高考物理一轮复习【分层练习】 第06章 圆周运动

高考物理一轮复习策略

首先，要学会听课：

1、有准备的去听，也就是说听课前要先预习，找出不懂的知识、发现问题，带着知识点和问题去听课会有解惑的快乐，也更听得进去，容易掌握;

2、参与交流和互动，不要只是把自己摆在“听”的旁观者，而是“听”的参与者。

3、听要结合写和思考。

4、如果你因为种种原因，出现了那些似懂非懂、不懂的知识，课上或者课后一定要花时间去弄懂。

其次，要学会记忆：

1、要学会整合知识点。把需要学习的信息、掌握的知识分类，做成思维导图或知识点卡片，会让你的大脑、思维条理清醒，方便记忆、温习、掌握。

2、合理用脑。

3、借助高效工具。学习思维导图，思维导图是一种将放射性思考具体化的方法，也是高效整理，促进理解和记忆的方法。最后，要学会总结：

一是要总结考试成绩，通过总结学会正确地看待分数。

1.摸透主干知识       2.能力驾驭高考      3.科技领跑生活

第六章 圆周运动

1．第24届冬奥会于2022年2月4日在北京开幕，花样滑冰为其中的15个比赛项目之一。假设花样滑冰运动员保持如图所示姿势原地旋转，此时手臂上A、B两点的角速度大小分别为、，线速度大小分别为、，下列选项正确的是（　　）

A． B． C． D．

2．如图所示，甲、乙两人分别站在圆周上两个位置，两位置的连线为圆的一条直径。他们同时按顺时针方向沿圆周运动。甲、乙做匀速圆周运动的速度大小分别为v1、v2，经时间t后，甲第一次追上乙。则该圆的直径为（　　）

A． B． C． D．

3．地球在太阳系内同时进行着两种运动——绕太阳公转和绕地轴自转，且转动的方向都是自西向东。某时刻，地球正对太阳的一侧是白昼，背对太阳的一侧是黑夜。则以太阳为参考系，下列说法中正确的是（　　）

A．地球上各点的运动快慢是一样的

B．地球赤道上各点的运动快慢是一样的

C．地球赤道上各点正午运动得比午夜快一些

D．地球赤道上各点午夜运动得比正午快一些

1．如图所示，汽车在一水平公路上转弯时，汽车的运动可视为匀速圆周运动。下列关于汽车转弯时的说法正确的是（　　）

A．汽车处于平衡状态 B．汽车的向心力由重力和支持力提供

C．汽车的向心力由摩擦力提供 D．汽车的向心力由支持力提供

2．向心力演示器如图所示。把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内，使它们做圆周运动的半径相同。依次调整塔轮上的皮带的位置，匀速转动手柄，可以探究（　　）

A．向心力的大小与质量的关系

B．向心力的大小与半径的关系

C．向心力的大小与角速度的关系

D．角速度与周期的关系

3．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一个物体随着圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是（　　）

A．物体所受弹力增大，摩擦力也增大 B．物体所受弹力增大，摩擦力减小

C．物体所受弹力增大，摩擦力不变 D．物体所受弹力减小，摩擦力也减小

1．如图所示为一个半径为5 m的圆盘，正绕其圆心做匀速转动，当圆盘边缘上的一点A处在如图所示位置的时候，在其圆心正上方20 m的高度有一个小球正在向边缘的A点以一定的速度水平抛出，取g＝10 m/s2，不计空气阻力，要使得小球正好落在A点，则（　　）

A．小球平抛的初速度一定是2.5 m/s B．小球平抛的初速度可能是2.5 m/s

C．圆盘转动的角速度一定是π rad/s D．圆盘转动的加速度可能是π2 m/s2

2．下列说法正确的是（     ）

A．链球做匀速圆周运动过程中加速度不变

B．足球下落过程中惯性不随速度增大而增大

C．乒乓球被击打过程中受到的作用力大小不变

D．篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向无关

3．如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为，在用力蹬脚踏板前进的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．小齿轮和后轮的角速度大小之比为

