\\十年真題（2016?2025）

4<06圓周運(yùn)劭

■十年考情?探規(guī)律?

考點(diǎn)十年考情(2016-2025)命題趨勢

2025,福建?高考真題2025,山東,高考注重基礎(chǔ)考查：常以選擇題形式考查描

真題2024?江西?高考真題、2024?廣述圓周運(yùn)動(dòng)的基本物理量，如線速度、角速度、

東?高考真題、2024?江蘇?高考真周期等，以及勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件，考查學(xué)生

題、2024?遼寧?高考真題、2023?北對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。

京?高考真題、2023?全國?高考真

2.情境化命題增多：結(jié)合生活實(shí)際，如過

題、2023?福建?高考真題、2022?浙

山車軌道、雪地轉(zhuǎn)椅等，考查學(xué)生運(yùn)用圓周運(yùn)

江?高考真題、2022?山東?高考真

動(dòng)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

題、2022?河北?高考真題、2022?福

考點(diǎn)1圓周運(yùn)

建?高考真題、2022?遼寧?高考真3.綜合應(yīng)用趨勢明顯：常與能量、動(dòng)力學(xué)

動(dòng)

題、2021?浙江?高考真題、2021?全等知識(shí)綜合考查，如圓周運(yùn)動(dòng)與功能關(guān)系的結(jié)

（10年10考）

國?高考真題、2021?河北?高考真合，或圓周運(yùn)動(dòng)臨界問題的分析。

題、2020?浙江?高考真題、2020?全4.重視模型分析：對(duì)圓錐擺模型、水平圓

國?高考真題、2019?海南?高考真盤模型等考查較多，要求學(xué)生掌握這些模型的

題、2019?浙江?高考真題、2019?江動(dòng)力學(xué)分析及臨界條件。備考時(shí)，學(xué)生應(yīng)扎實(shí)

蘇?高考真題、2018?江蘇?高考真掌握基礎(chǔ)知識(shí)，強(qiáng)化情境理解與建模能力，注

題、2018?浙江?高考真題、2017?浙重綜合應(yīng)用訓(xùn)練，熟悉常見模型，提升解題能

江?高考真題、2016?上海?高考真力。

題、2016?浙江?高考真題

一分考點(diǎn)-精準(zhǔn)練一

考點(diǎn)01圓周運(yùn)動(dòng)

1.（2025?福建?高考真題）春晚上轉(zhuǎn)手絹的機(jī)器人，手絹上有P、Q兩點(diǎn)，圓心為。，OQ=^3OP,手絹?zhàn)?/p>

勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（）

A.P、。線速度之比為1：道

B.P、。角速度之比為6:1

C.P、。向心加速度之比為6:1

D.尸點(diǎn)所受合外力總是指向。

【答案】AD

【詳解】B.手絹?zhàn)鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，由圖可知尸、。屬于同軸傳動(dòng)模型，故角速度相等，即角速度之比

為1:1,B錯(cuò)誤；

A.由v=m

可知，尸、。線速度之比

Vp-ve=rop:rOQ=l：y/3

得A正確；

C.由a=arr

可知，尸、。向心加速度之比

Clp?CLQ^OP,^OQ=1:石

得C錯(cuò)誤；

D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其合外力等于向心力，故合力總是指向圓心0,D正確。

故選AD。

2.（2025?山東,高考真題）某同學(xué)用不可伸長的細(xì)線系一個(gè)質(zhì)量為01kg的發(fā)光小球，讓小球在豎直面內(nèi)繞

一固定點(diǎn)做半徑為0.6m的圓周運(yùn)動(dòng)。在小球經(jīng)過最低點(diǎn)附近時(shí)拍攝了一張照片，曝光時(shí)間為*s。由于

小球運(yùn)動(dòng)，在照片上留下了一條長度約為半徑：的圓弧形徑跡。根據(jù)以上數(shù)據(jù)估算小球在最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線

的拉力大小為（）

A.UNB.9NC.7ND.5N

【答案】C

【詳解】根據(jù)題意可知在曝光時(shí)間內(nèi)小球運(yùn)動(dòng)的長度為A/=gr=gx0.6m=0.12m

=A/0.12

近似認(rèn)為在曝光時(shí)間內(nèi)小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故有"一

50

在最低點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律有7777g上

r

代入數(shù)據(jù)解得T=7N

故選C。

3.（2025?山東?高考真題）如圖所示，在無人機(jī)的某次定點(diǎn)投放性能測試中，目標(biāo)區(qū)域是水平地面上以。

點(diǎn)為圓心，半徑R/=5m的圓形區(qū)域，。0,垂直地面，無人機(jī)在離地面高度H=20m的空中繞0,點(diǎn)、平行

地面做半徑R2=3m的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A、3為圓周上的兩點(diǎn)，&4。/=90。。若物品相對(duì)無人機(jī)無初速度地

