高考物理二輪復(fù)習(xí)專項(xiàng)訓(xùn)練模型11 勻速圓周運(yùn)動(dòng)模型（原卷版）

模型11勻速圓周運(yùn)動(dòng)模型1．（2023高考北京卷）在太空實(shí)驗(yàn)室中可以利用勻速圓周運(yùn)動(dòng)測(cè)量小球質(zhì)量．如圖所示，不可伸長(zhǎng)的輕繩一端固定于O點(diǎn)，另一端系一待測(cè)小球，使其繞O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，用力傳感器測(cè)得繩上的拉力為F，用停表測(cè)得小球轉(zhuǎn)過n圈所用的時(shí)間為t，用刻度尺測(cè)得O點(diǎn)到球心的距離為圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R．下列說(shuō)法正確的是（）A．圓周運(yùn)動(dòng)軌道可處于任意平面內(nèi)B．小球的質(zhì)量為SKIPIF1<0C．若誤將SKIPIF1<0圈記作n圈，則所得質(zhì)量偏大D．若測(cè)R時(shí)未計(jì)入小球半徑，則所得質(zhì)量偏小2.（2023高考全國(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.4。3．（2019高考江蘇卷物理6）如圖所示，摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．座艙的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)半徑為R，角速度大小為ω，重力加速度為g，則座艙（A）運(yùn)動(dòng)周期為SKIPIF1<0（B）線速度的大小為ωR（C）受摩天輪作用力的大小始終為mg（D）所受合力的大小始終為mω2R4．（2018江蘇高考物理）火車以60m/s的速率轉(zhuǎn)過一段彎道，某乘客發(fā)現(xiàn)放在桌面上的指南針在10s內(nèi)勻速轉(zhuǎn)過了約10°．在此10s時(shí)間內(nèi)，火車（A）運(yùn)動(dòng)路程為600m （B）加速度為零（C）角速度約為1rad/s （D）轉(zhuǎn)彎半徑約為3.4km5.（2018浙江4月選考）A、B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（如圖），在相同的時(shí)間內(nèi)，它們通過的路程之比是4：3，運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是3：2，則它們A.線速度大小之比為4：3

