第02讲-圆周运动(精练)-下期末复习专题

试卷第=page11页，共=sectionpages33页第02讲：圆周运动一、单选题1．（2023秋·浙江·高一期末）如图所示，摩天轮是游乐场内的一种大型转轮状设施，摩天轮边缘悬挂透明座舱，游客随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，则游客（）A．速度始终恒定 B．加速度始终恒定C．受到合力不断改变 D．对座椅的压力始终不变2．（2022春·上海浦东新·高一校考期末）如图所示为甲、乙两球做匀速圆周运动，向心加速度随半径变化的图像。由图像可以知道（）

A．甲球运动时，线速度大小发生改变 B．甲球运动时，角速度大小保持不变C．乙球运动时，线速度大小保持不变 D．乙球运动时，角速度大小保持不变3．（2023秋·上海松江·高一上海市松江二中校考期末）变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度。如图所示是某一变速自行车齿轮传动结构示意图，图中A、B轮齿数为48、42，C、D轮齿数为18、12，若脚踏板转速一定，下列说法不正确的有（）A．该自行车可变换两种不同档位B．该自行车可变换四种不同档位C．当B轮与C轮组合时，骑行最轻松D．若该自行车的最大行驶速度为4m/s，则最小行驶速度为2.33m/s4．（2022秋·云南曲靖·高一校考期末）如图为自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在A端，另一端栓接重物，当车轮高速旋转时，重物由于离心运动拉伸弹簧后才使触点M、N接触，从而接通电路，LED灯就会发光。下列说法正确的是（）A．气嘴灯做圆周运动时，重物受到重力、弹力和向心力的作用B．气嘴灯运动至最低点时处于失重状态C．增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光D．匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时也一定能发光5．（2022春·广东广州·高一统考期末）如图所示为自行车皮带传动装置，主动轮O1上两轮的半径分别为3r和r，从动轮O2的半径为2r，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，A、B、C三点（）A．加速度之比aA∶aB∶aC=6∶2∶1 B．线速度之比vA∶vB∶vC=3∶2∶2C．角速度之比ωA∶ωB∶ωC=1∶1∶2 D．加速度之比aA∶aB∶aC=3∶2∶16．（2022春·甘肃兰州·高一统考期末）A、B两个质点，分别做匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比，转过的角度之比，则对A、B两质点的运动说法正确的是（

）A．线速度大小之比 B．周期之比C．半径之比 D．向心加速度大小之比7．（2022春·四川成都·高一树德中学校考期末）某一物理量A的变化量与发生这个变化所用时间的比值，叫做这个量A的变化率。下列说法正确的是（）A．若A表示某质点做匀速直线运动的位移，则均匀增大B．若A表示某质点做自由落体运动的速度，则均匀增大C．若A表示某质点做平抛运动的速度，则恒定不变D．若A表示某质点做匀速圆周运动的动量，则恒定不变8．（2022春·北京·高一期末）如图所示，有一个很大的圆形餐桌，水平桌面中间嵌着一可绕中心轴O转动的圆盘，圆盘上A处放一质量为m的菜盘，B处放一质量为0.5m的菜盘，OA＝2OB，圆盘匀速转动，两菜盘均视为质点且不打滑。下列说法正确的是（）A．A、B两处菜盘的周期之比为1:2B．A、B两处菜盘的线速度大小之比为2:1C．A、B两处菜盘的向心加速度大小之比为4:1D．A、B两处菜盘受到的静摩擦力大小之比为1:19．（2022春·广东东莞·高一期末）摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施，游客坐在摩天轮上可以从高处俯瞰四周景色。现假设摩天轮正绕中间的固定轴在竖直面内做匀速圆周运动，游客坐在座舱中与座舱保持相对静止（座舱及乘客可视为质点），则正确的说法是（）A．游客受力平衡B．游客所受的合外力总是指向摩天轮固定轴C．游客在最高点和最低点时，对座椅的压力大小相等D．摩天轮转动过程中，游客的机械能保持不变10．（2022春·四川宜宾·高一统考期末）如图，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m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱（）A．运动周期为 B．线速度大小为ω2RC．受摩天轮作用力的大小始终为mg D．所受合力的大小始终为mω2R11．（2022春·陕西西安·高一西安中学期末）如图，质量为的小球用长为的悬绳固定于点，在点的正下方处有一颗钉子，把悬绳拉直与竖直方向成一定角度，由静止释放小球，当悬绳碰到钉子的时候，则以下说法正确的是（）小球的线速度突然变大