釋放，為保證落點(diǎn)在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，無人機(jī)做圓周運(yùn)動(dòng)的最大角速度應(yīng)為?！惫?。當(dāng)無人機(jī)以。,四沿圓周運(yùn)

動(dòng)經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，相對(duì)無人機(jī)無初速度地釋放物品。不計(jì)空氣對(duì)物品運(yùn)動(dòng)的影響，物品可視為質(zhì)點(diǎn)且落地

后即靜止，重力加速度大小g=10m/s2。下列說法正確的是（）

711.

A.=—rad/s

2二,

B.69max=jrad/s

C.無人機(jī)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，在A點(diǎn)釋放的物品已經(jīng)落地

D.無人機(jī)運(yùn)動(dòng)到2點(diǎn)時(shí)，在A點(diǎn)釋放的物品尚未落地

【答案】BC

【詳解】AB.物品從無人機(jī)上釋放后，做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向

可得t=2s

要使得物品落點(diǎn)在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，水平方向滿足尤=西-咫=vt

V

八2

2

聯(lián)立可得%ax=]rad/s

故A錯(cuò)誤，B正確；

71

CD.無人機(jī)從A到8的時(shí)間5_3%

?max4

由于f>t

可知無人機(jī)運(yùn)動(dòng)到8點(diǎn)時(shí)，在A點(diǎn)釋放的物品已經(jīng)落地，故c正確，D錯(cuò)誤。

故選BCo

4.（2025?廣東?高考真題）將可視為質(zhì)點(diǎn)的小球沿光滑冰坑內(nèi)壁推出，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，

如圖所示。已知圓周運(yùn)動(dòng)半徑R為0.4m,小球所在位置處的切面與水平面夾角。為45°,小球質(zhì)量為0.1kg,

重力加速度g取lOm/s?。關(guān)于該小球，下列說法正確的有（）

【答案】AC

【詳解】A.對(duì)小球受力分析可知耳]=mgtan45o=〃/R

解得o=5rad/s

故A正確；

B.線速度大小為v=0R=2m/s

故B錯(cuò)誤；

C.向心加速度大小為4=療尺=10向$2

故C正確；

D.所受支持力大小為N芯=0N

cos45°

故D錯(cuò)誤。

故選AC。

5.（2025?江蘇?高考真題）游樂設(shè)施"旋轉(zhuǎn)杯"的底盤和轉(zhuǎn)杯分別以。、。'為轉(zhuǎn)軸，在水平面內(nèi)沿順時(shí)針方

向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。。'固定在底盤上。某時(shí)刻轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)到如圖所示位置，杯上A點(diǎn)與。、O'恰好在同一條直線

上。則（）

A.A點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B.O'點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

C.此時(shí)A點(diǎn)的速度小于。'點(diǎn)

D.此時(shí)A點(diǎn)的速度等于。'點(diǎn)

【答案】B

【詳解】A.A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)為A點(diǎn)繞O'的圓周運(yùn)動(dòng)和O'相對(duì)于。的圓周運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，故軌跡不是圓周，故

不做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)題意O'固定在底盤上，故可知O'圍繞。點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故B正確；

CD.杯上A點(diǎn)與0、O'恰好在同一條直線上時(shí)且A在。0,延長線上，A點(diǎn)和。，點(diǎn)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)方向相同，

又A點(diǎn)相對(duì)O'點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，故此時(shí)A的速度大于。'的速度，故CD錯(cuò)誤。

故選Bo

6.（2025?河北?高考真題）某同學(xué)在傍晚用內(nèi)嵌多個(gè)彩燈的塑料繩跳繩，照片錄了彩燈在曝光時(shí)間內(nèi)的運(yùn)

動(dòng)軌跡，簡圖如圖。彩燈的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，相機(jī)本次曝光時(shí)間是\s,圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角約

為30。，則該同學(xué)每分鐘跳繩的圈數(shù)約為（）

A.90B.120C.150D.180

【答案】C

71

［詳解】根據(jù)題意可知跳繩的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為?=—=與rad/s=5〃rad/s

△t1

30

故每分鐘跳繩的圈數(shù)為〃=f577"X60=150

故選C。

7.（2025?安徽?高考真題）在豎直平面內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)M繞定點(diǎn)。沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)N沿豎直

方向做直線運(yùn)動(dòng)，M,N在運(yùn)動(dòng)過程中始終處于同一高度。r=O時(shí)，M、N與。點(diǎn)位于同一直線上，如

圖所示。此后在M運(yùn)動(dòng)一周的過程中，N運(yùn)動(dòng)的速度v隨時(shí)間t變化的圖像可能是（）

,N

【答案】D

【詳解】因?yàn)镸、N在運(yùn)動(dòng)過程中始終處于同一高度，所以N的速度f與知在豎直方向的分速度Wy大

小相等,

設(shè)M做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為。，半徑為r,其豎直方向分速度

即vN=corcoscot

則D正確，ABC錯(cuò)誤。

故選D?

