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1、高考一轮复习考点一遍过高考一轮考点一遍过分项解析逐一击破考点10 圆周运动专题知识内容考试要求必考加试圆周运动圆周运动dd向心加速度dd向心力dd生活中的圆周运动c1.从题型上看，常以选择题形式出现；也可能与其他专题相结合，与能量知识综合考查，以计算题形式出现试题新颖，难度中等偏上.2.考查知识点主要有：圆周运动是每年必考热点.3.从整体命题趋势上看，本部分内容常与电场和磁场结合，在实际应用和生产、生活、科技相联系命题，或与其他专题综合考查，曲线运动问题由原来的选择题变为在计算题中考查考向一 圆周运动的运动学分析如图是自行车传动装置的示意图，其中是半径为r1的大齿轮，是半径为r2的小齿轮，是半
2、径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s，则自行车前进的速度为( )A.B.C. D.【参考答案】D【详细解析】因为要计算自行车前进的速度，即车轮边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮和轮边缘上的线速度的大小相等，根据vr可知：r11r22，已知12n，则轮的角速度2，因为轮和轮共轴，所以转动的角速度相等，即32，根据vr可知，v3r33。【名师点睛】在分析传动装置的物理量时，要抓住不等量和相等量的关系，表现为：(1)同一转轴的各点角速度相同，而线速度vr与半径r成正比，向心加速度大小a2r与半径r成正比 (2)当皮带不打滑时，用皮带连接的两轮边缘上的各点线速度大小相等，由可知，与r成反比，
3、由a可知，a与r成反比1（2019杭州市联考）如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为RBRC32，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在转动过程中的( )A线速度大小之比为322B角速度之比为332C转速之比为232D向心加速度大小之比为964【答案】D【解析】A、B轮摩擦传动，故vavb，aRAbRB，ab32；B、C同轴，故bc，vbvc32，因此vavbvc332，abc322，故A、B错误。转速之比等于角速度之比
4、，故C错误。由av得：aaabac964，D正确。2如图为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2。已知主动轮做顺时针转动，转速为n1，转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是( )A从动轮做顺时针转动 B从动轮做逆时针转动C从动轮边缘线速度大小为n1 D从动轮的转速为n1【答案】B【解析】主动轮沿顺时针方向转动时，传送带沿MN方向运动，故从动轮沿逆时针方向转动，且两轮边缘线速度大小相等，故A、C错误，B正确；由2n、vr可知，2n1r12n2r2，解得n2n1，D错误。考向二 圆周运动的动力学分析(2019通州模拟)如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定
5、不动。有一个质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球A所在的高度为筒高的一半。已知重力加速度为g，则( )A小球A做匀速圆周运动的角速度B小球A受到重力、支持力和向心力三个力作用C小球A受到的合力大小为 D小球A受到的合力方向垂直于筒壁斜向上【参考答案】A【详细解析】小球A受到重力、支持力两个力作用，合力的方向水平且指向转轴，则mgtan m2r(设漏斗内壁倾角为)，半径r，tan ，解得角速度，A正确，B、C、D错误。【名师点睛】求解圆周运动的动力学问题做好“三分析”一是几何关系的分析，目的是确定圆周运动的圆心、半径等；二是运动分析，目的是表示出
6、物体做圆周运动所需要的向心力公式(用运动学量来表示)；三是受力分析，目的是利用力的合成与分解的知识，表示出物体做圆周运动时外界所提供的向心力。1（2020浙江省温州市新力量联盟期末）在水平面上转弯的摩托车，如图所示，向心力是( )A重力和支持力的合力B静摩擦力C滑动摩擦力D重力、支持力、牵引力的合力【答案】B【解析】摩托车转弯时受重力、地面对它的支持力和摩擦力三个力的作用，重力和地面支持力沿竖直方向，二力平衡，由于轮胎不打滑，摩擦力为静摩擦力，来充当向心力，选项B正确。2 (2020大连模拟)如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面
7、，目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30，重力加速度为g，估算知该女运动员( )A受到的拉力为G B受到的拉力为2GC向心加速度为3g D向心加速度为2g【答案】B【解析】对女运动员受力分析如图所示，F1Fcos 30，F2Fsin 30，F2G，由牛顿第二定律得F1ma，所以ag，F2G，B正确。考向三 水平面内的匀速圆周运动(2019宝鸡一模)（多选）如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒固定在地面上，圆锥筒的轴线竖直。一个小球贴着筒的内壁在水平面内做圆周运动，由于微弱的空气阻力作用，小球的运动轨迹由A轨道缓慢下降到B轨道，则在此过程中()A小球的向心加速度逐渐减小B小球运动
