2025版高考物理考點(diǎn)題型歸納總結(jié)考點(diǎn)20

2025版高考物理考點(diǎn)題型歸納總結(jié)考點(diǎn)20考點(diǎn)20圓周運(yùn)動(dòng)強(qiáng)基固本對(duì)點(diǎn)練知識(shí)點(diǎn)1圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析1．(多選)明代出版的《天工開(kāi)物》一書(shū)中，有牛力齒輪(牛轉(zhuǎn)翻車(chē))的圖畫(huà)，如圖所示，這說(shuō)明勤勞勇敢的先輩們已經(jīng)掌握了齒輪傳動(dòng)技術(shù)．A、B兩輪邊緣質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為r1、r2(r1>r2)，A、B兩輪邊緣的齒輪數(shù)分別為N1、N2，N1>N2，在兩輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中(不打滑)，下列說(shuō)法正確的是()A．A、B兩輪邊緣質(zhì)點(diǎn)的線速度大小之比v1∶v2＝r1∶r2B．A、B兩輪的轉(zhuǎn)速之比n1∶n2＝N2∶N1C．A、B兩輪的角速度ω1∶ω2＝1∶1D．A、B兩輪邊緣質(zhì)點(diǎn)的向心加速度大小之比a1∶a2＝r2∶r12．無(wú)級(jí)變速是自動(dòng)擋車(chē)型變速箱的一種，比普通的自動(dòng)變速箱換擋更平順，沒(méi)有沖擊感．如圖為其原理圖，通過(guò)改變滾輪位置實(shí)現(xiàn)在變速范圍內(nèi)任意連續(xù)變換速度．A、B為滾輪軸上兩點(diǎn)，變速過(guò)程中主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速不變，各輪間不打滑，則()A．從動(dòng)輪和主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向始終相反B．滾輪在B處，從動(dòng)輪角速度小于主動(dòng)輪角速度C．滾輪從A到B，從動(dòng)輪線速度先變大再變小D．滾輪從A到B，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速先變大后變小3．“旋轉(zhuǎn)紐扣”是一種傳統(tǒng)游戲．如圖，先將紐扣繞幾圈，使穿過(guò)紐扣的兩股細(xì)繩擰在一起，然后用力反復(fù)拉繩的兩端，紐扣正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)會(huì)交替出現(xiàn)．拉動(dòng)多次后，紐扣繞其中心的轉(zhuǎn)速可達(dá)50r/s，此時(shí)紐扣上距離中心1cm處的點(diǎn)向心加速度大小約為()A．10m/s2B．100m/s2C．1000m/s2D．10000m/s2知識(shí)點(diǎn)2圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)分析4．如圖甲所示，在花樣滑冰比賽中，男運(yùn)動(dòng)員手拉女運(yùn)動(dòng)員做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，女運(yùn)動(dòng)員恰好離開(kāi)水平冰面．該過(guò)程可簡(jiǎn)化為輕繩系一小球在水平面內(nèi)懸空做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(如圖乙)，已知繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，輕繩與豎直方向的夾角為θ＝45°，小球的質(zhì)量為m，小球的線速度大小為v.下列說(shuō)法正確的是()A．小球的角速度為eq\f(v,L)B．小球所受合力的大小為eq\f(\r(2)mv2,L)C．小球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮閑q\f(2v2,L)5．[2024·云南省昭通市質(zhì)量檢測(cè)]旋轉(zhuǎn)木馬可以簡(jiǎn)化為如圖所示的模型，a、b兩個(gè)小球分別用懸線懸于水平桿上的A、B兩點(diǎn)，A、B到O點(diǎn)距離之比為1∶2.裝置繞豎直桿勻速旋轉(zhuǎn)后，a、b在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，兩懸線與豎直方向的夾角分別為α、θ，則α、θ關(guān)系正確的是()A．tanθ＝eq\r(2)tanαB．tanθ＝2tanαC．cosα＝eq\r(2)cosθD．sinθ＝eq\r(2)sinα6．[2024·遼寧鞍山市協(xié)作校聯(lián)考](多選)如圖所示，半徑為R的半球形容器固定在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)繞過(guò)容器球心O的豎直軸線以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，質(zhì)量相同的小物塊A、B隨容器轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)器壁靜止，A、B和球心O點(diǎn)連線與豎直方向的夾角分別為α和β，α＝60°，β＝30°，此時(shí)物塊A受到的摩擦力恰好為零，重力加速度為g，則()A．轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小eq\r(\f(2g,R))B．B受到的摩擦力可能為零C．B受到沿容器壁向上的摩擦力D．B受到沿容器壁向下的摩擦力7．[2024·海南省海口模擬]如圖所示是豎直放置的內(nèi)壁光滑的長(zhǎng)方體容器的縱截面圖，ABCD是一個(gè)矩形，AB＝5m，BC＝3m，有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量m＝1kg的小球用長(zhǎng)L＝5m的輕繩懸掛在A點(diǎn)．小球隨容器一起繞AB邊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，取重力加速度g＝10m/s2，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，下列說(shuō)法正確的是()A．