8.（2024?江蘇?高考真題）制作陶瓷時(shí)，在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的臺(tái)面上有一些陶屑。假設(shè)陶屑與臺(tái)面間的

動(dòng)摩擦因數(shù)均相同，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩榛力。將陶屑視為質(zhì)點(diǎn)，則（）

A.離轉(zhuǎn)軸越近的陶屑質(zhì)量越大

B.離轉(zhuǎn)軸越遠(yuǎn)的陶屑質(zhì)量越大

C.陶屑只能分布在臺(tái)面的邊緣處

D.陶屑只能分布在一定半徑的圓內(nèi)

【答案】D

【詳解】與臺(tái)面相對(duì)靜止的陶屑做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，靜摩擦力提供向心力，當(dāng)靜摩擦力為最大靜摩擦力時(shí)，

根據(jù)牛頓第二定律可得

"g=marrm^

解得

k=等

因與臺(tái)面相對(duì)靜止的這些陶屑的角速度相同，由此可知能與臺(tái)面相對(duì)靜止的陶屑離轉(zhuǎn)軸的距離與陶屑質(zhì)

量無關(guān)，只要在臺(tái)面上不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的位置都有陶屑。〃與。均一定，故Gax為定值，即陶屑離轉(zhuǎn)軸

最遠(yuǎn)的陶屑距離不超過駕，即陶屑只能分布在半徑為空的圓內(nèi)。故ABC錯(cuò)誤，故D正確。

a>a）~

故選Do

9.（2024?甘肅?高考真題）電動(dòng)小車在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）

A.小車的動(dòng)能不變B.小車的動(dòng)量守恒

C.小車的加速度不變D.小車所受的合外力一定指向圓心

【答案】AD

【詳解】A.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體速度大小不變，故動(dòng)能不變，故A正確；

B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體速度方向時(shí)刻在改變，故動(dòng)量不守恒，故B錯(cuò)誤；

C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度大小不變，方向時(shí)刻在改變，故C錯(cuò)誤；

D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力一定指向圓心，故D正確。

故選AD。

10.（2024?廣東?高考真題）如圖所示，在細(xì)繩的拉動(dòng)下，半徑為廠的卷軸可繞其固定的中心點(diǎn)。在水平面

內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。卷軸上沿半徑方向固定著長度為/的細(xì)管，管底在。點(diǎn)。細(xì)管內(nèi)有一根原長為:、勁度系數(shù)

為女的輕質(zhì)彈簧，彈簧底端固定在管底，頂端連接質(zhì)量為機(jī)、可視為質(zhì)點(diǎn)的插銷。當(dāng)以速度v勻速拉動(dòng)

細(xì)繩時(shí)，插銷做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若v過大，插銷會(huì)卡進(jìn)固定的端蓋。使卷軸轉(zhuǎn)動(dòng)停止。忽略摩擦力，

彈簧在彈性限度內(nèi)。要使卷軸轉(zhuǎn)動(dòng)不停止，V的最大值為（）

端蓋卷軸

一細(xì)繩

V

kk2k

A.r.B.I.D.I.

2m2mm

【答案】A

【詳解】有題意可知當(dāng)插銷剛卡緊固定端蓋時(shí)彈簧的伸長量為=根據(jù)胡克定律有

F=kk=U

2

插銷與卷軸同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同，對(duì)插銷有彈力提供向心力

F=ml"

對(duì)卷軸有

v=ra>

聯(lián)立解得

_[T

V~\2m

故選Ao

11.（2024?江西?高考真題）雪地轉(zhuǎn)椅是一種游樂項(xiàng)目，其中心傳動(dòng)裝置帶動(dòng)轉(zhuǎn)椅在雪地上滑動(dòng)。如圖（a）、

（b）所示，傳動(dòng)裝置有一高度可調(diào)的水平圓盤，可繞通過中心。點(diǎn)的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。圓盤邊緣A處

