2027届新高考物理热点冲刺复习+圆周运动

2027届新高考物理热点冲刺复习圆周运动考点一

描述圆周运动的物理量考点二

圆锥摆与类圆锥摆模型考点三

转盘模型考点四

竖直面圆周运动的轻绳模型和轻杆模型考点一

描述圆周运动的物理量1.描述圆周运动的物理量

相等不变圆心不变速度5.常见的传动方式及特点同轴转动皮带传动齿轮传动装置同轴转动皮带传动齿轮传动特点角速度、周期相同线速度大小相等线速度大小相等转向相同相同相反规律续表【视角1】描述圆周运动的物理量

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【视角2】圆周传动问题例2

(多选)骑行不仅能够增强心肺功能，还能缓解身心压力，深得人们喜爱。如图所示为变速自行车的传动部件，变速自行车有六个飞轮和三个链轮，链轮和飞轮的齿数如下表所示，已知自行车前后轮的半径为0.3m，人踩脚踏板的转速为120r/min。下列说法正确的是(

)名称链轮飞轮齿数(个)453628151618212428√A.该自行车行驶的最大速度与最小速度之比为3∶1B.该自行车行驶的最大速度与最小速度之比为5∶1C.该自行车行驶的最大速度约为11m/sD.该自行车行驶的最大速度约为15m/s√

【视角3】圆周运动的多解问题例3

(多选)如图所示，半径为R的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。子弹(可视为质点)以大小为v0的水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上，不计空气阻力及圆筒对子弹运动的影响，重力加速度大小为g，圆筒足够长，下列说法正确的是(

)CD

考点二

圆锥摆与类圆锥摆模型1.向心力来源向心力是按力的作用效果命名的，可以由重力、弹力、摩擦力等各种力提供，也可以是几个力的合力或某个力的分力提供，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力。2.匀速圆周运动中向心力来源运动模型向心力的来源图示汽车在水平路面转弯_______________________水平转台（光滑）____________________________________运动模型向心力的来源图示圆锥摆______________________________飞车走壁__________________________________续表运动模型向心力的来源图示飞机水平转弯_________________________________火车转弯_________________________续表

4.圆周运动中动力学问题的分析思路【视角1】圆锥摆模型例1

(多选)如图所示的三幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，A、B为两相同小球，下列说法正确的是(

)CDA.如图甲，小球受到重力、绳子拉力和向心力B.如图甲，小球A、B在同一水平面内，小球A的角速度比小球B的大C.如图乙，小球A、B在光滑且固定的圆锥筒内做匀速圆周运动，则小球A的线速度比小球B的大D.如图丙，小球A、B的绳长相同，则小球B的周期比小球A的小

【视角2】圆锥摆的临界问题例2如图所示，在光滑的圆锥体顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球，圆锥体固定在水平面上不动，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为30°，重力加速度为g，小球以速率v绕圆锥体轴线做水平圆周运动。

[解析]因为v2>v0，小球离开圆锥面，对小球受力分析，如图丙所示，有

【视角3】生活中的圆锥摆例3

(2024·江西)雪地转椅是一种游乐项目，其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动。如图(a)、(b)所示，传动装置有一高度可调的水平圆盘，可绕通过中心O点的竖直轴匀速转动。圆盘边缘A处固定连接一轻绳，轻绳另一端B连接转椅(视为质点)。转椅运动稳定后，其角速度与圆盘角速度相等。转椅与雪地之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，不计空气阻力。（1）在图(a)中，若圆盘在水平雪地上以角速度ω1匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕O点做半径为r1的匀速圆周运动。求AB与OB之间夹角α的正切值。

（2）将圆盘升高，如图(b)所示。圆盘匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕O1点做半径为r2的匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角为θ，绳子在水平雪地上的投影A1B与O1B的夹角为β。求此时圆盘的角速度ω2。

考点三

转盘模型【视角1】无绳子连接的转盘模型例1

(多选)如图所示，两个质量均为m的小木块A和B(可视为质点)放在水平圆盘上，A与转轴OO'的距离为l，B与转轴的距离为2l。木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是(

)

√√

【视角2】同侧绳连接的转盘模型例2

(多选)如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上，两者用长为L的水平细绳连接，木块与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动，开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是(重力加速度为g)(

)ABD

【视角3】异侧绳连接的转盘模型例3

(多选)如图所示。在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连的物体A和B，A和B质量都为m。它们分居圆心两侧，与圆心的距离分别为RA

=

r，RB

=

3r，A、B与盘间的动摩擦因数相同且均为μ，重力加速度为g。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，初始时刻轻绳恰好伸直，当圆盘转速从零开始逐渐加快到两物体刚好要发生但还未发生滑动时，下列说法正确的是(

)AC

考点四

竖直面圆周运动的轻绳模型和轻杆模型1.两类模型对比轻绳模型（最高点无支撑）轻杆模型（最高点有支撑）实例球与绳连接、水流星、沿内轨道运动的“过山车”等球与杆连接、球在光滑管道中运动等图示_____________________________________________________________________轻绳模型（最高点无支撑）轻杆模型（最高点有支撑）受力示意图____________________________________________________________________________________________________力学方程临界特征

续表轻绳模型（最高点无支撑）轻杆模型（最高点有支撑）讨论分析续表2.解题技巧（1）物体通过圆周运动最低点、最高点时，利用合力提供向心力列牛顿第二定律方程；（2）物体从某一位置到另一位置的过程中，用动能定理找出两处速度关系；（3）注意：求对轨道的压力时，转换研究对象，先求物体所受支持力，再根据牛顿第三定律求出压力。

【视角1】两种模型对比例1

(多选)质量为m的小球在竖直平面内绕O点做半径为R的圆周运动，甲图中OA为细绳；乙图中OB为轻质杆；丙图中竖直圆轨道光滑；丁图中圆形管道光滑。重力加速度为g，则下列说法正确的是()

√√

【视角2】脱离轨道问题例2

(多选)竖直平面内固定半径为R的外侧光滑的圆轨道，一小球受到微小扰动从轨道的顶点A点由静止开始沿圆轨道下滑，至B点时脱离轨道，最终落在水平面上的C点，不计空气阻力，下列说法正确的是(

)AB

【视角3】斜面上的圆周运动例3

(多选)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角速度ω转动，盘面上离转轴2.5m处有一小物体(可视为质点)与圆盘始终保持相对静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，BC

盘面与水平面的夹角为30°，g取10m/s2，则以下说法中正确的是(

)[解析]当物体在最高点时，也可能受到重力、支持力与摩擦力三个力的作用，摩擦力的方向可能沿斜面向上(即背离圆心)，也可能沿斜面向下(即指向圆心)，摩擦力的方向沿斜面向上时，ω越大，小物体在最高点处受到的摩擦力越小，故A错误，B正确；当物体转到圆盘的最低点恰好不滑动时，圆盘的