8、的角速度逐渐减小C小球运动的线速度逐渐减小D小球运动的周期逐渐减小【参考答案】CD【详细解析】以小球为研究对象，对小球受力分析，小球受力如图所示。由牛顿第二定律得：mamr2可知在A、B轨道的向心力大小相等，a，向心加速度不变，故A错误。角速度 ，由于半径减小，则角速度变大，故B错误。线速度v，由于半径减小，线速度减小，故C正确。周期T，角速度增大，则周期减小，故D正确。【名师点睛】要注意向心力的来源，它可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，在受力分析中要避免再另外添加一个向心力1(多选)如图所示，两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于O
9、点，设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动已知L1跟竖直方向的夹角为60，L2跟竖直方向的夹角为30，下列说法正确的是()A细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为 1B小球m1和m2的角速度大小之比为 1C小球m1和m2的向心力大小之比为31D小球m1和m2的线速度大小之比为31【答案】AC【解析】对任一小球进行研究，设细线与竖直方向的夹角为，竖直方向受力平衡，则Tcos mg，解得T，所以细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为，故A正确；小球所受合力的大小为mgtan ，根据牛顿第二定律得mgtan mL2sin ，得2，故两小球的角速度大小之比为，故B错误；小球所受合力提供向心力，则向心
10、力为Fmgtan ，小球m1和m2的向心力大小之比为3，故C正确两小球角速度大小之比为1，由vr得线速度大小之比为1，故D错误2(2020年宁波市摸底测试)如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是()AA的速度比B的大BA与B的向心加速度大小相等C悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小【答案】D【解析】A、B两个座椅都绕中心轴做匀速圆周运动，角速度相等，由于B的半径大，由vr可知，B的线速度大，A项错误；由ar2可知，B的向心加速度大，B项错
11、误；由Fmr2可知，B受到的向心力大，而向心力是由缆绳拉力的水平分力提供的，即Tsin mr2，而竖直方向Tcos mg，因此，tan ，因此悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角不等，C项错误；半径大的大，由Tcos mg可知，对应的拉力就大，D项正确。考向四 竖直面内的圆周运动(2019杭州五校联考)(多选)质量为m的物体沿着半径为r的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为v，如图所示。若物体与球壳之间的动摩擦因数为，则物体在最低点时的()A向心加速度为B向心力为mC对球壳的压力为D受到的摩擦力为m【参考答案】AD【详细解析】物体滑到球壳最低点时，速度大小为v，圆周运动半径为r，向心加速度为an
12、，故A正确；根据牛顿第二定律可知，物体在最低点时的向心力Fnm，故B错误；根据牛顿第二定律得Nmgm，得球壳对物体的支持力Nm，由牛顿第三定律可知，物体对球壳的压力NNm，故C错误；物体在最低点时，受到的摩擦力为fNm，故D正确。【名师点睛】圆周运动到达最低点时，要注意压力不是重力，要考虑向心力是有那些力提供的，再根据滑动摩擦力的公式求解1(2020陕西省宝鸡市质检二)如图所示，长为L的轻质硬杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴上，现让杆绕转轴O在竖直平面内匀速转动，转动的角速度为，某时刻杆对球的作用力水平向左，则此时杆与水平面的夹角为()Asin Bsin Ctan Dtan
13、 【答案】B 【解析】小球所受重力和杆的作用力的合力提供向心力，受力如图所示根据牛顿第二定律有：mL2，解得：sin ，故选B.2.(2020湖南四校联考)如图所示，在粗糙水平板上放一个物体，使水平板和物体一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径，在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则() A物块始终受到三个力作用B只有在a、b、c、d四点，物块受到合外力才指向圆心C从a到b，物体所受的摩擦力先增大后减小D从b到a，物块处于超重状态【答案】D【解析】在c、d两点处，物块只受重力和支持力，在其他位置处物体受到重力、支持力、静摩擦力作用，故A错误；
14、物块做匀速圆周运动，合外力提供向心力，合外力始终指向圆心，故B错误；从a运动到b，向心力的水平分量先减小后增大，所以摩擦力就是先减小后增大，故C错误；从b运动到a，向心加速度有向上的分量，所以物体处于超重状态，故D正确。考向五 水平面圆周运动的临界问题(2019三门峡联考)如图所示，AB为竖直转轴，细绳AC和BC的结点C系一质量为m的小球，两绳能承受的最大拉力均为2mg。当细绳AC和BC均拉直时，ABC90，ACB53，BC1 m。细绳AC和BC能绕竖直轴AB匀速转动，因而小球在水平面内做匀速圆周运动。当小球的线速度增大时，两绳均会被拉断，则最先被拉断的那根绳及另一根绳被拉断时的速度分别为(重力加速度g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6)()AAC5 m/s BBC5 m/sCAC5.24 m/s DBC5.24 m/s【参考答案】B【详细解析】当小球线速度增至BC被拉直后，由牛顿第二定律可得，竖直方向上：TAsinACBmg，水平方向上：TAcos