固定連接一輕繩，輕繩另一端8連接轉(zhuǎn)椅（視為質(zhì)點(diǎn)）。轉(zhuǎn)椅運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，其角速度與圓盤角速度相

等。轉(zhuǎn)椅與雪地之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。

（1）在圖（a）中，若圓盤在水平雪地上以角速度/勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)椅運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后在水平雪地上繞。點(diǎn)

做半徑為6的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。求與02之間夾角。的正切值。

（2）將圓盤升高，如圖（b）所示。圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)椅運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后在水平雪地上繞。?點(diǎn)做半徑為馬的

勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩子與豎直方向的夾角為。，繩子在水平雪地上的投影A8與的夾角為夕。求此時(shí)

圓盤的角速度處。

【詳解】（1）轉(zhuǎn)椅做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)輕繩拉力為T,轉(zhuǎn)椅質(zhì)量為加，受力分析可知輕繩拉力沿

切線方向的分量與轉(zhuǎn)椅受到地面的滑動(dòng)摩擦力平衡，沿徑向方向的分量提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故可

得

Tcosof=mco^rx

jumg=Tsintz

聯(lián)立解得

U.2

tancc=-z~

（2）設(shè)此時(shí)輕繩拉力為7,沿AB和垂直豎直向上的分力分別為

Tt=T'smO,T2=T'COSO

對(duì)轉(zhuǎn)椅根據(jù)牛頓第二定律得

Ttcos[3=mco^r2

沿切線方向

7；sin￡=/=〃然

豎直方向

F^+T2=mg

聯(lián)立解得

_I/jgsin6*cos（3

2，（sin6sin4+〃cos。）2

12.（2024?江蘇?高考真題）如圖所示，輕繩的一端拴一個(gè)蜂鳴器，另一端穿過豎直管握在手中。蜂鳴器在

水平面。內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，緩慢下拉繩子，使蜂鳴器升高到水平面》內(nèi)繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空

氣阻力和摩擦力，與升高前相比，蜂鳴器（）

A.角速度不變B.線速度減小

C,向心加速度增大D.所受拉力大小不變

【答案】C

【詳解】設(shè)繩子與豎直方向夾角為仇小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為廣，小球質(zhì)量為〃2。

CD.對(duì)小球分析有

%=mgtan6=man,FT=-

COS0

根據(jù)。、b兩個(gè)位置可知，6位置更高，則仇〉仇，代入上式，故此

Ffb>Flh,Clnb>diia

故C正確、D錯(cuò)誤；

AB.根據(jù)

ma=mmr2

可有

（Ob>a>a

線速度大小無法判斷，故AB錯(cuò)誤。

故選Co

13.（2024?遼寧?高考真題）“指尖轉(zhuǎn)球”是花式籃球表演中常見的技巧。如圖，當(dāng)籃球在指尖上繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),

球面上尸、。兩點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的（）

A.半徑相等B.線速度大小相等

C,向心加速度大小相等D.角速度大小相等

【答案】D

【詳解】D.由題意可知，球面上尸、。兩點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故角速度大小相等，故D正確;

A.由圖可知，球面上P、。兩點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑的關(guān)系為

rp<rQ

故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)v=可知，球面上尸、。兩點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度的關(guān)系為

VP<VQ

故B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)&=毛"可知，球面上尸、。兩點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度的關(guān)系為

CldQ.

故C錯(cuò)誤。

故選D。

14.（2023?福建?高考真題）一種離心測速器的簡化工作原理如圖所示。細(xì)桿的一端固定在豎直轉(zhuǎn)軸OO'上

的。點(diǎn)，并可隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。桿上套有一輕質(zhì)彈簧，彈簧一端固定于。點(diǎn)，另一端與套在桿上的圓環(huán)

相連。當(dāng)測速器穩(wěn)定工作時(shí)，圓環(huán)將相對(duì)細(xì)桿靜止，通過圓環(huán)的位置可以確定細(xì)桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。

已知細(xì)桿長度L=0.2m,桿與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角。始終為60。，彈簧原長尤0=0.1m,彈簧勁度系數(shù)

左=100N/m,圓環(huán)質(zhì)量〃z=lkg；彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小取lOm/s。，摩擦力可忽略不

計(jì)

（1）若細(xì)桿和圓環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)，求圓環(huán)到。點(diǎn)的距離;

（2）求彈簧處于原長時(shí)，細(xì)桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大??；

（3）求圓環(huán)處于細(xì)桿末端尸時(shí)，細(xì)桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小。

