2019年高考物理 名校模擬試題分項解析40熱點 專題06 圓周運動.doc

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專題06 圓周運動 一．選擇題 1．（2018江蘇高考物理）火車以60 m/s的速率轉過一段彎道，某乘客發(fā)現放在桌面上的指南針在10 s內勻速轉過了約10．在此10 s時間內，火車 （A）運動路程為600 m （B）加速度為零 （C）角速度約為1 rad/s （D）轉彎半徑約為3.4 km 【參考答案】AD 【命題意圖】本題考查勻速圓周運動及其相關知識點。 2．（2018高考天津理綜）滑雪運動深受人民群眾的喜愛，某滑雪運動員（可視為質點）由坡道進入豎直面內的圓弧形滑道AB，從滑道的A點滑行到最低點B的過程中，由于摩擦力的存在，運動員的速率不變，則運動員沿AB下滑過程中 A．所受合外力始終為零 B．所受摩擦力大小不變 C．合外力做功一定為零 D．機械能始終保持不變 【參考答案】 C 【名師解析】由于滑雪運動員（可視為質點）由坡道進入豎直面內的圓弧形滑道AB，做曲線運動，具有加速度，所受合外力一定不為零，選項A錯誤；由于運動員對滑道的壓力變化，根據滑動摩擦力公式可知，所受摩擦力大小變化，選項B錯誤；由于運動員的速率不變，根據動能公式可知運動員動能不變，根據動能定理，合外力做功一定為零，選項C正確；由于運動員由坡道進入豎直面內的圓弧形滑道AB，動能不變，重力勢能變化，所以機械能變化，選項D錯誤。 【點睛】考查了曲線運動、圓周運動、動能定理等；知道曲線運動過程中速度時刻變化，合力不為零；在分析物體做圓周運動時，首先要弄清楚合力充當向心力，然后根據牛頓第二定律列式，基礎題，難以程度適中。 二．計算題 1．（12分）（2018浙江溫州期末）如圖所示，傾角為37的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相連，O點為軌道圓心，BC為圓軌道直徑且處于豎直方向，A、C兩點等高。質量m=0.4kg的滑塊從A點由靜止開始下滑，恰能滑到與O點等高的D點，g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8．求： （1）求滑塊與斜面間的動摩擦因數μ； （2）如果滑塊到達C點時對軌道壓力為3N，求滑塊從A點沿斜面滑下時初速度v0大??； （3）如果在A點給滑塊沿斜面向下的初速度，使滑塊能沿著圓軌道從C點離開軌道，落到AB斜面上，求滑塊從C點飛出至落到斜面上所經歷的最長時間。 【名師解析】（1）滑塊由A到D過程，根據動能定理，有： mgR﹣μmgcos37?=0 代入數據解得：μ=tan37=0.375 （3）滑塊恰好能到達C點時，離開C點平拋運動下落的高度最大，所用時間最長。 在C點有：mg=m 可得：vC′=2m/s 滑塊離開C后做平拋運動，水平方向有：x=vC′t 豎直方向上有：h=gt2。 水平和豎直位移間的關系為：tan37= 代入整理得：5t2+3t﹣0.8=0 解得 t=0.2s，即滑塊從C點飛出至落到斜面上所經歷的最長時間是0.2s。 小球從A點運動到B點的過程機械能守恒，以B點位置為重力勢能零點，則有 mgh= 解得 h=4R （3分） 4．（2019北京海淀期中反饋題）圖14是離心軌道演示儀結構示意圖。光滑弧形軌道下端與半徑為R的光滑圓軌道相接，整個軌道位于豎直平面內。質量為m的小球從弧形軌道上的A點由靜止滑下，進入圓軌道后沿圓軌道運動，若小球通過圓軌道的最高點時對軌道的壓力與重力等大。小球可視為質點，重力加速度為g，不計空氣阻力。求： （1）小球運動到圓軌道的最高點時速度的大小； （2）小球開始下滑的初始位置A點距水平面的豎直高度h； （3）小球從更高的位置釋放，小球運動到圓軌道的最低點和最高點時對軌道的壓力之差。 【名師解析】.（1）小球經過最高點，軌道的壓力N＝mg， 依據牛頓第三定律可知小球對軌道壓力為mg,由牛頓第二定律有： mg+mg＝ 解得 v＝ （2）小球自A點下滑至圓軌道最高點的過程，依據動能定理有 mg(h-2R)＝mv2 解得 h＝ 5．(20分) （2018高考全國理綜III）如圖，在豎直平面內，一半徑為R的光滑圓弧軌道ABC和水平軌道PA在A點相切。BC為圓弧軌道的直徑。O為圓心，OA和OB之間的夾角為α，sinα=3/5，一質量為m的小球沿水平軌道向右運動，經A點沿圓弧軌道通過C點，落至水平軌道；在整個過程中，除受到重力及軌道作用力外，小球還一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C點所受合力的方向指向圓心，且此時小球對軌道的壓力恰好為零。重力加速度大小為g。求： （1）水平恒力的大小和小球到達C點時速度的大?。? （2）小球到達A點時動量的大??； （3）小球從C點落至水平軌道所用的時間。 【命題意圖】 本題考查小球在豎直面內的圓周運動、受力分析、動量、斜下拋運動及其相關的知識點，意在考查考生靈活運用相關知識解決問題的的能力。