2011-2018年高考真题物理试题分类汇编：匀速圆周运动(精编+解析版)

的小球沿轨道做完整的圆周运动。已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g，则N1–N2的值为 A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg

22.2016年上海卷16.风速仪结构如图(a)所示。光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被遮挡。已知风轮叶片转动半径为r，每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈。若某段时间Δt内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示，则该时间段内风轮叶片 (A)转速逐渐减小，平均速率为

r 风轮 光强 光源

4?nr ?t8?nr凸轮圆盘 (B)转速逐渐减小，平均速率为

?t4?nr (C)转速逐渐增大，平均速率为 透镜系统 ?t8?nr(D)转速逐渐增大，平均速率为

?tO t △t 探测器

光纤 图（a）

图（b）

23.2016年浙江卷20.如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和r=40m的小圆弧，直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、O' 距离L=100m。赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短（发动机功率足够大，重力加速度g=10m/s2,?=3.14）。 A．在绕过小圆弧弯道后加速 B．在大圆弧弯道上的速率为45 m/s C．在直道上的加速度大小为5.63 m/s2 D．通过小圆弧弯道的时间为5.85 s

24.2016年天津卷3、我国即将发射“天宫二号”空间实验室，之后发生“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接。假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是

A、使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接

B、使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接

C、飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接

D、飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接

25.2017年江苏卷5．如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F，小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向

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r O′ R L O 上摆动，整个过程中，物块在夹子中没有滑动，小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g. 下列说法正确的是 （ ）

（A）物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2F （B）小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2F

P 22vL （C）物块上升的最大高度为 夹子

g（D）速度v不能超过

(2F?Mg)L

MM v 2011-2018年高考真题物理试题分类汇编：匀速圆周运动（解析版） 第（6）页

答案及解析部分

1. 2011年理综天津卷8．质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的 A．线速度v?GM RR gB．角速度w?gR

Gm R2C．运行周期T?2?D．向心加速度a?答：AC

【解析】万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，代入相关公式即可。

2. 2013年北京卷18．某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动

A．半径越大，加速度越大 B．半径越小，周期越大 C．半径越大，角速度越小 D．半径越小，线速度越小 【答案】C

【 解析】电子绕原子核做匀速圆周运动，库仑力充当向心力，有

eQv24?2k2?m?ma?m2?mr?2，结合以上关系式分析各选项可知半径越大，加速度

rrT越小，角速度越小；半径越小，周期越小，线速度越大，只有选项C正确。

3. 2014年物理上海卷

13.如图，带有一白点的黑色圆盘，可绕过其中心、垂直于盘面的轴匀速转动，每秒沿顺时针方向旋转30圈。在暗室中用每秒闪光31次的频闪光源照射圆盘，观察到白点每秒沿 （ ）

A．顺时针旋转31圈 B．逆时针旋转31圈 C．顺时针旋转1圈 D．逆时针旋转1圈 【答案】D

【解析】根据题意知圆盘转的的周期大于闪光时间间隔，所以1s内观察到圆盘沿逆时针转动了一周，D项正确。 4. 2014年理综新课标卷Ⅱ

17.如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大圆环上的质量为m的小环（可视为质点），从大圆环的最高处由静止滑下，重力加速度为g。当小圆环滑到大圆环的最低点时，大圆环对轻杆拉力的大小为： （ ） A. Mg-5mg B. Mg+mg C. Mg+5mg D. Mg+10mg 【答案】 C

【解析】小圆环到达大圆环最低点时满足：

1mv2?mg?2R，对小圆环2mv2FT?Mg?FN，FN?mg?在最低点，由牛顿定律可得：；对大圆环，由平衡条件可知：

R解得FT?Mg?5mg，选项C正确。

5.2014年理综安徽卷

19．如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定

ω 2011-2018年高考真题物理试题分类汇编：匀速圆周运动（解析版） 第（7）页 300 的角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为3（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为300，2g取10m/s2。则ω的最大值是 （ ） A．5rad/s B．3rad/s C．1.0rad/s D．0.5rad/s

【答案】C 【解析】由于小物体随匀质圆盘做圆周运动，其向心力由小物体受到的指向圆心的合力提供，在最下端时指向圆心的合力最小。根据牛顿第二定律：Ff?mgsin30?m?r，又

02Ff?Fm??mgcos300，解得??1.0rad/s，要使小物体与圆盘始终保持相对静止，则ω

的最大值是1.0rad/s。C正确。

6.2018年江苏卷6．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 （ AD ） 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 解析：圆周运动的弧长s=vt=60×10m=600m，选项A正确；火车转弯是圆周运动，圆周运动是变速运动，所以合力不为零，加速度不为零，故选项B错误；由题意得圆周运动的角速

v60度???v?10?3.14rad/s?3.14rad/s，又v??r，所以r???180m?3439m，

?3.14?t180?10180故选项C错误、D正确。

7.2018年浙江卷（4月选考）4．A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同的时间内，它们通过的路程之比是4:3,运动方向改变的角度之比是3:2，则它们（ A ） A．线速度大小之比为4:3 B．角速度大小之比为3:4 C．圆周运动的半径之比为2:1 D．向心加速度大小之比为1:2

解析：圆周运动中线速度定义为单位时间内转过的圆弧长，即v?s， 所以线速度之比为 t4：3，选项A正确；角速度定义为单位时间内转过的弧度角，即??向改变角度等于圆心角，所以角速度之比为3：2，B错；半径R??t ，且运动方v?， 即半径之比为8：9，C错；向心加速度a??2R??v ，即向心加速度之比为2：1，选项D错。 8. 2013年广东卷14.如图3，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是 A.甲的向心加速度比乙的小 甲 乙 B.甲的运行周期比乙的小 C.甲的角速度比乙的大

D.甲的线速度比乙的大 答：A

解析：由万有引力提供向心力得：

M 图3 2M 2011-2018年高考真题物理试题分类汇编：匀速圆周运动（解析版） 第（8）页