【答案】(1)0.05m；(2)蛆&rad/s；(3)10rad/s

3

【詳解】（1）當(dāng)細(xì)桿和圓環(huán)處于平衡狀態(tài)，對(duì)圓環(huán)受力分析得

To=mgcosa=5N

根據(jù)胡克定律尸=人心得

Axo=^=O.O5m

k

彈簧彈力沿桿向上，故彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧此時(shí)的長度即為圓環(huán)到。點(diǎn)的距離

x=x

io~MQ-0.05m

（2）若彈簧處于原長，則圓環(huán)僅受重力和支持力，其合力使得圓環(huán)沿水平方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。根據(jù)

牛頓第二定律得

mg2

-------=mco^r

tana

由幾何關(guān)系得圓環(huán)此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑為

r=x0sina

聯(lián)立解得

「哈ad/s

（3）圓環(huán)處于細(xì)桿末端尸時(shí)，圓環(huán)受力分析重力，彈簧伸長，彈力沿桿向下。根據(jù)胡克定律得

T=^（L-%o）=lON

對(duì)圓環(huán)受力分析并正交分解，豎直方向受力平衡，水平方向合力提供向心力，則有

mg+Tcosa=FNsina,Tsin6Z+cosa=mo^r

由幾何關(guān)系得

r'=Lsina

聯(lián)立解得

co=10rad/s

15.（2023?北京?高考真題）在太空實(shí)驗(yàn)室中可以利用勻速圓周運(yùn)動(dòng)測量小球質(zhì)量。如圖所示，不可伸長的

輕繩一端固定于。點(diǎn)，另一端系一待測小球，使其繞。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，用力傳感器測得繩上的拉力

為憶用停表測得小球轉(zhuǎn)過n圈所用的時(shí)間為f,用刻度尺測得O點(diǎn)到球心的距離為圓周運(yùn)動(dòng)的半徑七

下列說法正確的是（

o

A.圓周運(yùn)動(dòng)軌道可處于任意平面內(nèi)

B.小球的質(zhì)量為粵;

C.若誤將圈記作〃圈，則所得質(zhì)量偏大

D.若測R時(shí)未計(jì)入小球半徑，則所得質(zhì)量偏小

【答案】A

【詳解】A.空間站內(nèi)的物體都處于完全失重狀態(tài)，可知圓周運(yùn)動(dòng)的軌道可處于任意平面內(nèi)，故A正確；

B.根據(jù)

F-marR

271n

o）=-----

解得小球質(zhì)量

Ft1

m=----------

故B錯(cuò)誤；

C.若誤將圈記作〃圈，則得到的質(zhì)量偏小，故C錯(cuò)誤；

D.若測R時(shí)未計(jì)入小球的半徑，則R偏小，所測質(zhì)量偏大，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

16.（2023,江蘇?高考真題）"轉(zhuǎn)碟”是傳統(tǒng)的雜技項(xiàng)目，如圖所示，質(zhì)量為機(jī)的發(fā)光物體放在半徑為廣的碟

子邊緣，雜技演員用桿頂住碟子中心，使發(fā)光物體隨碟子一起在水平面內(nèi)繞A點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)

角速度為為時(shí)，碟子邊緣看似一個(gè)光環(huán)。求此時(shí)發(fā)光物體的速度大?。ズ褪艿降撵o摩擦力大小人

【答案】v0=a>or.f=ma>；r

【詳解】發(fā)光體的速度

%=00r

發(fā)光體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則靜摩擦力充當(dāng)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則靜摩擦力大小為

f=ma）lr

17.（2023?湖南?高考真題）某同學(xué)自制了一個(gè)手搖交流發(fā)電機(jī)，如圖所示。大輪與小輪通過皮帶傳動(dòng)（皮

帶不打滑），半徑之比為4:1,小輪與線圈固定在同一轉(zhuǎn)軸上。線圈是由漆包線繞制而成的邊長為L的

正方形，共〃匝，總阻值為R。磁體間磁場可視為磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)磁場。大輪以角速度。勻

速轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)小輪及線圈繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直。線圈通過導(dǎo)線、滑環(huán)和電刷連接一個(gè)阻

值恒為R的燈泡。假設(shè)發(fā)電時(shí)燈泡能發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是()

A.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為4。

B.燈泡兩端電壓有效值為

C.若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為乙的多匝正方形線圈，則燈泡兩端電壓有效

值為拽遮處

3

D.若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瑒t燈泡變得更亮

【答案】AC

【詳解】A.大輪和小輪通過皮帶傳動(dòng)，線速度相等，小輪和線圈同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，根據(jù)

v=a)r

根據(jù)題意可知大輪與小輪半徑之比為4:1,則小輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為4。，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為4。，A正