小球的向心加速度突然变大小球的角速度突然变大

悬线的张力突然变大A． B． C． D．12．（2022春·陕西西安·高一西安中学期末）如图所示，圆弧轨道AB被竖直固定，其下端点B的切线水平。现将可视为质点的质量为m=1kg的小球从A点由静止释放，小球从B点冲出后，最终打在右方的竖直墙上的C点（未画出），在C点的速度方向与水平方向夹角为，已知B端与墙壁的水平距离为l=0.3m，不计一切摩擦和阻力，g=10m/s2，则下列说法正确的是（）A．圆弧轨道的半径为0.02mB．小球在轨道最低点B对轨道的压力大小为10NC．从A到C的整个过程中，重力的功率先减小后增加D．在C点的动能为3.125J13．（2022春·陕西渭南·高一统考期末）我国古代的指南车是利用齿轮来指引方向的.指南车某部分结构如图所示，在A、B、C三个齿轮的边缘上分别取1、2和3三点，齿轮B和C在同一转动轴上，三个齿轮的半径分别为、、，且。下列说法正确的是（）A．1和3的线速度大小关系：B．1和2的角速度大小关系：C．1和3的周期大小关系：D．1和2的向心加速度大小关系： 二、多选题14．（2023秋·吉林长春·高一吉林省实验校考期末）两级皮带传动装置如图所示，中间两个轮子2、3是固定在一起的，转动时皮带均不打滑，轮1半径与轮2半径之比为，轮3的半径和轮4的半径相同，轮1与轮3的半径比为，则轮4边缘的c点和轮1边缘的a点相比，下列关系正确的是（

）A．线速度大小之比为 B．角速度之比为C．转速之比为 D．向心加速度之比为15．（2023秋·吉林长春·高一东北师大附中校考期末）曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构，其功用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，从而驱动汽车车轮转动。其结构示意图如图所示，活塞可沿水平方向往复运动。曲轴可绕固定的O点自由转动，连杆两端分别连接曲轴上的A点和活塞上的B点，若曲轴绕O点做匀速圆周运动，则（）A．曲轴和活塞运动周期相等B．活塞运动速度大小不变C．A点和B点的速度大小始终相等D．当OA与AB共线时，B点的速度为零16．（2022秋·陕西西安·高一高新一中校考期末）关于下列各图所描述的运动情境，说法正确的是（）A．图甲中，传动装置转动过程中两轮边缘的a，b两点的角速度相等B．图乙中，无论用多大的力打击，A、B两钢球总是同时落地C．图丙中，汽车通过拱桥顶端的速度越小，汽车对桥面的压力就越小D．图丁中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，外轨对火车有侧压力17．（2022秋·重庆沙坪坝·高一重庆南开中学校考期末）如图所示，质量为M=4kg、半径R=0.6m的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内，小球A和B的直径略小于细圆管的内径，它们的质量分别为mA=1kg，mB=2kg。某时刻，小球A、B分别位于圆管最低点和最高点，且A的速度大小为vA=3m/s，此时竖直轻杆受到细圆管的作用力大小为F=55N。则B球的速度vB大小为（取g=10m/s2）（

）A．3m/s B． C．6m/s D．18．（2023秋·吉林长春·高一长春外国语学校校考期末）若将短道速滑运动员在弯道转弯的过程看成在水平冰面上的一段匀速圆周运动，转弯时冰刀嵌入冰内从而使冰刀受与冰面夹角为（蹬冰角）的支持力，不计一切摩擦，弯道半径为R，重力加速度为g。以下说法正确的是（）A．地面对运动员的作用力与重力与重力大小相等B．武大靖转弯时速度的大小为C．若武大靖转弯速度变大则需要减小蹬冰角D．武大靖做匀速圆周运动，他所受合外力保持不变19．（2022春·广东广州·高一统考期末）如图所示，甲、乙两名溜冰运动员，面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演．已知甲的质量M=80kg，乙的质量m=40kg，两人相距0.9m，弹簧秤的示数为96N，则下列判断正确的是（不计摩擦）（

）A．两人的线速度大小相等，为0.4m/s B．两人的角速度相等，为2rad/sC．两人的运动半径相等，为0.45m D．两人的运动半径不相等，甲为0.3m，乙为0.6m20．（2022春·吉林通化·高一校联考期末）如图所示，长为L的细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个光滑的小钉子A，小球从一定高度摆下，则细绳碰到钉子前、后瞬间（

