2025年高考物理复习分类训练：圆周运动（一）（学生卷）

专题14圆周运动（一）

一、多选题

1.（2023・湖南）如图，固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成，两段相切于B点，

段与水平面夹角为aBC段圆心为。，最高点为C、A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2尺小球从A

点以初速度v。冲上轨道，能沿轨道运动恰好到达C点，下列说法正确的是（）

A.小球从B到C的过程中，对轨道的压力逐渐增大

B.小球从A到C的过程中，重力的功率始终保持不变

C.小球的初速度为

D.若小球初速度加增大，小球有可能从8点脱离轨道

【答案】AD

2.（2023・湖南）某同学自制了一个手摇交流发电机，如图所示。大轮与小轮通过皮带传动（皮带不打滑）,

半径之比为4:1,小轮与线圈固定在同一转轴上。线圈是由漆包线绕制而成的边长为L的正方形，共”匝,

总阻值为R。磁体间磁场可视为磁感应强度大小为8的匀强磁场。大轮以角速度。匀速转动，带动小轮及

线圈绕转轴转动，转轴与磁场方向垂直。线圈通过导线、滑环和电刷连接一个阻值恒为R的灯泡。假设发

电时灯泡能发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（）

A,线圈转动的角速度为4。

B.灯泡两端电压有效值为3近〃8/?0

C.若用总长为原来两倍的相同漆包线重新绕制成边长仍为£的多匝正方形线圈，则灯泡两端电压有效值为

A\f2nBl}co

3

D.若仅将小轮半径变为原来的两倍，则灯泡变得更亮

3.（2022・河北）如图，广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以。为圆心、与和以为半径的同心圆上，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4、

匕、01和为、匕、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.右九=用，则匕：%=凡：K

B.若H=匕，则"：a=：R；

C.若用=电，v1=v2,喷水嘴各转动一周，则落入每个花盆的水量相同

D.若4=用，喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同，则用=牡

4.（2022•全国）一种可用于卫星上的带电粒子探测装置，由两个同轴的半圆柱形带电导体极板（半径分别

为R和R+d）和探测器组成，其横截面如图（a）所示，点。为圆心。在截面内，极板间各点的电场强度

大小与其到。点的距离成反比，方向指向。点。4个带正电的同种粒子从极板间通过，到达探测器。不计

重力。粒子1、2做圆周运动，圆的圆心为O、半径分别为小4（R<4<2<R+d）；粒子3从距。点4的

位置入射并从距O点的位置出射；粒子4从距。点4的位置入射并从距。点弓的位置出射，轨迹如图（b）

中虚线所示。则（）

A.粒子3入射时的动能比它出射时的大

B.粒子4入射时的动能比它出射时的大

C.粒子1入射时的动能小于粒子2入射时的动能

D.粒子1入射时的动能大于粒子3入射时的动能

5.（2021•河北）如图，矩形金属框MNQP竖直放置，其中MN、P。足够长，且PQ杆光滑，一根轻弹簧一

端固定在M点，另一端连接一个质量为机的小球，小球穿过尸。杆，金属框绕MN轴分别以角速度。和。'匀

速转动时，小球均相对PQ杆静止，若勿＞。，则与以。匀速转动时相比，以方匀速转动时（）

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

6.（2019•江苏）如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.座舱的质量为如运动半径

为R,角速度大小为。，重力加速度为g,则座舱

座舱

A.运动周期为二

CD

B.线速度的大小为。R

C.受摩天轮作用力的大小始终为相g

D.所受合力的大小始终为心”R

7.（2014.全国）如图，两个质量均为根的小木块。和b（可视为质点）放在水平圆盘上，。与转轴。0,的距

离为/,b与转轴的距离为2/。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的左倍，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。表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）

O.

ab

；□口

A.b一定比。先开始滑动

B.a、6所受的摩擦力始终相等

C.。、陛是b开始滑动的临界角速度

V21

D.当。=旧时，。所受摩擦力的大小为浙g

8.（2018・江苏）火车以60m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了

约10%在此10s时间内，火车（）

A.运动路程为600mB.加速度为零

C.角速度约为lrad/sD.转弯半径约为3.4km

9.（2016•浙江）如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和尸40nl

的小圆弧，直道与弯道相切.大、小圆弧圆心。、。距离L=100m.赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的

最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍.假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，

要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短（发动机功率足够大，重力加速度g=10m/s2,71=3.14）,则赛车（）

A.在绕过小圆弧弯道后加速

B.在大圆弧弯道上的速率为45m/s

C.在直道上的加速度大小为5.63m/s?

