2023届高考物理一轮复习练习：圆周运动及其应用（含答案）

圆周运动及其应用练习

一、选择题

1.如图所示，小物体A与水平圆盘保持相对静止，跟着圆盘一

起做匀速圆周运动，则4受力情况是（）

A.重力、支持力

B.重力、向心力

C.重力、支持力、指向圆心的摩擦力

D.重力、支持力、向心力、摩擦力

2.（多选）甲、乙两物体都在做匀速圆周运动，下列哪种情况下

甲的向心加速度比较大（）

A.它们的线速度相等，乙的半径小

B.它们的周期相等，甲的半径大

C.它们的角速度相等，乙的线速度小

D.它们的线速度相等，在相同时间内甲与圆心的连线扫过的角

度比乙的大

3.质量为力的小球，用长为/的细线悬挂在。点，在。点的正

下方4处有一光滑的钉子R把小球拉到与钉子户等高的位置，摆线

被钉子挡住。如图让小球从静止释放，当小球第一次经过最低点时

0------------

A.小球运动的线速度突然减小

B.小球的角速度突然减小

C.小球的向心加速度突然增大

D.悬线的拉力突然增大

4.一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由〃向N行驶，速度逐

渐减小。如图A、B、C、D分别画出了汽车转弯时所受合力厂的四种

方向，你认为正确的是（）

5.下列关于离心现象的说法正确的是（）

A.当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象

B.做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，

物体将做背离圆心的圆周运动

C.做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，

物体将沿切线做直线运动

D.做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，

物体将做曲线运动

6.“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使

穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正

转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50

r/s,此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为（）

A.10m/s2B.100m/s2

C.1000m/s2D.10000m/s2

7.如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10m,

该同学和秋千踏板的总质量约为50kgo绳的质量忽略不计。当该

同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8m/s,此时每根绳子

平均承受的拉力约为（）

A.200NB.400N

C.600ND.800N

8.如图是某共享自行车的传动结构示意图，其中I是半径为n

的牙盘（大齿轮），n是半径为上的飞轮（小齿轮），in是半径为△的

后轮。若某人在匀速骑行时每秒踩脚踏板转n圈，则下列判断正确

的是（）

III

2JI

A.牙盘转动角速度为——

n

B.飞轮边缘转动线速度为2n

（2口〃）2

C.牙盘边缘向心加速度为--------

r2

2兀nr\r-\

D.自行车匀速运动的速度为——

9.由于高度限制，车库出入口采用如图所示的曲杆道闸。道闸

由转动杆8与横杆网链接而成，P、0为横杆的两个端点。在道闸

抬起过程中，杆M始终保持水平。杆。尸绕。点从与水平方向成30°

匀速转动到60。的过程中，下列说法正确的是（）

A.P点的线速度大小不变

B.尸点的加速度方向不变

C.0点在竖直方向做匀速运动

D.0点在水平方向做匀速运动

10.（多选）如图，矩形金属框竖直放置，其中仞K足够

长，且倒杆光滑。一根轻弹簧一端固定在物点，另一端连接一个质

量为宜的小球，小球穿过放杆。金属框绕"V轴分别以角速度3和

3,匀速转动时，小球均相对放杆静止。若3,>3,则与以3

匀速转动时相比，以3,匀速转动时（）

A.小球的高度一定降低

B.弹簧弹力的大小一定不变

C.小球对杆压力的大小一定变大

D.小球所受合外力的大小一定变大

11.（多选）质量为力的小球由轻绳a和8分别系于一轻质细杆的

/点和4点，如图所示，绳a与水平方向成。角，绳力在水平方向

且长为1,当轻杆绕轴力方以角速度3匀速转动时一，小球在水平面

内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）

A.a绳的张力不可能为零

B.a绳的张力随角速度的增大而增大

gcot0

C.当角速度3）一，6绳将出现弹力

D.若6绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化

12.如图所示，用一根质量不计、不可伸长的细绳，一端系一可

视为质点的小球，另一端固定在。点。当小球在水平面内做匀速圆

周运动的角速度为3时，悬点。到轨迹圆心高度为力，细绳拉力大

小为凡小球的向心加速度大小为a,线速度大小为%下列描述各

物理量与角速度平方/的关系图象正确的是（）

13.如图所示，有一固定的且内壁光滑的半球面，球心为0,最

低点为G有两个可视为质点且质量相同的小球/和反在球面内壁

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,夕两球与。点的连线与竖直线冗间的夹角分别

为a=53°和£=37°(sin37°=0.6),则()

A.A,夕两球所受支持力的大小之比为1：1

B.4〃两球运动的周期之比为2

C.4、4两球的角速度之比为2：小

D.A,〃两球的线速度之比为2：/

14.（多选）在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。如图所

示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的

挤压，设此时的速度大小为心重力加速度为g,两轨所在面的倾角

为%贝1）（）

V

A.该弯道的半径一万

gtan0

B.当火车质量改变时，规定行驶速度大小不变

C.当火车速率大于了时，内轨将受到轮缘的挤压

D.当火车速率小于-时，内轨将受到轮缘的挤压

15.如图，一硬币（可视为质点）置于水平圆盘上，硬币与竖直转

轴00'的距离为n已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为〃（最大

静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一

起沿轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为（）

16.如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的4〃两物块叠放

在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法不正确的是（）

A.方的向心力是力的向心力的2倍

B.圆盘对方的摩擦力是夕对l的摩擦力的2倍

C.A.夕都有沿半径向外滑动的趋势

D.若6先滑动，则夕与4间的动摩擦因数处大于圆盘与6间

的动摩擦因数

17.两个质量分别为2m和m的小木块a和6（可视为质点）放在

水平圆盘上，a与转轴如'的距离为£,8与转轴的距离为2£,a、

b之间用长为L的强度足够大的轻绳相连，木块与圆盘的最大静摩

擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为若圆盘从静止

开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用3

表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）

0ab

(V

A.a比6先达到最大静摩擦力

B.a、6所受的摩擦力始终相等

那是6开始滑动的临界角速度

当3=,a所受摩擦力的大小为学

18.（多选）如图所示，水平转台上的小物体4、夕通过轻弹簧连

接，并随转台一起匀速转动，从〃的质量分别为力、2/77,/、方与转

台间的动摩擦因数都为〃，从方离转台中心的距离分别为L5八r,

已知弹簧的原长为1.5八劲度系数为k,设本题中的最大静摩擦力

等于滑动摩擦力，以下说法正确的是（）

3

A.当6受到的摩擦力为0时一，转台转动的角速度为yj-

B.当4受到的摩擦力为0时，转台转动的角速度为、聆

C.使转台转速缓慢增大，若〃比/先相对转台滑动，则当〃刚

好要滑动时，转台转动的角速度为Ya会

D.使转台转速缓慢增大，若力比〃先相对转台滑动，则当/刚

好要滑动时，转台转动的角速度为'/竽+卡

3/n3r

二、非选择题

19.如图所示，一根原长为L的轻弹簧套在一长为3£的光滑直

杆4?上，其下端固定在杆的力端，质量为力的小球也套在杆上且与

弹簧的上端相连。小球和杆一起绕经过杆A端的竖直轴00'匀速转

动，且杆与水平面间始终保持夕=53°角。已知杆处于静止状态时

弹簧长度为0.5£,重力加速度为g,