）A．绳对小球的拉力变大 B．小球所受合外力变小C．小球做圆周运动的线速度不变 D．小球做圆周运动的角速度不变21．（2022春·陕西渭南·高一统考期末）如图所示，质量为m的小球置于内表面光滑的正方体盒子中，盒子的棱长略大于球的直径。某同学拿着这个盒子在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，盒子在运动过程中不发生转动，已知重力加速度为g，盒子经过最高点A时与小球间恰好无作用力。以下说法正确的是（）A．该盒子做匀速圆周运动的线速度为B．该盒子做匀速圆周运动的周期为C．盒子经过最低点C时与小球之间的作用力大小为2mgD．盒子经过与圆心O等高处的B点时，小球对盒子左壁的压力大小为mg22．（2022春·四川成都·高一期末）如图为一个简易的冲击式水轮机模型，水流自水平的水管流出，水流轨迹与下边放置的轮子边缘相切，水冲击轮子边缘上安装的挡水板，可使轮子连续转动。当该装置工作稳定时，可近似认为水到达轮子边缘时的速度与轮子边缘的线速度相同。调整轮轴O的位置，使水流与轮边缘切点对应的半径与水平方向成角。测得水从管口流出速度，轮子半径R＝0.1m。不计挡水板的大小，不计空气阻力。取重力加速度，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。则可知（）A．水管出水口距轮轴O的水平距离x＝1.2mB．水管出水口距轮轴O的竖直距离h＝0.86mC．该装置工作稳定时，轮子的转动角速度D．该装置工作稳定时，轮子的转动周期T小于0.2s三、解答题23．（2023春·全国·高一期末）一个质量为m的小球，由长为L的细线吊在天花板下，恰好在水平面内做匀速圆周运动，轨道平面与地面的距离为h，细线与竖直方向的夹角为θ，如图所示。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力。（1）小球的向心加速度的大小；（2）通过计算说明；要增大夹角θ，应该如何改变小球运动的角速度ω大小；（3）若某时刻剪断细线，求小球落地时的速度大小。24．（2023秋·浙江·高一期末）如图所示，圆弧轨道AB是在竖直平面内的圆周，半径为r，在B点轨道的切线是水平的。在圆弧轨道的下面有一半径为R的水平圆盘，绕垂直于盘面的中心轴匀速转动。一质量为m的小球（可看成质点）从圆弧轨道上某处下滑，到达B点时速度为（此时速度方向恰与平行），重力加速度为g。求：（1）小球到达B点时对轨道的压力；（2）要使小球刚好落在C点，间的距离h；（3）要使小球刚好落在C点，圆盘转动的角速度ω。25．（2023秋·江苏淮安·高一淮阴中学校考期末）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60°，重力加速度为g。（1）求转台转动的角速度；（2）若改变转台的角速度，当时，小物块仍与罐壁相对静止，求此时小物块受到的摩擦力的大小和方向。26．（2023秋·江苏南通·高一统考期末）如图所示，一质量为的小球用长度均为两轻绳、连接，绳的另一端固定在竖直细杆的点，绳的另一端固定在杆上距点为的点。当杆绕其竖直中心轴匀速转动时，将带动小球在水平面内做匀速圆周运动。不计空气阻力，重力加速度为。（1）当绳刚好拉直（无弹力）时，求小球的线速度大小；（2）若两绳能承受的最大拉力均为，求小球绕杆做圆周运动的最小周期。答案第=page11页，共=sectionpages11页参考答案：1．C【详解】A．游客做匀速圆周运动速度大小不变，方向不断改变，A错误；B．加速度大小不变，方向始终改变，B错误；C．所受的合力大小不变，方向始终发生改变，C正确；D．根据C选项分析可知游客对座椅的压力发生改变，D错误。