2025届新高考物理热点冲刺复习圆周运动

2025届新高考物理热点冲刺复习

圆周运动

知识回顾【课程标准】对本章的要求1．通过实验，了解曲线运动，知道物体做曲线运动的条件。2．会用运动的合成与分解的方法分析平抛运动。体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想。能分析生产生活中的抛体运动。3．会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动。知道匀速圆周运动向心加速度的大小和方向。4．能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。了解生产生活中的离心现象及其产生的原因。5．通过史实，了解万有引力定律的发现过程。知道万有引力定律。认识发现万有引力定律的重要意义。认识科学定律对人类探索未知世界的作用。6．会计算人造地球卫星的环绕速度。知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。实验五：探究平抛运动的规律实验六：探究匀速圆周运动向心力大小与半径、角速度、质量的关系知识回顾一、匀速圆周运动及描述1．匀速圆周运动(1)定义：如果做圆周运动的质点________________的大小不随时间变化，这种运动称为匀速圆周运动。(2)特点：加速度大小不变，方向始终指向圆心，是变加速运动。(3)条件：合力大小不变、方向始终与速度方向垂直且指向圆心。(4)匀速圆周运动的线速度表达式：v＝________________。知识回顾项目定义、意义公式、单位线速度反映物体做圆周运动的_______的物理量公式：v＝角速度反映物体绕圆心______的物理量公式：ω＝周期做匀速圆周运动的质点，运动______所用的时间①公式：T＝②公式：f＝③公式：n＝向心加速度(1)描述速度_______变化快慢的物理量(an)(2)方向指向：公式：an＝知识回顾二、匀速圆周运动的向心力1．作用效果：

向心力产生向心加速度，只改变线速度的_____，不改变线速度的____。2．大小：Fn＝

。3．方向：始终沿半径方向指向_____，时刻在改变，即向心力是一个变力。4．来源：

向心力是指向圆心的合力，

可以由一个力提供，也可以由几个力的_______提供，

还可以由一个力的________________

______提供。知识回顾三、离心运动1．定义：做______________的物体，在所受向心力突然消失或合力不足以提供维持圆周运动所需____________的情况下，会做逐渐远离圆心的运动。2．本质：做圆周运动的物体，由于__________，总有沿着______________飞出去的倾向。3．受力特点(1)当F＝mω2r时，物体做__________运动。(2)当F＝0时，物体沿__________方向飞出。(3)当F<mω2r时，物体逐渐____________圆心，做离心运动。(4)当F>mω2r时，物体将逐渐靠近圆心，做近心运动。不同传动方式对比线速度

角速度

周期的关系广东高考真题【2021广东】4、由于高度限制，车库岀入口采用图2所示的曲杆道闸.道闸由转动杆0P与横杆PQ链接而成，P、Q为横杆的两个端点.在道闸抬起过程中，杆PQ始终保持水平。杆0P绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是（

）

A.P点的线速度大小不变

B.P点的加速度方向不变

C.Q点在竖直方向做匀速运动

D.Q点在水平方向做匀速运动

A【2022广东】4.图是简化的某种旋转磁极式发电机原理图。定子是仅匝数n不同的两线圈，n1>n2，二者轴线在同一平面内且相互垂直，两线圈到其轴线交点O的距离相等，且均连接阻值为R的电阻，转子是中心在O点的条形磁铁，绕O点在该平面内匀速转动时，两线圈输出正弦式交变电流。不计线圈电阻、自感及两线圈间的相互影响，下列说法正确的是（）

A.

两线圈产生的电动势的有效值相等

B.

两线圈产生的交变电流频率相等

C.

两线圈产生的电动势同时达到最大值

D.

两电阻消耗的电功率相等B2022年没有单独考圆周运动，此题为考查交变电流【2023广东】8.人们用滑道从高处向低处运送货物．如图所示，可看作质点的货物从圆弧滑道顶端P点静止释放，沿滑道运动到圆弧末端Q点时速度大小为6m/s．已知货物质量为20kg，滑道高度h为4m，且过Q点的切线水平，重力加速度取10m/s2．关于货物从P点运动到Q点的过程，下列说法正确的有（）

A．重力做的功为360J

B．克服阻力做的功为440J

C．经过Q点时向心加速度大小为9m/s2

D．经过Q点时对轨道的压力大小为380NBCD

A汽车安全带

全国高考真题【2024黑吉辽】“指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧。如图,当篮球在指尖上绕轴转动时,球面上P、Q两点做圆周运动的

(

)

A.半径相等

B.线速度大小相等

C.向心加速度大小相等

D.角速度大小相等D

【大本P56例1】)如图所示，门把手上A、B两点到转轴上O点的距离之比为1∶2，匀速转动门把手时，下列说法正确的()

A.A、B两点的线速度大小之比为1∶2

B.A、B两点的角速度之比为1∶2

C.A、B两点的向心加速度大小之比为1∶4

D.A、B两点与转轴上O点的连线在相同时间内扫过的面积相等A

【大本P56例2】如图所示，一球体绕轴O1O2以角速度ω旋转，A、B为球体上两点。下列说法正确的()

A.