B．大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为

C．大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为

D．大齿轮和小齿轮轮缘的向心加速度大小之比为

1．图示为中国运动员在2022年北京冬奥会上参加男子短道速滑1000米比赛中，过弯道时的情景，则（　　）

A．运动员受到重力、弹力、摩擦力的作用

B．运动员受到重力、弹力、向心力的作用

C．向心力的大小与运动员的速度成正比

D．向心力的大小与运动员的角速度成正比

2．如图所示，某人坐在摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。人的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，当座舱运动到与圆心等高处时，则座舱对人的作用力（　　）

A．方向水平指向圆心，大小为mω2R

B．方向竖直向上，大小为mg

C．方向倾斜指向圆心的上方，大小为

D．方向倾斜指向圆心的下方，大小为

3．汽车通过拱形桥面和凹形桥面是生活中常见的两种现象。如图所示，若在汽车中固定一力传感器，力传感器下端挂有一小球。当汽车通过拱形桥面的最高点和通过凹形桥面最低点时速度大小均为v。已知汽车的质量为M，小球的质量为m，桥面的圆弧半径均为r，重力加速度取g。下列说法正确的是（　　）

A．甲图中汽车对桥面的压力大于汽车所受的重力

B．乙图中汽车对桥面的压力大于汽车所受的重力

C．甲图中力传感器的示数大小为

D．乙图中力传感器的示数大小为

一、单选题

1．某机器的齿轮系统如图所示，中间的轮叫做太阳轮，它是主动轮。从动轮称为行星轮，主动轮、行星轮与最外面的大轮彼此密切啮合在一起，如果太阳轮一周的齿数为n1，行星轮一周的齿数为n2，当太阳轮转动的角速度为ω时，最外面的大轮转动的角速度为（　　）

A． B． C． D．

2．如图为车牌自动识别系统的直杆道闸，离地面高为1m的细直杆可绕O在竖直面内匀速转动。汽车从自动识别线ab处到达直杆处的时间为2.3s，自动识别系统的反应时间为0.3s；汽车可看成高1.6m的长方体，其左侧面底边在直线上，且O到汽车左侧面的距离为0.6m，要使汽车安全通过道闸，直杆转动的角速度至少为（　　）

A． B． C． D．

3．往复式活塞压缩机简图如图所示，圆盘与活塞通过铰链A、B连接在轻杆两端，左侧活塞被轨道固定，只能在AO方向运动。圆盘绕圆心O做角速度为的匀速圆周运动。已知OB距离为r。AB杆长L>2r

，则（　　）

A．当杆长不变时，若OB距离变大，活塞运动的范围变小

B．当OB距离不变时，杆长L越大，活塞运动的范围越大

C．当OB垂直于AO时，活塞速度为

D．当OB垂直于AB时，活塞速度为

4．高空滑索是勇敢者的运动。如图所示一个人用轻绳通过轻质滑环悬吊在足够长的倾斜钢索上运动（设钢索是直的），下滑过程中到达图中A位置时轻绳与竖直线有夹角，到达图中B位置时轻绳竖直向下。不计空气阻力，下列说法正确的是（     ）

A．在A位置时，人的加速度可能为零

B．在A位置时，钢索对轻绳的作用力大于人的重力

C．在B位置时，钢索对轻环的摩擦力为零

D．若轻环在B位置突然被卡住，则此时轻绳对人的拉力大于人的重力

5．如图（a）所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉，小球C用细绳拴在铁钉B上（细绳能承受足够大的拉力），A、B、C在同一直线上．t=0时，给小球一个垂直于绳的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动．在0≤t≤10s时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图（b）所示，则下列说法中正确的有（　　）

A．小球的速率越来越大

B．细绳第三次到第四次撞击钉子经历的时间是4s

C．在时，绳子的拉力为

D．细线每撞击一次钉子，小球运动的半径减小绳长的

6．无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为的半圆弧与长的直线路径相切于B点，与半径为的半圆弧相切于C点。小车以最大速度从A点驶入路径，到适当位置调整速率运动到B点，然后保持速率不变依次经过和。为保证安全，小车速率最大为。在段的加速度最大为，段的加速度最大为。小车视为质点，小车从A到D所需最短时间t及在段做匀速直线运动的最长距离l为（　　）