確；

B.線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值

又

5=￡2

聯(lián)立可得

%x=4械2°

則線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值

E=^-=2yj2nBI：co

V2

根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知燈泡兩端電壓有效值為

U=-^=BBE(O

R+R

B錯(cuò)誤；

C.若用總長為原來兩倍的相同漆包線重新繞制成邊長仍為L的多匝正方形線圈，則線圈的匝數(shù)變?yōu)樵?/p>

來的2倍，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值

E-.-8HBf①

此時(shí)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值

E==4-y/2nBl?(o

根據(jù)電阻定律

R=P—

S

可知線圈電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，即為2H,根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可得燈泡兩端電壓有效值

RE

U'=

R+2R3

C正確;

D.若僅將小輪半徑變?yōu)樵瓉淼膬杀?，根?jù)v=可知小輪和線圈的角速度變小，根據(jù)

「riBSco

E=-1=-

可知線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢有效值變小，則燈泡變暗，D錯(cuò)誤。

故選AC。

18.（2022?北京?高考真題）我國航天員在“天宮課堂”中演示了多種有趣的實(shí)驗(yàn)，提高了青少年科學(xué)探索的

興趣。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：細(xì)繩一端固定，另一端系一小球，給小球一初速度使其在豎直平面內(nèi)

做圓周運(yùn)動(dòng)。無論在“天宮"還是在地面做此實(shí)驗(yàn)（）

O

Vo-

A.小球的速度大小均發(fā)生變化B.小球的向心加速度大小均發(fā)生變化

C.細(xì)繩的拉力對(duì)小球均不做功D.細(xì)繩的拉力大小均發(fā)生變化

【答案】C

【詳解】AC.在地面上做此實(shí)驗(yàn)，忽略空氣阻力，小球受到重力和繩子拉力的作用，拉力始終和小球

的速度垂直，不做功，重力會(huì)改變小球速度的大??；在"天宮”上，小球處于完全失重的狀態(tài)，小球僅在

繩子拉力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩子拉力仍然不做功，A錯(cuò)誤，C正確；

BD.在地面上小球運(yùn)動(dòng)的速度大小改變，根據(jù)a=匕和尸="匕（重力不變）可知小球的向心加速度和

rr

拉力的大小發(fā)生改變，在〃天宮〃上小球的向心加速度和拉力的大小不發(fā)生改變，BD錯(cuò)誤。

故選Co

19.（2022?福建?高考真題）清代乾隆的《冰嬉賦》用〃壁蹩〃（可理解為低身斜體）二字揭示了滑冰的動(dòng)作

要領(lǐng)。500nl短道速滑世界紀(jì)錄由我國運(yùn)動(dòng)員武大靖創(chuàng)造并保持。在其創(chuàng)造紀(jì)錄的比賽中，

（1）武大靖從靜止出發(fā)，先沿直道加速滑行，前8m用時(shí)2s。該過程可視為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求此過

程加速度大小；

（2）武大靖途中某次過彎時(shí)的運(yùn)動(dòng)可視為半徑為10m的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小為14m/s。己知武大

靖的質(zhì)量為73kg,求此次過彎時(shí)所需的向心力大??；

（3）武大靖通過側(cè)身來調(diào)整身體與水平冰面的夾角，使場地對(duì)其作用力指向身體重心而實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過彎,

如圖所示。求武大靖在（2）問中過彎時(shí)身體與水平面的夾角。的大小。（不計(jì)空氣阻力，重力加速度

大小取lOm/s"tan22°=0.40>tan27°=0.51>tan32°=0.62>tan37°=0.75）

【答案】（1）4m/s2;（2）1430.8N：（3）27°

【詳解】（1）設(shè)武大靖運(yùn)動(dòng)過程的加速度大小為。，根據(jù)

1,2

x=—at

2

解得

2%2x8...

a=—=——m/s2=4m/s

t222

（2）根據(jù)

廣v2

產(chǎn)向=m：

解得過彎時(shí)所需的向心力大小為

142

%=73x——N=1430.8N

向10

（3）設(shè)場地對(duì)武大靖的作用力大小為尸，受力如圖所示

根據(jù)牛頓第二定律可得

mg

tan。

解得

八mg73x10

tan0=—?0.51

1430.8

可得

e=27°

20.（2022?遼寧?高考真題）2022年北京冬奧會(huì)短道速滑混合團(tuán)體2000米接力決賽中，我國短道速滑隊(duì)奪

得中國隊(duì)在本屆冬奧會(huì)的首金。

（1）如果把運(yùn)動(dòng)員起跑后進(jìn)入彎道前的過程看作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若運(yùn)動(dòng)員加速到速度

v=9m/s時(shí)，滑過的距離x=15m,求加速度的大?。?/p>

（2）如果把運(yùn)動(dòng)員在彎道滑行的過程看作軌道為半圓的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，若甲、乙兩名運(yùn)動(dòng)