A、B两点具有相同的角速度

B.

A、B两点具有相同的线速度

C.

A、B两点具有相同的向心加速度

D.

A、B两点的向心加速度方向都指向球心A【2024湛江一模】在我国汉代,劳动人民就已经发明了辘轳,如图所示,可转动的把手边缘上a点到转轴的距离为4R,辘轳边缘上b点到转轴的距离为R,忽略空气阻力。在水桶离开水面后加速上升的过程中,下列说法正确的是(

)

A.a点与b点的角速度之比为4∶1

B.a点的线速度大小与水桶上升的速度大小之比为1∶4

C.a点与b点的向心加速度大小之比为4∶1

D.绳的拉力对水桶(含桶内的水)的冲量大小等于重力对水桶(含桶内的水)的冲量大小C

【小本P428】2．如图为明代出版的《天工开物》中记录的“牛转翻车”，该设备利用畜力转动不同半径齿轮来改变水车的转速，从而将水运送到高处。图中a、b分别为两个齿轮边缘上的点，齿轮半径之比ra∶rb＝4∶3；a、c在同一齿轮上且a、c到转轴的距离之比ra∶rc＝2∶1，则在齿轮转动过程中()

A．a、b的角速度相等

B．b的线速度比c的线速度小

C．b、c的周期之比为3∶4

D．a、b的向心加速度大小之比为4∶3D

A略抽象，学生不易理解情境【2023全国甲】一质点做匀速圆周运动,若其所受合力的大小与轨道半径的n次方成正比,运动周期与轨道半径成反比,则n等于 (

)

A.1

B.2

C.3

D.4C向心力来源解题思路

A

【大本P56例5】如图甲所示，在问天实验舱中的变重力科学实验柜，可为科学实验提供零重力到两倍重力范围的高精度模拟重力环境，用以研究不同重力环境下的科学现象。变重力科学实验柜的主要装置是图乙所示的两套离心机。离心机旋转过程中，由于惯性作用，实验载荷会有沿着旋转半径向外飞出的趋势，可以等效为物体在圆周运动中受到一个与向心力等大反向的“离心力”，而这个“离心力”就可以用来模拟物体受到的重力。某次实验中，需要给距离圆心450mm的实验载荷模拟2g的重力环境(g取9.8m/s2)，则离心机的转速最接近以下哪个值()

A.0.1r/s B．1r/s

C.10r/s D．100r/sB

B例题顺序

1、汽车在水平路面上转弯

2、自行车在水平路面上转弯

3、汽车在倾斜路面上转弯，分析速度大小对摩擦力的影响，或雨雪天

4、火车转弯时内外轨道的压力变化

B

D

B如图所示，质量相等的甲、乙两个小球，在光滑玻璃漏斗内壁做水平面内的匀速圆周运动，甲在乙的上方.则()

A.球甲的角速度一定大于球乙的角速度

B.球甲的线速度一定大于球乙的线速度

C.球甲的运动周期一定小于球乙的运动周期

D.球甲对筒壁的压力一定大于球乙对筒壁的压力B

A

B

【大本P56】【跟踪训练2】(2023·高考江苏卷，T13)“转碟”是传统的杂技项目，如图所示，质量为m的发光物体放在半径为r的碟子边缘，杂技演员用杆顶住碟子中心，使发光物体随碟子一起在水平面内绕A点做匀速圆周运动。当角速度为ω0时，碟子边缘看似一个光环。求此时发光物体的速度大小v0和受到的静摩擦力大小f。w0rmw02r

D9．如图所示为一水平转盘，A、B两物块叠放在转盘上，已知A、B间的动摩擦因数为μ1，B与转盘间的动摩擦因数为μ2。初始时，物块均静止，现逐渐增大圆盘的角速度，下列说法正确的是（

