《最新三年高考物理高频考点精选分类解析 考点12 圆周运动【更多资料关注@高中学习资料库 】》.doc
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最新三年高考物理高频考点精选分类解析
考点12 圆周运动
【考点知识方法解读】
圆周运动包括匀速圆周运动和竖直面内的变速圆周运动。匀速圆周运动的特点是物体所受合外力大小不变,方向总是指向圆心。解答匀速圆周运动问题的方法是:选择做匀速圆周运动的物体作为研究对象,分析物体受力情况,其合外力提供向心力;运用F合=mv2/R或F合=mω2R或F合=mR列方程求解。只有重力做功的竖直面内的变速圆周运动机械能守恒。竖直面内的圆周运动问题,涉及知识面比较广,既有临界问题,又有能量守恒的问题,要注意物体运动到圆周的最高点速度不为零。
【最新三年高考物理精选解析】
1. (2012·浙江理综)由光滑细管组成的轨道如图所示,其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧,轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球,从距离水平地面为H的管口D处静止释放,最后能够从A端水平抛出落到地面上。下列说法正确的是( )
A.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2
B.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2
C.小球能从细管A端水平抛出的条件是H2R
D.小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin= R
3.【答案】:BC
【解析】由机械能守恒定律,mg(H-2R)=mv2,解得小球从A端水平抛出时的速度v=。由平抛运动规律,2R=gt2,x=vt,联立解得x=2,选项A错误B正确;小球能从细管A端水平抛出的条件是H2R,选项C正确D错误。
2(2011安徽理综卷) 一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图(a)所示,曲线上的A点的曲率圆定义为:通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A点的曲率圆,其半径ρ叫做A点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成α角的方向速度υ0抛出,如图(b)所示。则在其轨迹最高点处的曲率半径是
B.
C. D.
3.(2010江苏物理)在游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后进行了讨论。如图所示,他们将选手简化为质量m=60kg的质点,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角α=30°,绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m。不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深。取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.
(1)求选手摆到最低点时对绳的拉力的大小F;
(2)若绳长l=2m,选手摆到最高点时松手落入水中。设水对选手的平均浮力f1=800N,平均阻力f2=700N,求选手落入水中的深度d;
(3)若选手摆到最低点时松手,小明认为绳越长,在浮台上的落点距岸边越远;小阳却认为绳越短,落点距岸边越远;请通过推算说明你的观点。
3.解析:.(1)由机械能守恒定律,mgl(1-cosα)=mv2,
圆周运动 F′-mg=m
解得 F′=(3-2cosα)mg
人对绳的拉力 F=F′
则 F=1080N
(2)动能定理 mg(H-lcosα+d)-(f1+f2)d=0
则d=
解得 d=1.2m。
(3)选手从最低点开始做平抛运动 x=vt
H-l=
且由①式解得x=2.
力。
4..(2010重庆理综)晓明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动,当球某次运动到最低点时,绳突然断掉。球飞离水平距离d后落地,如题图1所示,已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为3d/4,重力加速度为g,忽略手的运动半径和空气阻力。
求绳断时球的速度大小v1,和球落地时的速度大小v2。
问绳能承受的最大拉力多大?
改变绳长,使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?
设绳长为L,绳断时球的速度大小为v3,绳承受的最大拉力不变,有
T-mg=m v32/L
解得v3=。
绳断后球做平抛运动,竖直位移为d-L,水平位移为x,飞行时间为t1,根据平抛运动规律有d-L=gt12,x= v3 t1
联立解得x=4.
当L=d/2时,x有极大值,最大水平距离为xmax=d.
【点评】此题将竖直面内的圆周运动和平抛运动有机结合,涉及的知识点由平抛运动规律、牛顿运动定律、机械能守恒定律、极值问题等,考查综合运用知识能力。
5.(2012·福建理综)如图,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R=0.5 m,离水平地面的高度H=0.8m,物块平抛落地
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