員同時(shí)進(jìn)入彎道，滑行半徑分別為%=8m、%=9m,滑行速率分別為喳=10m/s、叱=llm/s,求

甲、乙過彎道時(shí)的向心加速度大小之比，并通過計(jì)算判斷哪位運(yùn)動(dòng)員先出彎道。

【答案】（1）2.7m/s2;（2）—,甲

242

【詳解】（1）根據(jù)速度位移公式有

V2—2ax

代入數(shù)據(jù)可得

a=2.7m/s2

（2）根據(jù)向心加速度的表達(dá)式

v2

Q=---

R

可得甲、乙的向心加速度之比為

綿_謂氏乙_225

收年4242

甲、乙兩物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

7lR

V

代入數(shù)據(jù)可得甲、乙運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

4"94

/乙二—

乙11

因而＜%,所以甲先出彎道。

21.（2022?上海?高考真題）運(yùn)動(dòng)員滑雪時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，已知該運(yùn)動(dòng)員滑行的速率保持不變，角速度

為。，向心加速度為＜2。則（）

A.。變小，a變小B.。變小，。變大

C.。變大，。變小D.。變大，。變大

【答案】D

【詳解】根據(jù)

V

69=—

r

可知，速率不變，半徑減小,則角速度。變大；根據(jù)

v2

a=一

可知，速率不變，半徑減小，向心加速度a變大。

故選Do

22.（2022?河北,高考真題）如圖，廣場水平地面上同種盆栽緊密排列在以。為圓心、凡和&為半徑的同

心圓上，圓心處裝有豎直細(xì)水管，其上端水平噴水嘴的高度、出水速度及轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度均可調(diào)節(jié)，以

保障噴出的水全部落入相應(yīng)的花盆中。依次給內(nèi)圈和外圈上的盆栽澆水時(shí)，噴水嘴的高度、出水速度

及轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度分別用九、匕、例和海、”2、g表示?；ㄅ璐笮∠嗤?，半徑遠(yuǎn)小于同心圓半徑，出水

口截面積保持不變，忽略噴水嘴水平長度和空氣阻力。下列說法正確的是（）

A.若％=%,則匕，2=6：片

B.若H=玲，則％：4=&：Rl

c.若a=g，%=%，噴水嘴各轉(zhuǎn)動(dòng)一周，則落入每個(gè)花盆的水量相同

D.若幾=%噴水嘴各轉(zhuǎn)動(dòng)一周且落入每個(gè)花盆的水量相同，則電=。2

【答案】BD

【詳解】AB.根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

712

h=2gt

R=vt

解得

2/7

R=v

g

可知若右尸〃2,則

VT.V2=R1：R2

若V尸V2,則

/&:九=:R；

選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確;

C.若例=。2，則噴水嘴各轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間相同，因V/=V2,出水口的截面積相同，可知單位時(shí)間噴出水

的質(zhì)量相同，噴水嘴轉(zhuǎn)動(dòng)一周噴出的水量相同，但因內(nèi)圈上的花盆總數(shù)量較小，可知得到的水量較多,

選項(xiàng)C錯(cuò)誤;

D.設(shè)出水口橫截面積為So,噴水速度為v,流量為

Q=vS0

在圓周上單位長度的水量為

QITT1_vSS

20o

co2兀R2hf2h

a)v7%

若4=外，噴水嘴各轉(zhuǎn)動(dòng)一周且落入每個(gè)花盆的水量相同，則外=g，選項(xiàng)D正確。

故選BDo

23.（2021?北京?高考真題）如圖所示，圓盤在水平面內(nèi)以角速度。繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤上距軸r處的

尸點(diǎn)有一質(zhì)量為根的小物體隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)。某時(shí)刻圓盤突然停止轉(zhuǎn)動(dòng)，小物體由尸點(diǎn)滑至圓盤上的

某點(diǎn)停止。下列說法正確的是（

A.圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)前,小物體所受摩擦力的方向沿運(yùn)動(dòng)軌跡切線方向

B.圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)前,小物體運(yùn)動(dòng)一圈所受摩擦力的沖量大小為2機(jī)0r

C.圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)后,小物體沿圓盤半徑方向運(yùn)動(dòng)

D.圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，小物體整個(gè)滑動(dòng)過程所受摩擦力的沖量大小為