故选C。2．D【详解】根据向心加速度的计算公式结合图像可知，甲球运动时，线速度大小保持不变，乙球运动时，角速度大小保持不变。故选D。3．A【详解】AB．该自行车可变换四种不同档位，分别是A、C组合；A、D组合；B、C组合；B、D组合，故A错误，B正确；C．由于同一链条各处线速度相同，由结合“省力费距离”的原理，因为脚踏板转速一定，可知前齿盘越小，后齿盘越大，才能达到“费距离而省力”的目的，使得骑行感到轻松，所以前齿轮B、后齿轮C组合是最省力轻松的方式，故C正确；D．因为脚踏板转速一定，可知前齿盘的角速度不变，设前齿盘的半径为，后齿盘的半径为，后轮的半径为，则后齿盘的角速度为自行车的速度为可知当A轮与D轮组合时，自行车速度最大，则有可知当B轮与C轮组合时，自行车速度最小，则有根据半径与齿数成正比，可得解得故D正确。本题选择错误的，故选A。4．C【详解】A．嘴灯做圆周运动时，重物受到重力、弹力的作用，合力提供向心力，故A错误；B．气嘴灯运动至最低点时合力向上，加速度向上，处于超重状态，故B错误；C．灯在最低点时解得因此增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光，选项C正确；D．灯在最低点时灯在最高点时匀速行驶时，在最低点时弹簧对重物的弹力大于在最高点时对重物的弹力，因此匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时不一定能发光，选项D错误；故选C。5．A【详解】C．B点和C点具有相同大小的线速度，根据，知B、C两点的角速度之比等于半径之反比，所以而A点和B点具有相同的角速度，则得故C错误；B．根据，知A、B的线速度之比等于半径之比，所以B、C线速度相等，所以故B错误；AD．根据得故A正确，D错误。故选A。6．D【详解】AC．根据线速度公式可知，在相同的时间内，线速度与路程成正比。由题可得线速度之比v：v=2：3由角速度公式可知，在相同的时间内，角速度与角度成正比。由题可知角速度之比ω：ω=3：2而半径可得到半径之比r：r=4：9故AC错误；B．根据可知周期与角速度成反比，则它们的周期之比T：T=2：3故B错误；D．根据a=vω可知，向心加速度之比为1：1，故D正确。故选D。7．C【详解】A．若A表示某质点做匀速直线运动的位移，则表示物体运动的速度，保持不变，A错误；B．若A表示某质点做自由落体运动的速度，则表示重力加速度g，保持不变，B错误；C．若A表示某质点做平抛运动的速度，则表示重力加速度g，恒定不变，C正确；D．若A表示某质点做匀速圆周运动的动量，则表示质点受到的合力（所需的向心力），是不断变化的，D错误。故选C。8．B【详解】A．A、B两处菜盘同轴转动，则周期相等，所以A、B两处菜盘的周期之比为1:1，故A错误；B．由于OA＝2OB，所以A、B两处菜盘的转动半径r之比为2:1，则根据线速度与周期关系可知，A、B两处菜盘的线速度大小之比为2:1，故B正确；C．根据向心加速度与周期关系可得，A、B两处菜盘的向心加速度大小之比为2:1，故C错误；D．由于A、B两处菜盘的向心加速度大小之比为根据牛顿第二定律可得，A、B两处菜盘受到的静摩擦力大小之比为故D错误。故选B。9．B【详解】A．游客做匀速圆周运动，受力不平衡，选项A错误；B．游客做匀速圆周运动，则所受的合外力总是指向摩天轮固定轴，选项B正确；C．游客在最高点是，加速度向下，失重；在最低点时加速度向上，超重，则在最高点和最低点对座椅的压力大小不相等，选项C错误；D．摩天轮转动过程中，游客的动能不变，重力势能不断变化，则机械能不断变化，选项D错误。故选B。10．D【详解】A．由角速度与周期的关系公式可得，运动周期为A错误；

