热点06+圆周运动-40热点2019年高考名校物理模拟试题分项解析

热点06+圆周运动-40热点2019年高考名校物理模拟试题分项解析

一．选择题 ‎1．（2018江苏高考物理）火车以60 m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10 s内匀速转过了约10°．在此10 s时间内，火车 ‎（A）运动路程为600 m （B）加速度为零 ‎（C）角速度约为1 rad/s （D）转弯半径约为3.4 km ‎【参考答案】AD ‎【命题意图】本题考查匀速圆周运动及其相关知识点。‎ ‎2．（2018高考天津理综）滑雪运动深受人民群众的喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中 A．所受合外力始终为零 B．所受摩擦力大小不变 C．合外力做功一定为零 D．机械能始终保持不变 ‎【参考答案】 C ‎【名师解析】由于滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，做曲线运动，具有加速度，所受合外力一定不为零，选项A错误；由于运动员对滑道的压力变化，根据滑动摩擦力公式可知，所受摩擦力大小变化，选项B错误；由于运动员的速率不变，根据动能公式可知运动员动能不变，根据动能定理，合外力做功一定为零，选项C正确；由于运动员由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，动能不变，重力势能变化，所以机械能变化，选项D错误。‎ ‎【点睛】考查了曲线运动、圆周运动、动能定理等；知道曲线运动过程中速度时刻变化，合力不为零；在分析物体做圆周运动时，首先要弄清楚合力充当向心力，然后根据牛顿第二定律列式，基础题，难以程度适中。 ‎ 二．计算题 ‎1．（12分）（2018浙江温州期末）如图所示，倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=‎0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连，O点为轨道圆心，BC为圆轨道直径且处于竖直方向，A、C两点等高。质量m=‎0.4kg的滑块从A点由静止开始下滑，恰能滑到与O点等高的D点，g取‎10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：‎ ‎（1）求滑块与斜面间的动摩擦因数μ；‎ ‎（2）如果滑块到达C点时对轨道压力为3N，求滑块从A点沿斜面滑下时初速度v0大小；‎ ‎（3）如果在A点给滑块沿斜面向下的初速度，使滑块能沿着圆轨道从C点离开轨道，落到AB斜面上，求滑块从C点飞出至落到斜面上所经历的最长时间。‎ ‎【名师解析】（1）滑块由A到D过程，根据动能定理，有：‎ mgR﹣μmgcos37°•=0‎ 代入数据解得：μ=tan37°=0.375‎ ‎（3）滑块恰好能到达C点时，离开C点平抛运动下落的高度最大，所用时间最长。‎ 在C点有：mg=m 可得：vC′=‎2m/s 滑块离开C后做平抛运动，水平方向有：x=vC′t 竖直方向上有：h=gt2。‎ 水平和竖直位移间的关系为：tan37°=‎ 代入整理得：5t2+3t﹣0.8=0‎ 解得 t=0.2s，即滑块从C点飞出至落到斜面上所经历的最长时间是0.2s。 ‎ 小球从A点运动到B点的过程机械能守恒，以B点位置为重力势能零点，则有 mgh= ‎ 解得 h=4R （3分）‎ ‎4．（2019北京海淀期中反馈题）图14是离心轨道演示仪结构示意图。光滑弧形轨道下端与半径为R的光滑圆轨道相接，整个轨道位于竖直平面内。质量为m的小球从弧形轨道上的A 点由静止滑下，进入圆轨道后沿圆轨道运动，若小球通过圆轨道的最高点时对轨道的压力与重力等大。小球可视为质点，重力加速度为g，不计空气阻力。求：‎ ‎（1）小球运动到圆轨道的最高点时速度的大小；‎ ‎（2）小球开始下滑的初始位置A点距水平面的竖直高度h；‎ ‎（3）小球从更高的位置释放，小球运动到圆轨道的最低点和最高点时对轨道的压力之差。‎ ‎【名师解析】.（1）小球经过最高点，轨道的压力N＝mg， 依据牛顿第三定律可知小球对轨道压力为mg,由牛顿第二定律有：‎ mg+mg＝ ‎ 解得 v＝ ‎ ‎（2）小球自A点下滑至圆轨道最高点的过程，依据动能定理有 mg(h-2R)＝mv2 ‎ 解得 h＝ ‎ ‎5．(20分)‎ ‎（2018高考全国理综III）如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A 点相切。BC为圆弧轨道的直径。O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，sinα=3/5，一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为g。求：‎ ‎（1）水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小；‎ ‎（2）小球到达A点时动量的大小；‎ ‎（3）小球从C点落至水平轨道所用的时间。‎ ‎【命题意图】 本题考查小球在竖直面内的圆周运动、受力分析、动量、斜下抛运动及其相关的知识点，意在考查考生灵活运用相关知识解决问题的的能力。 ‎