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高考物理生活中的圆周运动真题汇编(含答案)含解析--第1页

高考物理生活中的圆周运动真题汇编(含答案)含解析

一、高中物理精讲专题测试生活中的圆周运动

1．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

3

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=，一质量为m

5

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

g

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．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．

5gRm23gR35R

【答案】（1）（2）（3）

225g

【解析】

、、、

试题分析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．

（1FCF

解析）设水平恒力的大小为，小球到达点时所受合力的大小为．由力的合成法则

0

有

F

0

tan①

mg

222

F(mg)F②

0

Cv

设小球到达点时的速度大小为，由牛顿第二定律得

v2

Fm③

R

由①②③式和题给数据得

3

Fmg④

04

5gR

v⑤

2

（2）设小球到达A点的速度大小为v，作CDPA，交PA于D点，由几何关系得

1



DARsin⑥

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

CDR(1cos）

⑦

由动能定理有

11

22

mgCDFDAmvmv⑧