）

A．摩擦力对物块不做功

B．物块所受的合力指向圆盘的轴心

C．若μ1≥μ2，则A、B始终相对静止，某时刻开始一起滑动

D．若μ1≥μ2，由于物块质量未知，无法判断A、B谁先滑动

C

B【2021河北】(多选)如图,矩形金属框MNQP竖直放置,其中MN、PQ足够长,且PQ杆光滑。一根轻弹簧一端固定在M点,另一端连接一个质量为m的小球,小球穿过PQ杆。金属框绕MN轴分别以角速度ω和ω'匀速转动时,小球均相对PQ杆静止。若ω'>ω,则与以ω匀速转动时相比,以ω'匀速转动时 (

)

A.小球的高度一定降低

B.弹簧弹力的大小一定不变

C.小球对杆压力的大小一定变大

D.小球所受合外力的大小一定变大BD【2023福建】一种离心测速器的简化工作原理如图所示。细杆的一端固定在竖直转轴OO'上的O点,并可随轴一起转动。杆上套有一轻质弹簧,弹簧一端固定于O点,另一端与套在杆上的圆环相连。当测速器稳定工作时,圆环将相对细杆静止,通过圆环的位置可以确定细杆匀速转动的角速度。已知细杆长度

l=0.2m,杆与竖直转轴的夹角

α

始终为60°,弹簧原长x0=0.1m,弹簧劲度系数

k=100N/m,圆环质量

m=1kg;弹簧始终在弹性限度内,重力加速度大小取10m/s2,摩擦力可忽略不计。

(1)若细杆和圆环处于静止状态,求圆环到O点的距离;

(2)求弹簧处于原长时,细杆匀速转动的角速度大小;

(3)求圆环处于细杆末端P时,细杆匀速转动的角速度大小。轻绳轻杆模型最高点：1、受力分析（注意弹力）2、列公式3、临界条件解题思路

D【2020·全国卷Ⅰ】如图，一同学表演荡秋千.已知秋千的两根绳长均为10m，该同学和秋千踏板的总质量约为50kg.绳的质量忽略不计.当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（

）

A.200N

B.400N

C.600N

D.800NB【2021浙江6月】质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示,对该时刻,下列说法正确的是 (

)

A.

秋千对小明的作用力小于mg

B.

秋千对小明的作用力大于mg

C.

小明的速度为零,所受合力为零

D.

小明的加速度为零,所受合力为零A【2022北京】我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验,提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验:细绳一端固定,另一端系一小球,给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验, (

)

A.小球的速度大小均发生变化

B.小球的向心加速度大小均发生变化

C.细绳的拉力对小球均不做功

D.细绳的拉力大小均发生变化C

AD

【大本P56】【跟踪训练3】(2024·广东惠州市二模)如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，重力加速度大小为g，下列说法正确的是()

A．过山车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来

B．人在最高点时对座位不可能产生大小为mg的压力

C．人在最低点时对座位的压力等于mg

D．人在最低点时对座位的压力大于mgD

【大本P56例8】如图所示，在体操男子单杠比赛中，某选手的质量为70kg，做“双臂大回环”运动，用双手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动。此过程中，运动员到达最低点时手臂受的总拉力大小至少约为(忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2)()

A．2500N

B．3500N

C．4500N

D．5500NB

A

D

B

C【2024全国甲】如图,一光滑大圆环固定在竖直平面内,质量为m的小环套在大圆环上,小环从静止开始由大圆环顶端经Q点自由下滑至其底部,Q为竖直线与大圆环的切点。则小环下滑过程中对大圆环的作用力大小 (

)

A.在Q点最大

B.在Q点最小

C.先减小后增大

D.先增大后减小C注重数学计算，求FN的临界值拓展

【大本P56例9】越野滑雪集训队利用工作起来似巨型“陀螺”的圆盘滑雪机模拟一些特定的训练环境和场景，其转速和倾角根据需要可调。一运动员的某次训练过程简化为如下模型：圆盘滑雪机绕垂直于盘面的固定转轴以恒定的角速度和倾角转动，盘面上离转轴距离为R处的运动员(保持图中滑行姿势，可看成质点)与圆盘始终保持相对静止。下列说法正确的是()

A.运动员随圆盘运动过程中摩擦力始终指向圆心

B.运动员随圆盘做匀速圆周运动时，一定始终受到两个力的作用

C．ω取不同数值时，运动员在最高点受到的摩擦力一定随ω的增大而增大

D．运动员由最低点运动到最高点的过程中摩擦力对其一定做正功D小本

B【小本P411】4．(2024·浙江嘉兴市二模)如图所示的是港