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2024 年高考一轮复习100 考点100 讲
第5 章 圆周运动
第5.3 讲 水平面内圆周运动
【知识点精讲】
1.贴圆筒模型
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2.圆锥摆模型
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3.圆锥斗和碗里转
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4.多绳水平转模型
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5. 水平转盘模型
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【方法归纳】
水平面内圆周运动临界问题的三分析：
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几何分析
目的是确定圆周运动的圆心、半径等
运动分析
目的是确定圆周运动的线速度、角速度、向心加速度等
受力分析
目的是通过力的合成与分解，表示出物体做圆周运动时，外界所提供的向心力
【最新高考题精练】
1．（2021 新高考北京卷）如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω 绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r 处的P
点有一质量为m 的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P 点滑至圆盘上的某
点停止。下列说法正确的是
A．圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向
B．圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为
C．圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动
D．圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为
2．（2021 高考新课程I 卷山东卷）如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L 的轻质细杆，一
端可绕竖直光滑轴O 转动，另一端与质量为m 的小木块相连。木块以水平初速度
0v 出发，恰好能完成一
个完整的圆周运动。在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为（ ）
A． B．
C． D．
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【最新模拟题精练】
1．（2023 湖北荆门三校5 月联考）如图所示，足够大光滑的桌面上有个光滑的小孔O，一根轻绳穿过小
孔两端各系着质量分别为m1和m2的两个物体，它们分别以O、
点为圆心以相同角速度
做匀速圆周运
动，半径分别是r1、r2，m1和m2到O 点的绳长分别为l1和l2，下列说法正确的是（ ）
A．m1和m2做圆周运动的所需要的向心力大小不同
B．剪断细绳，m1做匀速直线运动，m2做自由落体运动
C．m1和m2做圆周运动的半径之比为
D．m1和m2做圆周运动的绳长之比为
2. （2023 山东烟台重点高中期中）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 的细绳连接，木块与转盘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（ ）
A. 当
时，A、B 相对于转盘会滑动
B. 当
，绳子一定有弹力
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C. ω 在
范围内增大时，B 所受摩擦力变大
D. ω 在
范围内增大时，A 所受摩擦力一直变大
3. （2023 浙江十所名校期中联考）如图所示，叠放在水平转台上
物体A、B 随转台一起以角速度
匀速
转动，A、B 的质量分别为
、
，A 与B、B 与转台间的动摩擦因数都为
，A 和B 离转台中心的距
离都为r，重力加速度为g，设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A. A 对B 的摩擦力沿水平方向指向圆心O 点
B. 物块B 对物块A 的摩擦力一定为
C. 转台对物块B 的摩擦力的大小一定为
D. 转台的角速度一定满足：
4. (2023 云南部分重点高中期中)如图所示，细绳一端系着质量
的物体A，静止在水平面上，另
一端 AO 通过光滑的小孔吊着质量
的物体B，A 与圆孔的距离
，并知A 和水平面的最
大静摩擦力
。现使此平面绕中心轴线转动，B 会处于静止状态时，角速度ω 大小的可能值为（
）
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A. 1.9 rad/s
B. 2.9 rad/s
C. 4 rad/s
D. 7.5 rad/s
5. （2023 河北张家口宣化一中二模）如图所示装置中，质量均为m 的小球A、B 系在等长度的轻绳OA、
OB 下端，并都以转速n 绕同一竖直轴在同一水平面内做匀速圆周运动，此时绳OA 与OB 夹角为α，质量
为2m 的物块C 静止不动；若将C 换成质量为3m 的物块D，要保证在系统稳定时，A、B 仍在同一水平面
内做圆周运动，同时D 静止不动，则A、B 的质量和两球做圆周运动的转速n 应如何调整
A. 减少A、B 的质量，增大转速n
B. 保持A、B 的质量不变，增大转速n
C. 增大A、B 的质量，减小转速n
D. 增大A、B 的质量，增大转速n
6. （2022 年9 月甘肃张掖一诊）如图所示，两个可视为质点的、相同的木块甲和乙放在转盘上，两者用长
为L 的不计伸长的细绳连接（细绳能够承受足够大的拉力），木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的
K 倍，连线过圆心，甲到圆心距离
，乙到圆心距离
，且
，
，水平圆盘可绕过圆心的竖
直轴OO'转动，两物体随圆盘一起以角速度
转动，当
从0 开始缓慢增加时，甲、乙与转盘始终保持相
对静止，则下列说法错误的是（已知重力加速度为g）（ ）
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A. 当
时，乙的静摩擦力恰为最大值
B.
取不同的值时，甲、乙所受静摩擦力都指向圆心
C.
取不同值时，乙所受静摩擦力始终指向圆心；甲所受静摩擦力可能指向圆心，也可能背向圆心
D. 如果
时，两物体将相对圆盘发生滑动
7. （2022 浙江台州质检）如图，有一固定且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，在其内壁上有两
个质量相同的小球（可视为质点）A 和B，在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A 球的轨迹平面高
于B 球的轨迹平面。A、B 两球与O 点的连线与竖直线OC
间的夹角分别为
53
和
37
sin37
0.6,cos37
0.8
，则（ ）
A. A、B 两球所受弹力的大小之比为3：4
B. A、B 两球运动的周期之比为4：3
C. A、B 两球的线速度大小之比为3：8
D. A、B 两球的转速之比为2:
3
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