【答案】D

【詳解】A.圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)前，小物體隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，小物體所受摩擦力提供向心力，方向沿半徑方

向，故A錯(cuò)誤；

B.圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)前，小物體所受摩擦力

j￡—mrco2

根據(jù)動(dòng)量定理得，小物體運(yùn)動(dòng)一圈所受摩擦力的沖量為

I=mv-mv=O

大小為0,故B錯(cuò)誤；

C.圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，小物體沿切線方向運(yùn)動(dòng)，故c錯(cuò)誤；

D.圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，根據(jù)動(dòng)量定理可知，小物體整個(gè)滑動(dòng)過程所受摩擦力的沖量為

I'=Ap=0—mv=—mrco

大小為機(jī)or,故D正確。

故選D。

24.（2021?浙江?高考真題）質(zhì)量為機(jī)的小明坐在秋千上擺動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的照片如圖所示，對(duì)該時(shí)刻，下列

說法正確的是（）

A.秋千對(duì)小明的作用力小于

B.秋千對(duì)小明的作用力大于租g

C.小明的速度為零，所受合力為零

D.小明的加速度為零，所受合力為零

【答案】A

【詳解】在最高點(diǎn)，小明的速度為0,設(shè)秋千的擺長為/,擺到最高點(diǎn)時(shí)擺繩與豎直方向的夾角為6,

秋千對(duì)小明的作用力為「則對(duì)人，沿?cái)[繩方向受力分析有

「〃V2

r-mgcos6=m—

由于小明的速度為0,則有

F=mgcos0<mg

沿垂直擺繩方向有

mgsin9—ma

解得小明在最高點(diǎn)的加速度為

a=gsin6

所以A正確；BCD錯(cuò)誤；

故選Ao

25.（2021?廣東?高考真題）由于高度限制，車庫出入口采用圖所示的曲桿道閘，道閘由轉(zhuǎn)動(dòng)桿。尸與橫桿尸。

鏈接而成，P、。為橫桿的兩個(gè)端點(diǎn)。在道閘抬起過程中，桿P。始終保持水平。桿。尸繞。點(diǎn)從與水平

方向成30。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到60。的過程中，下列說法正確的是（）

A.P點(diǎn)的線速度大小不變

B.尸點(diǎn)的加速度方向不變

C.。點(diǎn)在豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)

D.。點(diǎn)在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)

【答案】A

【詳解】A.由題知桿OP繞。點(diǎn)從與水平方向成30。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到60。，則P點(diǎn)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，

則P點(diǎn)的線速度大小不變，A正確；

B.由題知桿OP繞。點(diǎn)從與水平方向成30。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)到60。，則尸點(diǎn)繞。點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，尸點(diǎn)的加

速度方向時(shí)刻指向。點(diǎn)，B錯(cuò)誤；

C.。點(diǎn)在豎直方向的運(yùn)動(dòng)與尸點(diǎn)相同，相對(duì)于。點(diǎn)在豎直方向的位置y關(guān)于時(shí)間f的關(guān)系為

n

y=lop-sin（—+cot）

6

則可看出。點(diǎn)在豎直方向不是勻速運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；

D.。點(diǎn)相對(duì)于。點(diǎn)在水平方向的位置x關(guān)于時(shí)間f的關(guān)系為

n

X=lop-COS（—+cot）+IpQ

6

則可看出。點(diǎn)在水平方向也不是勻速運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。

故選A。

【點(diǎn)睛】

26.（2021?全國甲卷?高考真題）"旋轉(zhuǎn)紐扣”是一種傳統(tǒng)游戲。如圖，先將紐扣繞幾圈，使穿過紐扣的兩股

細(xì)繩擰在一起，然后用力反復(fù)拉繩的兩端，紐扣正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)會(huì)交替出現(xiàn)。拉動(dòng)多次后，紐扣繞其中心

的轉(zhuǎn)速可達(dá)50r/s,此時(shí)紐扣上距離中心1cm處的點(diǎn)向心加速度大小約為（）

A.10m/s2B.

【答案】C

【詳解】紐扣在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中

co=27m=100OTad/s

由向心加速度

a=<y2r?1000m/s2

故選C。

27.（2021?河北?高考真題）如圖，矩形金屬框MNQP豎直放置，其中MN、尸。足夠長，且尸。桿光滑，一

根輕彈簧一端固定在〃點(diǎn)，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為優(yōu)的小球，小球穿過PQ桿，金屬框繞軸分別

以角速度。和加勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球均相對(duì)尸。桿靜止，若。則與以。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)相比，以。'勻

速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（

@9

A