當(dāng)ω＝1rad/s時(shí)，器壁CD對(duì)小球的彈力大小是4NB．當(dāng)ω＝2rad/s時(shí)，器壁CD對(duì)小球的彈力大小是12NC．小球剛接觸器壁CD時(shí)的角速度是eq\f(\r(10),2)rad/sD．小球剛接觸器壁CD時(shí)的角速度是eq\f(5,2)rad/s8．[2024·江西省部分學(xué)校月考]如圖所示，光滑的水平細(xì)桿固定在豎直轉(zhuǎn)軸上的A點(diǎn)，質(zhì)量為m的小球套在細(xì)桿上，長(zhǎng)為L(zhǎng)、不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線一端系住小球，另一端系在轉(zhuǎn)軸上的B點(diǎn)，AB間的距離為0.8L，當(dāng)裝置繞轉(zhuǎn)軸以一定的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球與水平細(xì)桿恰好無(wú)作用力，重力加速度大小為g，求：(1)細(xì)線中的張力大小T；(2)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω.知識(shí)點(diǎn)3離心運(yùn)動(dòng)9．如圖所示，一輛質(zhì)量為2.0×103kg的汽車(chē)在水平公路上行駛，路面對(duì)輪胎的最大靜摩擦力大小為1.4×104N，當(dāng)汽車(chē)以15m/s的速度經(jīng)過(guò)半徑為50m的水平彎道時(shí)()A．汽車(chē)所需的向心力大小為1.4×104NB．汽車(chē)所需的向心力大小為9.0×104NC．汽車(chē)會(huì)發(fā)生側(cè)滑D．汽車(chē)的向心加速度大小為4.5m/s210．高速離心機(jī)用于快速沉淀或分離物質(zhì)．如圖所示，水平試管固定在高速離心機(jī)上，離心機(jī)的轉(zhuǎn)速為n，在水平試管中有質(zhì)量為m的某固體顆粒，某時(shí)刻顆粒離轉(zhuǎn)軸的距離為r.已知試管中充滿液體，顆粒與試管內(nèi)壁不接觸．下列說(shuō)法正確的是()A．顆粒運(yùn)動(dòng)的角速度為eq\f(2π,n)B．顆粒此時(shí)受到的合外力大小必為4π2mrn2C．離轉(zhuǎn)軸越遠(yuǎn)，分離沉淀效果越好D．此款高速離心沉淀機(jī)，適用于任何顆粒，顆粒都會(huì)到試管底部沉淀培優(yōu)提能模擬練11．[2024·山東省淄博市期中檢測(cè)](多選)風(fēng)速儀結(jié)構(gòu)如圖甲所示．光源發(fā)出的光經(jīng)光纖傳輸，被探測(cè)器接收，當(dāng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)齒輪帶動(dòng)凸輪圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)圓盤(pán)上的凸輪經(jīng)過(guò)透鏡系統(tǒng)時(shí)光被擋?。阎L(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為r，每轉(zhuǎn)動(dòng)n圈帶動(dòng)凸輪圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈．若某段時(shí)間Δt內(nèi)探測(cè)器接收到的光強(qiáng)隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示，則該時(shí)間段內(nèi)風(fēng)輪葉片()A．轉(zhuǎn)速逐漸增大B．轉(zhuǎn)速逐漸減小C．平均速率為eq\f(16πnr,Δt)D．平均速率為eq\f(8πnr,Δt)12．[2024·北京市二十二中期中考試]如圖所示，光滑水平面上，小球m拉力F作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，拉力F發(fā)生變化，關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法正確的是()A．若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPO做近心運(yùn)動(dòng)B．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動(dòng)C．若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb做近心運(yùn)動(dòng)D．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng)13．如圖所示為一個(gè)半徑為5m的圓盤(pán)，正繞其圓心做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)圓盤(pán)邊緣上的一點(diǎn)A處在如圖所示位置的時(shí)候，在其圓心正上方20m的高度有一個(gè)小球正在向邊緣的A點(diǎn)以一定的速度水平拋出，取g＝10m/s2，不計(jì)空氣阻力，要使得小球正好落在A點(diǎn)，則()A．小球平拋的初速度一定是2.5m/sB．小球平拋的初速度可能是2.5m/sC.圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度一定是πrad/sD．圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的加速度可能是π2m/s214．[2023·全國(guó)甲卷]一質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若其所受合力的大小與軌道半徑的n次方成正比，運(yùn)動(dòng)周期與軌道半徑成反比，則n等于()A．1B．2C．3D．415．[2024·河南省部分名校階段測(cè)試]如圖所示，有兩個(gè)質(zhì)量不同的小球a和b，在光滑倒立的圓錐桶里兩個(gè)水平面上分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑Ra＝2Rb，質(zhì)量ma＝2mb，下列說(shuō)法正確的是()A．兩個(gè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小Fa＝FbB．