B.角速度大小之比為3：4

C.圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為2：1

D.向心加速度大小之比為1：2

v=6.（2016高考上海物理）風(fēng)速儀結(jié)構(gòu)如圖(a)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)，通過齒輪帶動(dòng)凸輪圓盤旋轉(zhuǎn)，當(dāng)圓盤上的凸輪經(jīng)過透鏡系統(tǒng)時(shí)光被擋住。已知風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為r，每轉(zhuǎn)動(dòng)n圈帶動(dòng)凸輪圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)一圈。若某段時(shí)間SKIPIF1<0內(nèi)探測(cè)器接收到的光強(qiáng)隨時(shí)間變化關(guān)系如圖(b)所示，則該時(shí)間段內(nèi)風(fēng)輪葉片(A)轉(zhuǎn)速逐漸減小，平均速率為SKIPIF1<0(B)轉(zhuǎn)速逐漸減小，平均速率為SKIPIF1<0(C)轉(zhuǎn)速逐漸增大，平均速率為SKIPIF1<0(D)轉(zhuǎn)速逐漸增大，平均速率為SKIPIF1<07．（16分）（2013年高考重慶理綜第8題）如題8圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對(duì)稱軸OO′重合。轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時(shí)間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)罐壁靜止，它和O點(diǎn)的連線與OO′之間的夾角θ為60°。重力加速度大小為g。（1）若ω=ω0，小物塊受到的摩擦力恰好為零，求ω0；（2）ω=（1±k）ω0，且0＜k<<1，求小物塊受到的摩擦力大小和方向。最新模擬題1.（2023年7月浙江九校期末聯(lián)考）如圖所示，P、Q為固定在自行車后輪上的兩個(gè)傳動(dòng)齒輪，與車后輪同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，通過鏈條與腳踏輪M連接，P輪的半徑比Q輪的大。保持M以恒定角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，將鏈條由Q輪換到P輪，下列說(shuō)法正確的是（）A.車后輪的轉(zhuǎn)速變大B.車后輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變小C.車后輪轉(zhuǎn)動(dòng)的周期不變D.車子前進(jìn)的速度變大2.（2023安徽合肥六校聯(lián)考）如圖所示，修正帶是通過兩個(gè)齒輪的相互咬合進(jìn)行工作的，其原理可簡(jiǎn)化為圖中所示的模型。A、B是轉(zhuǎn)動(dòng)的大小齒輪邊緣的兩點(diǎn)，C是大輪上的一點(diǎn)。若大輪半徑是小輪的兩倍，兩輪中心到A、C的距離相等，則A、B、C三點(diǎn)（）A.線速度之比是1：2：1B.角速度之比是1：1：1C.向心加速度之比2：2：1D.轉(zhuǎn)動(dòng)周期之比1：2：23.（2023濟(jì)南高一期中）如圖甲所示（俯視圖），兩個(gè)水平放置的齒輪緊緊咬合在一起（靠齒輪傳動(dòng)），其中O、O'分別為兩輪盤的轉(zhuǎn)軸，大齒輪與小齒輪的齒數(shù)比為2：1，大、小兩齒輪的上表面水平，分別放有質(zhì)量相同的小滑塊A、B，兩滑塊與所在齒輪轉(zhuǎn)軸的距離均為r。現(xiàn)將兩滑塊通過一輕細(xì)線經(jīng)轉(zhuǎn)軸及上方兩定滑輪連接，如圖乙所示（側(cè)視圖）。已知兩滑塊與齒輪間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ、最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，忽略其他摩擦，重力加速度為g。齒輪靜止時(shí)細(xì)線恰好拉直且無(wú)張力，若大齒輪由靜止開始緩慢增大轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度SKIPIF1<0，則（）A.當(dāng)大齒輪的角速度為SKIPIF1<0時(shí)，細(xì)線上有拉力B.當(dāng)大齒輪的角速度為SKIPIF1<0時(shí)，滑塊B所受摩擦力為0C.當(dāng)小齒輪的角速度為SKIPIF1<0時(shí)，兩滑塊恰好未相對(duì)齒輪滑動(dòng)D.當(dāng)兩滑塊開始相對(duì)齒輪滑動(dòng)時(shí)，滑塊B會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)4.(2023重慶南開中學(xué)期末)如圖所示，一光滑細(xì)管件SKIPIF1<0，A端固定自然長(zhǎng)度剛好等于AB間的距離、勁度系數(shù)為k的彈性繩，彈性繩的另一端連接直徑略小于管徑、質(zhì)量為m的小球，且小球位于管件內(nèi)的BC部分?，F(xiàn)將管件的AB作為豎直軸，在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)周期為SKIPIF1<0時(shí)，發(fā)現(xiàn)小球恰好與管件間沒有力的作用；而當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)周期為SKIPIF1<0時(shí)，小球剛好到達(dá)C端。已知：SKIPIF1<0，重力加速度為g，彈性繩始終在彈性限度內(nèi)。求：（1）當(dāng)電動(dòng)機(jī)還沒有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈性繩的伸長(zhǎng)量；（2）SKIPIF1<0的值；（3）管件SKIPIF1<0部分的管長(zhǎng)SKIPIF1<0。5.（2023安徽合肥六中質(zhì)檢）如圖所示，質(zhì)量SKIPIF1<0的小球用長(zhǎng)度SKIPIF1<0的輕繩懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)距水平地面的豎直高度SKIPIF1<0，SKIPIF1<0點(diǎn)在O點(diǎn)的正下方。現(xiàn)使小球獲得一速度后在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，輕繩與豎直方向的夾角為SKIPIF1<0，某一時(shí)刻輕繩突然斷裂，取重力加速度SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0。下列說(shuō)法正確的是（）A.小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為SKIPIF1<0B.輕繩斷裂前繩的拉力大小為2NC.小球剛落地時(shí)的速度與水平方向夾角為SKIPIF1<0D.小球落地點(diǎn)到SKIPIF1<0點(diǎn)的距離為1.6m6.（2023江蘇南通期中）兩根長(zhǎng)度不同的細(xì)線下面分別懸掛著小球，細(xì)線上端固定在同一點(diǎn)，若兩個(gè)小球以相同的角速度，繞共同的豎直軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則兩個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中的相對(duì)位置關(guān)系示意圖正確的是（）A. B. C. D.7.（2023四川涼山三診）.如圖所示，甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同的小球（視為質(zhì)點(diǎn)）用等長(zhǎng)輕質(zhì)細(xì)線1、2連接，懸掛在天花板上的O點(diǎn)，兩球在各自的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線與豎直方向的夾角分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0（SKIPIF1<0、SKIPIF1<0非常小，可以取SKIPIF1<0，SKIPIF1<0）。則（）A.SKIPIF1<0B.甲、乙兩球的動(dòng)量之比為SKIPIF1<0C.甲、乙兩球的向心力之比為SKIPIF1<0D.細(xì)線1、2拉力的豎直分力之比為SKIPIF1<08.（2023江蘇南京市中華中學(xué)一模）如圖所示某教師用手通過繩子拉著一個(gè)小球在粗糙的水平桌面上做演示向心力的實(shí)驗(yàn)，若老師的手和小球的運(yùn)動(dòng)均視為繞固定點(diǎn)O的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A.小球所需的向心力僅由輕繩對(duì)小球的拉力提供B.小球所需的向心力由輕繩對(duì)小球拉力和桌面對(duì)小球摩擦力的合力提供C.小球運(yùn)動(dòng)一周，輕繩對(duì)小球拉力做的功為零D.小球運(yùn)動(dòng)一周，桌面對(duì)小球摩擦力做的功為零9.（2023浙江十所名校期中聯(lián)考）甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)到如圖彎道處線速度大小相等，甲、乙所處跑道位置可看成半徑分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1