，力 3时刻小球通过最低点C.如大小一定大于2大小，图乙中S i和S 2的面积一定相等D.如大小可能等于也大小，图乙中S 1和S 2的面积可能不等题 型 0 6 斜面内的圆周运动题 目 目 如 图，半径为R的匀质实心圆盘盘面与水平面的夹角为凡开始时圆盘静止其上表面均匀覆盖着一层细沙没有掉落,细沙与盘面间的动摩擦因数为u,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

现让圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴旋转，其角速度从0开始缓慢增加到此时圆盘表面上的细沙有-I被甩9掉,重力加速度为g则0的值为/g(c o ss i n)V R13 g(c o ss i n)V RNO.3压轴题速练题 目X J （2 02 4高三下重庆模拟一诊）如图（a）所示，质量均为1 k g的物体A和B放置在圆盘上，与圆盘间的动摩擦因数分别为A和诙用两根不可伸长的细绳将物体A、B和圆盘转轴相连，物体A、B与转轴的距离分别为乙和小设最大静摩擦力等于滑动摩擦力当圆盘绕转轴转动的角速度缓慢增大时，转轴与物体A之间的细绳拉力7、A与B之间的细绳拉力为随1的关系如图0）所示取 =l O m/m2,则下列正确 的 是（）Bn-7 7 N2 (u2/(ra d-S-1)2A./iA=0.2 5图(a)B./iB=0.1图(b)C.以=l-5 mD.rB=2.5 m题 目 可（2 0 2 4 河 北 模拟预测）如图甲所示的旋转飞椅在水平面内做匀速圆周运动，可拓展为如图乙所示的模型，轻质细线1、2分别悬挂A、B两小球（视为质点）在不同高度的水平面内做匀速圆周运动的质量均为小，细线1的 长 度 为 细 线2的长度未知，细线1与竖直方向的夹角为3 7,细线2与竖直方向的夹角为5 3 o细线1、2始终在同一竖直平面内，重力加速度为g,sin 3 7 =0.6、c o s3 7 =0.8,不计空气阻力,下列说法正确的是（）乙甲A.的线速度可能相等C.8 的角速度大小为聿-B.细线1与细线2 中拉力大小之比为4D.细线2 的长度为巧人题目（2024高三 山东聊城开学模拟）如图甲所示,小木块a 和 b（可视为质点）用轻绳连接置于水平圆盘上，a 的质量为3m,b 的质量为小。

它们分居圆心两侧，与圆心的距离分别为&=，Rb 2r,a、b与盘间的动摩擦因数相同且均为分 圆盘从静止开始绕转轴极缓慢地加速转动，木块和圆盘保持相对静止0 表示圆盘转动的角速度，在角速度0 增大到一定值的过程中，a、b与圆盘保持相对静止，所受摩擦力与满A.图线（1）对应物体QC.02=0）!B.C f）3=0）2D.0=g 时绳上张力大小为6/1遁 目（2024高三下.河南周口 开学考试）如图所示，光滑圆轨道固定在竖直面内，B C 是轨道的水平直径，为圆心，一个小球静止在轨道的最低点人现给小球水平向左的初速度，小球沿圆轨道向上运动到点时刚好离开圆轨道,此后小球恰能通过E 点，E 为点上方与D 等高的位置，O D 与水平方向的夹角为仇不计小球的大小，则（）7A.30 B.6 =37 C.0=45 D.9=53题目 回（2024湖南长沙二诊）如图所示，在倾角为的固定粗糙斜面体上，有一可视为质点、质量为m 1kg的小球用长为L OA m的轻绳拴接,轻绳的另一端固定在点，小球静止时位于最低点A,现给小球一与轻绳垂直的初速度*=4m/s,使小球在斜面上做圆周运动，经过一段时间小球刚好能运动到最高点B,重力加速度取g=10m/s2,忽略空气阻力。

关于此过程，下列说法正确的是（）A.小球由A 运动到B 的过程中机械能守恒B.小球由A 运动到B 的过程中，重力的瞬时功率一直减小C.小球在人点时，轻绳的拉力大小为45ND.小球由A 运动到B的过程中克服摩擦力做的功为10J题 目 回（2024河北衡水 一模）如图所示,水平转盘可绕过盘上点的转轴P 转动转盘上边长为R 的等边三角形（其中一个顶点为的一条边上放置两个相同的小物块a、区质量均为加，a 在等边三角形的一个顶点处，6在该边的中点处，a、b之间有一拉长的弹簧，初始时转盘和两物块均静止，弹簧弹力大小为F现让转盘绕竖直转轴P沿逆时针方向（俯视）以不同的角速度匀速转动,当转盘角速度3 =时，滑块恰好与转盘相对静止设最大静摩擦力等于滑动摩擦力下列说法正确的是（）A.转盘静止时，a 受到的摩擦力大小为F,方向沿ab连线由b指向aB.当尸，肃 瓦 时，6 受到的摩擦力大小为，磐C.当g=五%时，a 受到的摩擦力大小为呼乙D.物块与转盘间的动摩擦因数等于工迦4mg题目 （2024高三下四川开学考试）如图所示，粗糙圆盘沿同一直径放置正方体A、C,及侧面光滑的圆柱体 一 轻 绳 绕 过 B 连接A、。

初始时轻绳松弛已知山4：馆8：a c=2:3：l,BO=8=r,AO=2r,A、B、与圆盘的动摩擦因数分别为3,和3现使圆盘从静止开始缓慢加速转动，转动过程中4、8、始终未倾倒，重力加速度为g,下列说法中正确的是（）A.物体与圆盘相对滑动前，A 物体所受的向心力最大B.细绳最初绷紧时,圆盘的角速度3C.圆盘上恰好有物块开始滑动时/3 gJ 2TrD.物体与圆盘相对滑动前，所受的摩擦力先减小后增大 题 目 回（2024高三下湖南长沙 模拟预测）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3转动,盘面上离转轴距离2.5馆处有一小物体与圆盘始终保持相对静止小物体质量为1kg,与盘面间的动摩擦因数为乎，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面的夹角为30,g 取 lOm/s?则下列说法正确的是（）A.角速度3的最大值是lrad/sB.小物体运动过程中所受的摩擦力始终指向圆心C.3取不同数值时，小物体在最高点受到的摩擦力一定随3的增大而增大D.小物体由最低点运动到最高点的过程中摩擦力所做的功为25J题目 回（2024高三上.山东潍坊 期末）通用技术课上，某兴趣小组制作了一个。