兩個(gè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小之比eq\f(Fa,Fb)＝eq\f(1,2)C．兩個(gè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度之比eq\f(ωa,ωb)＝eq\f(\r(2),1)D．兩個(gè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小之比eq\f(va,vb)＝eq\f(\r(2),1)16．[2024·遼寧省大連市濱城高中聯(lián)盟期中考試]天花板下懸掛輕質(zhì)光滑小圓環(huán)P可繞過(guò)懸掛點(diǎn)的豎直軸無(wú)摩擦地旋轉(zhuǎn)．一根輕繩穿過(guò)P，兩端分別連接質(zhì)量為m1和m2的小球A、B(m1>m2).設(shè)兩球同時(shí)做如圖所示的圓錐擺運(yùn)動(dòng)，且任意時(shí)刻兩球均在同一水平面內(nèi)，則()A．運(yùn)動(dòng)周期TA>TBB．運(yùn)動(dòng)線速度vA<vBC．運(yùn)動(dòng)角速度ωA>ωBD．向心加速度aA＝aB17．[2024·四川省雅安市診斷考試]在如圖所示的裝置中，質(zhì)量分別為m、2m的A、B兩個(gè)小球(視為質(zhì)點(diǎn))穿在光滑桿上并可沿桿滑動(dòng)，兩球之間用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線連接，現(xiàn)讓兩小球以相同的角速度繞共同的圓心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A．A、B的周期之比為2∶1B．A、B的向心加速度之比為1∶2C．A、B的軌道半徑之比為1∶2D．當(dāng)A、B的角速度為ω，則細(xì)線的拉力為eq\f(2mω2L,3)18．[2024·云南省昆明市期中聯(lián)考]如圖所示，“V”形光滑支架下端用鉸鏈固定于水平地面上，支架兩臂長(zhǎng)各為l＝1.5m，且與水平面間夾角均為θ＝53°，“V”形支架的AO臂上套有一根原長(zhǎng)為l0＝1.0m的輕質(zhì)彈簧，彈簧勁度系數(shù)為k＝100N/m，其下端固定于“V”形支架下端，上端與一個(gè)串在臂上的小球相連，已知小球質(zhì)量為m＝0.5kg.現(xiàn)讓小球隨支架一起繞中軸線OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．已知重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，求：(1)輕彈簧恰為原長(zhǎng)時(shí)，支架轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大?。?2)為使小球不從支架的AO臂滑出，支架轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的最大值是多少．考點(diǎn)21圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題強(qiáng)基固本對(duì)點(diǎn)練知識(shí)點(diǎn)1水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題1．(多選)如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤(pán)上，a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l.木塊與圓盤(pán)間的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g.若圓盤(pán)從靜止開(kāi)始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用ω表示圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，下列說(shuō)法正確的是()A．b一定比a先開(kāi)始滑動(dòng)B．a(chǎn)、b所受的摩擦力始終相等C．ω＝eq\r(\f(kg,2l))是b開(kāi)始滑動(dòng)的臨界角速度D．當(dāng)ω＝eq\r(\f(2kg,3l))時(shí)，a所受摩擦力的大小為kmg2．細(xì)繩一端系住一個(gè)質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，另一端固定在光滑水平桌面上方h高度處，繩長(zhǎng)l大于h，使小球在桌面上做如圖所示的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g.若要小球不離開(kāi)桌面，其轉(zhuǎn)速不得超過(guò)()A.eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,l))B．2πeq\r(gh)C．eq\f(1,2π)eq\r(\f(h,g))D．eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,h))知識(shí)點(diǎn)2豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題3．如圖所示，一質(zhì)量為m＝0.5kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，用長(zhǎng)為0.4m的輕繩拴著在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，g＝10m/s2，下列說(shuō)法不正確的是()A．小球要做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)的速度至少為2m/sB．當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度為4m/s時(shí)，輕繩拉力為15NC．若輕繩能承受的最大張力為45N，小球的最大速度不能超過(guò)4eq\r(2)m/sD．若輕繩能承受的最大張力為45N，小球的最大速度不能超過(guò)4m/s4．