A．

B．

C．

D．

7．如图所示为横店梦幻谷的摩天轮，坐在座舱里的游客可视为做匀速圆周运动，图中标记点是同一根支架上的、两点，当游客从最高点运动到最低点的过程中（　　）

A．游客先失重后超重

B．游客一直处于失重状态

C．角速度的大小关系为

D．向心加速度的大小关系为

8．如图所示是起吊重物的吊车，当液压杆长度收缩，吊臂绕固定转轴顺时针转动，吊臂上的M、N两点绕O点做圆周运动，M为ON的中点，则下列说法正确的是（　　）

A．N和M两点的周期之比为2∶1

B．N和M两点的角速度之比为2∶1

C．N和M两点的线速度之比为1∶1

D．N和M两点的向心加速度之比为2∶1

9．内表面为半球型且光滑的碗固定在水平桌面上，球半径为R，球心为O，现让可视为质点的小球在碗内的某一水平面上做匀速圆周运动，小球与球心O的连线与竖直线的夹角为θ，重力加速度为g，则（　　）

A．小球的加速度为a = gsinθ

B．碗内壁对小球的支持力为

C．小球的运动周期为

D．小球运动的速度为

10．如图所示，轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一个小球，小球随轻杆一起在竖直平面内在转轴的带动下绕O点以角速度做匀速圆周运动。已知杆长为L，小球的质量为m，重力加速度为g，A、B两点与O点在同一水平直线上，C、D分别为圆周的最高点和最低点，下列说法正确的是（　　）

A．小球在运动过程中向心加速度不变

B．小球运动到最高点C时，杆对小球的作用力为支持力

C．小球运动到A点时，杆对小球作用力为

D．小球在D点与C点相比，杆对小球的作用力的大小差值一定为

二、多选题

11．如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以为圆心、和为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用、、和、、表示。花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水口截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A．若，则

B．若，则

C．若，，喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同

D．若，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则

12．2022年2月12日，在速度滑冰男子500米决赛上，高亭宇以34秒32的成绩刷新奥运纪录。国家速度滑冰队在训练弯道技术时采用人体高速弹射装置，如图甲所示，在实际应用中装置在前方通过绳子拉着运动员，使运动员做匀加速直线运动，到达设定速度时，运动员松开绳子，进行高速入弯训练，已知弯道半径为25 m，人体弹射装置可以使运动员在4.5 s内由静止达到入弯速度18 m/s，入弯时冰刀与冰面的接触情况如图乙所示，运动员质量为50kg，重力加速度g=10m/s2，忽略弯道内外高度差及绳子与冰面的夹角、冰刀与冰面间的摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．运动员匀加速运动的距离为81m B．匀加速过程中，绳子的平均弹力为200 N

C．运动员入弯时的向心力为648N D．入弯时冰刀与水平冰面的夹角大于45°

13．现有一根长0.4m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着一个可视为质点且质量为1kg的小球，将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示。不计空气阻力，g=10m/s2，则（　　）

A．小球以1m/s的速度水平抛出到绳子再次伸直时的位置在过O点的水平线之上

B．小球以1m/s的速度水平抛出到绳子再次伸直时的位置在过O点的水平线之下

C．小球以2m/s的速度水平抛出的瞬间，绳子的张力大小为10 N

D．小球以4m/s的速度水平抛出的瞬间，绳中的张力大小为30N

14．如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与之间的夹角为，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A．物块做圆周运动的加速度大小为 B．陶罐对物块的弹力大为2mg

C．转台转动的角速度大小为 D．物块转动的线速度大小为

1．某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验。转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮至上而下有三层，每层左、右半径之比均不同。左、右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A（或B）处，A、C到左、右塔轮中心的距离相等，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。