B．由线速度与角速度的关系公式可得，线速度大小为B错误；CD．座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，座舱受到的合外力提供向心力，则由牛顿第二定律可知合力大小为由于座舱的重力和摩天轮对座舱的作用力的合力提供向心力，因此摩天轮对座舱的作用力大小不等于mg，C错误，D正确。故选D。11．C【详解】①③当悬线碰到钉子时，线速度大小不变，摆长变小，根据知，角速度变大，故③正确，①错误；②线速度大小不变，摆长变小，根据知，向心加速度变大，故②正确；④根据牛顿第二定律得可得线速度大小不变，摆长变小，则悬线拉力变大，故④正确。故选C。12．D【详解】A．小球从B点到C点过程做平抛运动，在C点的速度方向与水平方向夹角为，根据平抛运动的推论，位移偏向角的正切值等于速度偏向角的正切值的一半，则有由平抛运动的规律解得，小球从A点到B点过程，由机械能守恒解得故A错误；B．小球在轨道最低点B受轨道的支持力为FN，由牛顿第二定律解得根据牛顿第三定律得，小球在轨道最低点B对轨道的压力大小为30N，故B错误；C．重力的功率等于重力与竖直方向的分速度的乘积，故小球从A到B的过程中，重力的功率先增加后减小，小球从B到C的过程中，重力的功率增加，故C错误；D．在C点的动能为故D正确。故选D。13．D【详解】BD．由题意可知1和2的线速度大小相等，即，根据，由于，可知1和2的角速度大小关系为，1和2的向心加速度大小关系为，故B错误，D正确；AC．由题意可知2和3的角速度相等，即，又有，故有，根据，结合，可知1和3的线速度大小关系为，1和3的周期大小关系为，故AC错误。故选D。14．ACD【详解】A．依题意知，轮1与轮3皮带传动，则线速度之比为轮3与轮2同轴转动，角速度相同，则根据，可知轮1与轮3角速度之比为即轮1与轮2角速度之比为轮1与轮2线速度之比为因为轮2与轮4皮带传动，则轮2与轮4的线速度相同，则轮4边缘的c点和轮1边缘的a点线速度大小之比为A正确；B．根据，知轮2与轮4的角速度之比为则可知轮4边缘的c点和轮1边缘的a点线速度大小之比为B错误；C．根据可得，轮4边缘的c点和轮1边缘的a点相比转速之比为C正确；D．根据，知，轮4边缘的c点和轮1边缘的a点相比向心加速度之比为D正确。故选ACD。15．AD【详解】A．曲轴转一周，活塞运动一个来回，即一个周期，所以它们的运动周期相等，故A正确；BC．A、B点的速度分解为沿AB杆和垂直于杆方向，两速度与杆AB的夹角分别为α、β，如图所示根据平行四边形定则可知，两点速度沿杆方向的速度分量相等，即可得由于曲轴转动时，α、β都在变化，是圆周运动的线速度大小不变，活塞速度大小不断变化，A点和B点的速度不可能始终相等，故BC错误；D．由上述分析可知，当OA与AB共线时，，A点速度大小不变，B点速度为零，故D正确。故选AD。16．BD【详解】A．靠齿轮传动时，齿轮上线速度大小相等，A错误；B．演示平抛的装置，无论多大的打击力，B、A两球总是同时落地，因为在竖直方向上是自由落体运动，B正确；C．当汽车通过拱形桥的最高点时，重力与桥面对汽车的弹力之差提供向心力所以汽车对桥面的压力显然速度越大，压力越小，C错误；D．火车以规定的速度经过外轨高于内轨的弯道时，受到的重力和轨道的支持力的合力恰好等于向心力时，车轮对内外轨均无侧向压力，若火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，火车有做离心运动的趋势，则外轨对火车有侧压力，D正确。故选BD。17．AD【详解】对A小球由牛顿第二定律得解得FNA=25N若杆对环弹力向上，则B对圆环的作用力为F′NB=F－Mg－FNA=－10N所以B对圆环作用力向上，根据牛顿第三定律，对B有解得vB=3m/s另一种情况，若杆对环弹力向下F′NB=F＋Mg＋FNA=120NB对圆环作用力向上，根据牛顿第三定律，对B有解得故选AD。18．BC【详解】A．地面对运动员的作用力与重力的合力提供向心力，则地面对运动员的作用力大于重力，故A错误；B．由题意可知，武大靖转弯时，根据牛顿第二定律有可得其转弯时速度的大小为故B正确；C．武大靖转弯时速度的大小为若减小蹬冰角，则减小，武大靖转弯速度将变大，故C正确；D．武大靖做匀速圆周运动，他所受合外力始终指向圆心，大小不变，方向变化，故D错误。故选BC。19．BD【详解】弹簧秤对甲、乙两名运动员的拉力提供向心力，则有由于甲、乙两名运动员面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，所以而且代入数据可以得到将数据代入得根据线速度得AC错误，BD正确。故选BD。20．AC【详解】C．小球运动到最低点时，细绳与钉子相碰，原来是以悬点O做圆周运动，与钉子相碰的瞬间圆心位置变成了钉子A所在位置，小球做圆周运动的半径变小。在细绳与钉子相碰的瞬间，小球在水平方向上没有受到外力作用，所以水平方向的速度不变，即小球的线速度不变，故C