D.通过小圆弧弯道的时间为5.85s

10.（2016•全国）如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为相

的质点尸。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W。重力加速度大小为g。设

质点尸在最低点时，向心加速度的大小为容器对它的支持力大小为N,则（）

mRmR

cN^mgR-2WDN-（频一卬）

'RR

11.（2015・浙江）如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在。点的半圆，内外半径分别为

r和2r.一辆质量为机的赛车通过AB线经弯道到达A的线，有如图所示的①、②、③三条路线，其中路线③

是以O'为圆心的半圆,OO'=r,赛车沿圆弧路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力为4ax.选择路线，

赛车以不打滑的最大速率通过弯道（所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大），则（）

A.选择路线①,赛车经过的路程最短

B.选择路线②，赛车的速率最小

C.选择路线③，赛车所用时间最短

D.①、②、③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等

12.（2015・上海）小球用轻绳悬挂在。点，在水平恒力尸=〃zgtan6作用下，小球从静止开始由A经B向C运

动.则小球（）

A.先加速后减速

B.在8点加速度为零

C.在C点速度为零

D.在C点加速度为gtan。

二、单选题

13.（2023・全国）一质点做匀速圆周运动，若其所受合力的大小与轨道半径的"次方成正比，运动周期与轨

道半径成反比，则〃等于（）

A.1B.2C.3D.4

14.（2022.北京）我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同

学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无

论在“天宫”还是在地面做此实验（）

<------6-

丫0

A.小球的速度大小均发生变化B.小球的向心加速度大小均发生变化

C.细绳的拉力对小球均不做功D.细绳的拉力大小均发生变化

15.（2022・浙江）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

16.（2022•山东）无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为3m的半圆弧与长8m的直线路径AB

相切于2点，与半径为4m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8。为保证安全，小车速率最大为4m/s。在ABC段的

加速度最大为2m/s2,CD段的加速度最大为Im/s?。小车视为质点，小车从A到。所需最短时间t及在段

做匀速直线运动的最长距离/为（）

D.t=2+』指+（"+4）兀J_55m

122

17.（2022・全国）北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑下，

到6处起跳，c点为a、b之间的最低点，。、c两处的高度差为刀。要求运动员经过。点时对滑雪板的压力不

大于自身所受重力的左倍，运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力，则c点处这一段圆弧雪道的半径

不应小于（）

18.（2021.北京）如图所示，圆盘在水平面内以角速度。绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质

量为根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

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2根0r

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〃3厂

19.（2021・浙江）质量为根的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确

的是（）

A.秋千对小明的作用力小于"际

B.秋千对小明的作用力大于祖g

C.小明的速度为零，所受合力为零

D.小明的加速度为零，所受合力为零

20.（2021•全国）“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50r/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/s2C.1000m/s2D.10000m/s2

21.（2020•浙江）如图所示，底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上，箱子四周有一定

空间。当公交车（）

A.缓慢起动时，两只行李箱一定相对车子向后运动

B.急刹车时，行李箱a一定相对车子向前运动

C.缓慢转弯时，两只行李箱一定相对车子向外侧运动

D.急转弯时，行李箱b一定相对车子向内侧运动

22.（2020•全国）如图，••同学表演荡秋下。已知秋丁的两根绳长均为10m,该同学和秋丁踏板的总质量

约为50kg。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.400NC.600ND.800N

23.（2019•海南）如图，一硬币（可视为质点）置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴OO'的距离为厂，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OO'轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为（）

24.（2015・福建）如图，在竖直平面内，滑道ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上.若小

滑块第一次由A滑到C,所用的时间为〃，第二次由C滑到A,所用时间为5小滑块两次的初速度大小相

同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则（）

C

AB

A.tl<t2B.tl=t2C.tl>t2D.无法比较力、/2的大小

25.