圆周运动高考题(含答案)

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1、C由圆周运动知识得：F吨即:l.25mg=m由动能定理:mg(h-R-Rcos37°)——mgx(/?cot0+2/?+/?sin37°)=—mv^【例1］如图所示的装置是在竖直平面内放置光滑的绝缘轨道,处于水平向右的匀强电场中，以带负电荷的小球从高力的A处静止开始下滑，沿轨道力％运动后进入圆环内作圆周运动。己知小球所受到电场力是其重力的3/4,圆滑半径为R,斜面倾角为〃，Sbc二2爪若使小球在圆环内能作完整的圆周运动，力至少为多少？解析：小球所受的重力和电场力都为恒力，故可两力等效为一个力卜；如

2、图所示。可知?=1.25mg,方向与竖一直方向左偏下37°,从图6屮可知，能否作完整的圆周运动的临界点是能否通过〃点，若恰好能通过〃点，即达到〃点吋球与环的弹力恰好为零。对于B,徉飓对于A,T+f=MrcofT-f=Mrco；联立①、②可求出此时的高度力。【例2］如图所示，用细绳一端系着的质量为＞0.6kg的物体A静止在水平转盘上，细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔0吊着质量为/zfO.3kg的小球A的重心到。点的距离为0.2m.若A与转盘间的最大静摩擦力为A2N,为使小球〃保持静止，求转盘绕中心0

3、旋转的角速度s的取值范围.解析：要使〃静止，/必须相对于转盘静止——具有与转盘相同的角速度.A需要的向心力由绳拉力和静摩擦力合成.角速度取最大值时，力冇离心趋势，静摩擦力指向圆心Q角速度取最小值时，力有向心运动的趋势，静摩擦力背离圆心a对于A球,对于〃球，N2+m2g=69]=6.5rad/sco2=2.9rad/s所以2.9rad/s

4、/球的质量为朋，〃球的质量为风.它们沿环形I员I管顺时针运动，经过最低点时的速度都为心设力球运动到最低点时，〃球恰好运动到最高点，若耍此时两球作用于圆管的合力为零，那么血、血、斤与％应满足的关系式是・解析：力球通过圆管最低点吋，圆管对球的压力竖直向上，所以球对圆管的压力竖直向下.若要此时两球作用于圆管的合力为零，〃球对圆管的压力一定是竖直向上的，所以圆管对〃球的压力一定是竖直向卜•的.最高点时—m2v2+®g2R=—^2vo根据牛顿运动定律又A［二皿解得（加］—加2）~^"+（加I+5加2）g=°

5、【例5】如图所示，滑块在恒定外力作用下从水平轨道上的力点由静止出发r到〃点时撤去外力，又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动，且恰好通过轨道最高点C,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点儿试求滑块在力〃段运动过程屮的加速度.2解析：设圆周的半径为斤，则在C点：妒刃①R离开C点，滑块做平抛运动，贝\2R=ge/2②Vet—由〃至

6、JC过程：mvc/2+2mgR=iiivr/2④由A到〃运动过程：⑤曲①②③④⑤式联立得到：沪5g/4例6、如图所示，M为悬挂在竖直平而内某一点的木质小球，悬线长为L,质量为

7、m的子弹以水平速度V。射入球中而未射出，要使小球能在竖直平面内运动,且悬线不发生松驰，求子弹初速度V。应满足的条件。分两种情况：（1）若小球能做完整的I员I周运动，则在最高点满足：（加+M）g＜（加+M）//厶由机械能守是律得:^(m+M)V22(m+M)*一2(m+M)gL由以上各式解得：竺巴甌・m（2）若木球不能做完整的圆周运动，则上升的最大高度为L时满足：-（m+M）V,2＜（m+M）gL解得:Vo＜mb・2m所以，要使小球在竖直平而内做悬线不松驰的运动，V。应满足的条件是:T7加+Mg~7

8、-p.T7m+Mrz——v（）＞或匕w顾mm图4—2—11在观看双人花样滑冰表演时，观众有时会看到女运动员被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方向的匀速圆周运动.已知通过目测估计拉住女运动员的男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为45。，重力加速度为g=10m/s2,若已知女运动员的体重为35kg,据此可估算该女运动员（）A.受到的拉力约为35（h/2NB・受到的拉力约为350NC・向心加速度约为10m/s2D・向心加速度约为1（h/2m/s2解析：本题考查了匀速圆周运动的动力学分析.以女运动员为研究对

9、象,根据题意有G=/〃g=350N;则由图易得女运动员受到的拉力约为35（h/2N,A正确；向心加速度约为10m/s2,C正确.答案：AC图4一2—122.中央电视台《今日说法》栏目最近报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故.家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲进李先生家，造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案.经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图4一2—12所示•交警根据图示作出以下判断，你认