高考物理答题技巧《圆周运动》高频考点巩固（2019年最新版） - 高考物理题库

1、填空题在现代化大都市中，一些酒店常设有旋转餐厅，如图所示．旅客静坐在餐桌旁，一边品茶饮酒，一边环视全城美景．设某旋转餐厅转动一周所需的时间约为1h，餐桌离转轴中心约20m，则餐桌的线速度为______m/s．若该餐桌上有两位顾客，他们到转轴中心的距离之差为0.50m，则他们的线速度大小之差为______m/s．（π取3.14，计算结果都保留两位有效数字）

参考答案：餐厅的角速度ω=2πT．餐桌与餐厅的角速度相等，则餐桌的线速度v=rω=2πrT=2π×203600m/s=0.035m/s．
线速度之差△v=r1ω-r2ω=△rω=2π3600×0.5m/s=8.7×10-4m/s．
故答案为：0.035，8.7×10-4．

本题解析：

本题难度：一般

2、计算题如图所示，一质量为m＝1 kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的A点，随传送带运动到B点，小物块从C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道恰能做圆周运动．已知圆弧半径R＝0．9m，轨道最低点为D，D点距水平面的高度h＝0．8m．小物块离开D点后恰好垂直碰击放在水平面上E点的固定倾斜挡板．已知物块与传送带间的动摩擦因数＝0．3，传送带以5 m／s恒定速率顺时针转动（g取10 m／s2），试求：

（1）传送带AB两端的距离；
（2）小物块经过D点时对轨道的压力的大小；
（3）倾斜挡板与水平面间的夹角的正切值．

参考答案：（1）=1．5m（2）（3）

本题解析：（1）对小物块，在C点恰能做圆周运动，由牛顿第二定律得：?，
则．………………………………………………………………………（2分）
由于，小物块在传送带上一直加速，则由A到B有
，………………………………………………………………（2分）

所以传送带AB两端的距离=1．5m．……………………………………………………（2分）
（2）对小物块，由C到D有，…………………………………（2分）
在D点FN-mg=，代入数据解得FN＝60N．…………………………………………（2分）
由牛顿第三定律知小物块对轨道的压力大小为．………………………（1分）
（3）小物块从D点抛出后做平抛运动，则，
解得t＝0．4s…………………………（2分）
将小物块在E点的速度进行分解得．…………（2分

本题难度：一般

3、选择题一个质量为m的小铁块沿半径为R的固定半圆轨道上端边缘由静止下滑，当滑到半球底部时，半圆轨道底部所受压力为铁块重力的3倍，则此下滑过程中

A．铁块机械能守恒
B．铁块动能的增加为1.5 mgR
C．铁块在下滑过程中除重力之外其他力做功为0.5mgR
D．铁块滑到最低点时重力的功率为0

参考答案：AD

本题解析：铁块滑到半球底部时，半圆轨道底部所受压力为铁块重力的3倍，对铁块，根据牛顿第二定律，有N-mg=m①
因铁块对轨道的压力大小等于轨道对铁块的支持力大小，根据题意，有N="3mg" ②
联立①②得：
若铁块下滑过程机械能守恒，设铁块滑到轨道底端时的速度大小为V，则得： mgR=mV2③
由③式解得：
因V=v，所以铁块的机械能守恒，故A正确．铁块增加的动能为△Ek=mv2=mgR，故B错误．因为铁块的机械能守恒，故铁块在下滑过程中除重力之外其他力做功为0，故C错误．铁块滑到最低点时速度水平向右，没有竖直分速度，所以此时重力的瞬时功率为0，故D正确．故选：AD．
考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律的应用.

本题难度：一般

4、填空题一质量为5kg的物体，沿半径为2m的圆轨道作匀速圆周运动，1分钟内运动了30圈，则物体运动的线速度为_________m/s，角速度为__________rad/s，向心力为_________N。

参考答案：2π，π，10π2

本题解析：该物体的转速为，所以该物体的角速度为，根据公式可得物体的线速度为：，根据公式可得
点评：关键是正确掌握公式，，

本题难度：简单

5、计算题（13分）如图所示，是一传送装置，其中AB段粗糙，AB段长为L＝1 m，动摩擦因数μ＝0.5；BC、DEN段均可视为光滑，DEN是半径为r＝0.5 m的半圆形轨道，其直径DN沿竖直方向，C位于DN竖直线上，CD间的距离恰能让小球自由通过。其中N点又与足够长的水平传送带的右端平滑对接，传送带以6m/s的速率沿顺时针方向匀速转动，小球与传送带之间的动摩擦因数也为0.5。左端竖直墙上固定有一轻质弹簧，现用一可视为质点的小球压缩弹簧至A点后由静止释放(小球和弹簧不粘连)，小球刚好能沿圆弧DEN轨道滑下，而始终不脱离轨道。已知小球质量m＝0.2 kg ，g 取10m/s2。

（1）求小球到达D点时速度的大小及弹簧压缩至A点时所具有的弹性势能；
（2）小球第一次滑上传送带后的减速过程中，在传送带上留下多长的痕迹？
（3）如果希望小球能沿着半圆形轨道上下不断地来回运动，且始终不脱离轨道，则传送带的速度应满足什么要求？

参考答案：（1）1.5J（2）（3）

本题解析： (1)“小球刚好能沿DEN轨道滑下”，在圆周最高点D点必有：
mg＝m         （1分）
得：vD＝ m/s，                     （1分）
从A点到D点，由能量守恒得：Ep＝μmgL＋ mvD2         （1分）
联立以上两式并代入数据得：Ep＝1.5J                         （1分）
（2）从D到N，根据机械能守恒可得    （1分）
在传送带上物块                   （1分）
物块向左减速                         （1分）
物块向左运动的位移           （1分）
传送带向右运动的位移为                  （1分）
留下的痕迹为                   （1分）
（3）设物块在传送带上返回到右端的速度为v0，
若物块恰能冲到EF轨道圆心的等高处，
则                 （1分）
          （1分）
则传送带的速度必须满足
考点：能量守恒定律，匀变速直线运动