如圖甲所示，輕桿的一端固定一小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，另一端套在光滑的水平軸O上，O軸的正上方有一速度傳感器，可以測(cè)量小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小v，O軸處有一力傳感器，可以測(cè)量小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)O軸受到的桿的作用力F，若取豎直向下為F的正方向，在最低點(diǎn)時(shí)給小球不同的初速度，得到的F－v2(v為小球在最高點(diǎn)處的速度)圖像如圖乙所示，取g＝10m/s2，則()A．小球恰好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為5m/sB．小球在最高點(diǎn)的速度大小為eq\r(15)m/s時(shí)，桿對(duì)球的作用力為支持力C．小球的質(zhì)量為3kgD．O軸到小球的距離為0.5m5．(多選)如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的彎管處于豎直平面內(nèi)，其中管道半徑為R.現(xiàn)有一個(gè)半徑略小于彎管橫截面半徑的光滑小球在彎管里運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速率為v0，則下列說(shuō)法中正確的是()A．若v0＝eq\r(gR)，則小球?qū)軆?nèi)壁無(wú)壓力B．若v0>eq\r(gR)，則小球?qū)軆?nèi)上壁有壓力C．若0<v0<eq\r(gR)，則小球?qū)軆?nèi)下壁有壓力D．不論v0多大，小球?qū)軆?nèi)下壁都有壓力知識(shí)點(diǎn)3斜面上圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題6．(多選)如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤(pán)繞垂直于盤(pán)面的固定對(duì)稱軸以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，盤(pán)面上離轉(zhuǎn)軸2.5m處有一小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))與圓盤(pán)始終保持相對(duì)靜止，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，盤(pán)面與水平面的夾角為30°，g取10m/s2，則以下說(shuō)法中正確的是()A．小物體隨圓盤(pán)以不同的角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，ω越大時(shí)，小物體在最高點(diǎn)處受到的摩擦力一定越大B.小物體受到的摩擦力可能背離圓心C．若小物體與盤(pán)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為eq\f(\r(3),2)，則ω的最大值是1.0rad/sD．若小物體與盤(pán)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為eq\f(\r(3),2)，則ω的最大值是eq\r(3)rad/s7．如圖所示，在傾角為α＝30°的光滑斜面上有一長(zhǎng)L＝0.8m的輕桿，桿一端固定在O點(diǎn)，可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端系一質(zhì)量為m＝0.05kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，小球在斜面上做圓周運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2.要使小球能到達(dá)最高點(diǎn)A，則小球在最低點(diǎn)B的最小速度是()A．4m/sB．2eq\r(10)m/sC．2eq\r(5)m/sD．2eq\r(2)m/s培優(yōu)提能模擬練8．[2024·廣東省中山市模擬]如圖所示，粗糙水平圓盤(pán)上，質(zhì)量相等的A、B兩物塊疊放在一起，隨圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)物體間最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，則下列說(shuō)法正確的是()A．B的向心力是A的2倍B．盤(pán)對(duì)B的摩擦力是B對(duì)A的摩擦力的3倍C．A有沿半徑向外滑動(dòng)的趨勢(shì)，B有沿半徑向內(nèi)滑動(dòng)的趨勢(shì)D．增大圓盤(pán)轉(zhuǎn)速，發(fā)現(xiàn)A、B一起相對(duì)圓盤(pán)滑動(dòng)，則A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μA大于B與盤(pán)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μB9．[2024·陜西省榆林市聯(lián)考](多選)某同學(xué)用以下方法測(cè)量物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，在車(chē)廂的底部固定一個(gè)木板，一質(zhì)量為m的木塊放置在木板上，右端連接一條輕彈簧，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，伸長(zhǎng)量為x0，車(chē)靜止時(shí)，從車(chē)尾觀察，車(chē)內(nèi)物塊位置如圖所示．現(xiàn)使該車(chē)在水平路面上沿半徑為R的圓弧彎道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(R遠(yuǎn)大于車(chē)輛大小)，轉(zhuǎn)彎過(guò)程中，測(cè)試車(chē)輛不發(fā)生側(cè)滑，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是()A．若車(chē)輛向右轉(zhuǎn)彎，物塊一定受到向右的摩擦力B．若車(chē)輛以速度v向右轉(zhuǎn)彎，物塊剛好不滑動(dòng)，則物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝eq\f(v2,gR)－eq\f(kx0,mg)C．若車(chē)輛以速度v向左轉(zhuǎn)彎，物塊剛好不滑動(dòng)，則