（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的_____方法（填选项前的字母）；

A．理想实验法             B．等效替代法             C．控制变量法             D．演绎法

（2）实验某同学把两个质量相等的钢球放在A、C

位置，皮带所连接的左、右变速塔轮的半径之比为3：1，转动手柄，观察左右标出的刻度，回答两两个问题：

①该操作过程可用来探究向心力大小与F与_____（填选项前的字母）；

A．质量m的关系             B．半径r的关系             C．角速度的关系

②该同学准确操作实验，则在误差允许范围内，标尺上的等分格显示出左、右两个小球所受向心力之比应为_____。

2．图甲中圆盘可绕过中心垂直于盘面的水平轴转动。圆盘加速转动时，将角速度的增加量与对应时间的比值定义为角加速度，用β表示，，我们用测量直线运动加速度的实验装置来完成实验，其中打点计时器所接交流电的频率为50 Hz，图乙中……为计数点，相邻两计数点间有1个点未画出。实验步骤如下：

①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；

②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；③经过一段时间，关闭控制装置，依次停止圆盘转动和打点，取下纸带，进行测量，如图乙所示。

（1）测得圆盘的直径为1.0m；（2）打下计数点C时，圆盘转动的线速度为_______m/s（结果保留两位小数）；（3）纸带运动的加速度为_______m/s2，圆盘转动的角加速度为______。（结果均保留两位有效数字）

3．利用水平旋转平台验证向心力与质量、角速度、半径的定量关系，选取光滑水平平台MN，如图甲所示，平台可以绕竖直转轴转动，M端固定的压力传感器可以测出物体对其压力的大小，N端有一宽度为d的遮光条，光电门可以测出每一次遮光条通过时的遮光时间。

实验过程如下：

a.用游标卡尺测出遮光条的宽度，如图乙所示；b.用天平测出小物块质量为m；c.测出遮光条到转轴间的距离为L；d.将小物块放置在水平平台上且靠近压力传感器，测出小物块中心位置到转轴间的距离为R；e.使平台绕转轴做不同角速度的匀速转动；f.通过压力传感器得到不同角速度时，小物块对传感器的压力F和遮光条通过光电门的时间t；g.在保持m、R不变的前提下，得到不同角速度下压力F与的图像如图丙所示，其图线斜率为k。

请回答下列问题：

（1）遮光条宽度d=______cm。

（2）当遮光条通过光电门的时间为t0时，平台转动的角速度=______（用相应的字母符号表示）。

（3）验证小物块受到的向心力与质量、角速度、半径间的定量关系时，则图线斜率应满足k=______（用m、d、R、L等物理量符号表示）。

1．2022年北京冬奥会短道速滑混合团体2000米接力决赛中，我国短道速滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金。

（1）如果把运动员起跑后进入弯道前的过程看作初速度为零的匀加速直线运动，若运动员加速到速度时，滑过的距离，求加速度的大小；

（2）如果把运动员在弯道滑行的过程看作轨道为半圆的匀速圆周运动，如图所示，若甲、乙两名运动员同时进入弯道，滑行半径分别为，滑行速率分别为，求甲、乙过弯道时的向心加速度大小之比，并通过计算判断哪位运动员先出弯道。

2．如图所示，从A点以某一水平速度v0抛出质量m=1kg的小物块（可视为质点），当物块运动至B

点时，恰好沿切线方向进入圆心角∠BOC=37°的光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面上的长木板上，圆弧轨道C端的切线水平。已知长木板的质量M=4kg，A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m，圆弧轨道半径R=0.75m，物块与长木板间动摩擦因数μ1=0.7，长木板与地面间动摩擦因数μ2=0.2，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）小物块在B点时的速度大小；

（2）小物块滑动至C点时，对圆弧轨道的压力大小；

（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。

3．如图所示，一个可视为质点的小物块从水平平台上的P点以初速度5 m/s向右滑动，小物块与水平平台间的动摩擦因数为0.45，小物块运动到 A点时以4 m/s的速度水平抛出，当小物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入半径为2.75 m的固定圆弧轨道BC，圆弧轨道的圆心角∠BOC=37°。小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力为25.4 N。然后小物块滑到与C端切线平齐的长木板上。已知长木板与地面间的动摩擦因数为0.2，小物块与长木板之间的动摩擦因数为0.5，小物块的质量为1.1 kg，长木板的质量为3.9 kg，最大静摩擦力等于滑动摩擦力， g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。

（1）求水平平台上P点到A点的距离l。

（2）求小物块运动至B点时的速度大小。

（3）长木板至少为多长时才能保证小物块不滑出长木板？