高考物理二輪復(fù)習(xí)專項訓(xùn)練模型11 勻速圓周運動模型（原卷版）

模型11勻速圓周運動模型1．（2023高考北京卷）在太空實驗室中可以利用勻速圓周運動測量小球質(zhì)量．如圖所示，不可伸長的輕繩一端固定于O點，另一端系一待測小球，使其繞O做勻速圓周運動，用力傳感器測得繩上的拉力為F，用停表測得小球轉(zhuǎn)過n圈所用的時間為t，用刻度尺測得O點到球心的距離為圓周運動的半徑R．下列說法正確的是（）A．圓周運動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R時未計入小球半徑，則所得質(zhì)量偏小2.（2023高考全國甲卷）一質(zhì)點做勻速圓周運動，若其所受合力的大小與軌道半徑的n次方成正比，運動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)做勻速圓周運動．座艙的質(zhì)量為m，運動半徑為R，角速度大小為ω，重力加速度為g，則座艙（A）運動周期為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時間內(nèi)，火車（A）運動路程為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動（如圖），在相同的時間內(nèi)，它們通過的路程之比是4：3，運動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.圓周運動的半徑之比為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，被探測器接收，當(dāng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時，通過齒輪帶動凸輪圓盤旋轉(zhuǎn)，當(dāng)圓盤上的凸輪經(jīng)過透鏡系統(tǒng)時光被擋住。已知風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動半徑為r，每轉(zhuǎn)動n圈帶動凸輪圓盤轉(zhuǎn)動一圈。若某段時間SKIPIF1<0內(nèi)探測器接收到的光強隨時間變化關(guān)系如圖(b)所示，則該時間段內(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)臺上，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸OO′重合。轉(zhuǎn)臺以一定角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止，它和O點的連線與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傳動齒輪，與車后輪同角速度轉(zhuǎn)動，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，將鏈條由Q輪換到P輪，下列說法正確的是（）A.車后輪的轉(zhuǎn)速變大B.車后輪轉(zhuǎn)動的角速度變小C.車后輪轉(zhuǎn)動的周期不變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，修正帶是通過兩個齒輪的相互咬合進(jìn)行工作的，其原理可簡化為圖中所示的模型。A、B是轉(zhuǎn)動的大小齒輪邊緣的兩點，C是大輪上的一點。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（）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)動周期之比1：2：23.（2023濟南高一期中）如圖甲所示（俯視圖），兩個水平放置的齒輪緊緊咬合在一起（靠齒輪傳動），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?，F(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摩擦因數(shù)為μ、最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，忽略其他摩擦，重力加速度為g。齒輪靜止時細(xì)線恰好拉直且無張力，若大齒輪由靜止開始緩慢增大轉(zhuǎn)動的角速度SKIPIF1<0，則（）A.當(dāng)大齒輪的角速度為SKIPIF1<0時，細(xì)線上有拉力B.當(dāng)大齒輪的角速度為SKIPIF1<0時，滑塊B所受摩擦力為0C.當(dāng)小齒輪的角速度為SKIPIF1<0時，兩滑塊恰好未相對齒輪滑動D.當(dāng)兩滑塊開始相對齒輪滑動時，滑塊B會做離心運動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，在電動機帶動下緩慢地轉(zhuǎn)動起來。當(dāng)轉(zhuǎn)動周期為SKIPIF1<0時，發(fā)現(xiàn)小球恰好與管件間沒有力的作用；而當(dāng)轉(zhuǎn)動周期為SKIPIF1<0時，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)電動機還沒有轉(zhuǎn)動時，彈性繩的伸長量；（2）SKIPIF1<0的值；（3）管件SKIPIF1<0部分的管長SKIPIF1<0。5.（2023安徽合肥六中質(zhì)檢）如圖所示，質(zhì)量SKIPIF1<0的小球用長度SKIPIF1<0的輕繩懸掛于O點，O點距水平地面的豎直高度SKIPIF1<0，SKIPIF1<0點在O點的正下方。現(xiàn)使小球獲得一速度后在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，輕繩與豎直方向的夾角為SKIPIF1<0，某一時刻輕繩突然斷裂，取重力加速度SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0。下列說法正確的是（）A.小球做勻速圓周運動時的加速度大小為SKIPIF1<0B.輕繩斷裂前繩的拉力大小為2NC.小球剛落地時的速度與水平方向夾角為SKIPIF1<0D.小球落地點到SKIPIF1<0點的距離為1.6m6.（2023江蘇南通期中）兩根長度不同的細(xì)線下面分別懸掛著小球，細(xì)線上端固定在同一點，若兩個小球以相同的角速度，繞共同的豎直軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則兩個小球在運動過程中的相對位置關(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、乙兩個質(zhì)量相同的小球（視為質(zhì)點）用等長輕質(zhì)細(xì)線1、2連接，懸掛在天花板上的O點，兩球在各自的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，并處于相對靜止?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小球在粗糙的水平桌面上做演示向心力的實驗，若老師的手和小球的運動均視為繞固定點O的勻速圓周運動，則（）A.小球所需的向心力僅由輕繩對小球的拉力提供B.小球所需的向心力由輕繩對小球拉力和桌面對小球摩擦力的合力提供C.小球運動一周，輕繩對小球拉力做的功為零D.小球運動一周，桌面對小球摩擦力做的功為零9.（2023浙江十所名校期中聯(lián)考）甲、乙兩運動員運動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