2023屆高考物理備考一輪總復(fù)習(xí)-圓周運動綜合復(fù)習(xí)含解析

2023屆高中物理高考備考一輪總復(fù)習(xí)

圓周運動券合復(fù)習(xí)卷

一、單選題（共7題）

1.如圖所示，物體放在圓臺上，圓臺繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，物體相對圓臺靜止。下列說法正確的是（）

A.物體受到四個力的作用

B.物體所受摩擦力的方向與速度方向相反

C.物體所受的合力是恒力

D.當(dāng)圓臺轉(zhuǎn)速增加時，物體可能做離心運動

2.地球可以看作一個球體，位于北京的物體和位于赤道的物體都隨地球自轉(zhuǎn)而做勻速圓周運動，關(guān)于它

們的角速度、線速度大小關(guān)系說法正確的是（）

A.線速度不相等，角速度不相等

B.線速度不相等，角速度相等

C.線速度相等，角速度不相等

D.線速度相等，角速度相等

3.如圖所示，鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高低是不同的，己知內(nèi)外軌組成的軌道平面與水平面的夾角為仇

彎道處的圓弧半徑為R,若質(zhì)量為機的火車以速度v通過某彎道時，內(nèi)外軌道均不受側(cè)壓力作用，下面分

析正確的是（）

A./=JgRsinR

B.若火車速度小于丫時，火車將受到外軌側(cè)壓力作用，其方向平行軌道平面向內(nèi)

C.若火車速度大于v時，火車將受到外軌側(cè)壓力作用，其方向平行軌道平面向內(nèi)

D.無論火車以何種速度行駛，對內(nèi)側(cè)軌道都有壓力

4.如圖所示為游樂園里的“魔幻大轉(zhuǎn)盤”游戲項目，有甲、乙兩個質(zhì)量相等的游客隨大轉(zhuǎn)盤在水平面內(nèi)一起

做勻速圓周運動。甲緊貼轉(zhuǎn)盤邊緣，乙靠近轉(zhuǎn)盤中心，下列說法正確的是（）

A.甲的角速度大于乙的角速度

B.甲的向心加速度大于乙的向心加速度

C.甲的線速度的大小等于乙的線速度的大小

D,甲所受合力的大小等于乙所受合力的大小

5.如圖所示，勻速轉(zhuǎn)動的齒輪。|和。2,半徑之比為2：1,下列說法正確的是（）

B.。1和。2轉(zhuǎn)動的角速度之比為1:2

C.。，和。?轉(zhuǎn)動的角速度之比為1：1

D.和O?齒輪上A、8兩點的線速度之比為2：1

6.如圖所示，游樂場的過山車載著游客高速通過豎直圓形軌道。游客能夠頭朝下腳朝上安全通過軌道最

高點而不會掉下來的原因是（)

A.游客被安全帶緊緊綁在座椅上

B.游客在最高點受到豎直向上的離心力的作用

C.游客在高速通過最高點需要的向心力大于本身的重力

D.游客受到重力、座椅的彈力和向心力的共同作用保持平衡

7.如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個物體與圓筒一起運動，物體相對桶壁靜止。則（）

A.物體受到4個力的作用

B.物體所受向心力是物體所受的重力提供的

C.物體所受向心力是物體所受的彈力提供的

D.物體所受向心力是物體所受的靜摩擦力提供的

二、多選題（共5題）

8.如圖所示，一個球繞中心軸線。0'以角速度3做勻速圓周運動，則（）

0

A.〃、6兩點的線速度相同

B.4、匕兩點的角速度相同

C.若6=30。，則4、6兩點的線速度大小之比Va："=百：2

D.若。=30。，則a、b兩點的周期之比北：幾=百：2

9.如圖所示，兩個質(zhì)量不同的小球用長度不等的細線拴在同一點，并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動,

則它們的（）

A.運動周期相同

B.運動線速度一樣

C.運動角速度不相同

D.向心加速度不相同

10.在公路上常會看到凸形和凹形的路面，如圖所示。一質(zhì)量為機的汽車，通過凸形路面的最高處時對

路面的壓力為N”通過凹形路面最低處時對路面的壓力為電，則（）

A.N\>mgB.N]<mgC.M=/ngD.N?mg

11.一個內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定，有質(zhì)量相同的小球A和B沿著筒的內(nèi)壁

在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖所示，A的運動半徑較大，則（）

A.A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ氐扔贐球?qū)ν脖诘膲毫?/p>

B.A球的線速度必等于8球的線速度

C.A球的運動周期必大于B球的運動周期

D.A球的角速度必大于B球的角速度

12.如圖甲所示為某中學(xué)附近的公共自行車，綠色出行已成為城市亮麗的風(fēng)景。圖乙為自行車原理圖。以

下關(guān)于自行車的說法正確的是（）

甲

A.騎行中踏板與后輪上A點線速度相等

B.騎行中飛輪與后輪的角速度相等

C.騎行中自行車前輪受到的摩擦力向后

D.輪胎表面凹凸的花紋通過增加接觸面積來增大摩擦力

三、解答題（共4題）

13.用一個長為0.2m的細繩連接一個質(zhì)量為0.50kg的小球，當(dāng)小球在光滑水平面上做勻速圓周運動時，

細繩上的拉力大小為40N,求小球做圓周運動的線速度。

14.輕質(zhì)細繩一端系一質(zhì)量，"=lkg的小球（可視為質(zhì)點），另一端固定在一光滑圓錐體頂端，錐面與豎直

方向的夾角6=45。，如圖所示，當(dāng)小球隨圓錐體一起繞軸以角速度o=礪rad/s勻速轉(zhuǎn)動時，小球?qū)A

錐體恰無壓力，取重力加速度大小g=10m/s2。

⑴求細線的長度/；

（2）若細線與豎直方向的夾角穩(wěn)定在夕=60。，求此時小球的角速度大小

15.在一根長為乙、質(zhì)量不計的細桿中點和末端各連一質(zhì)量為，”的小球B和C,如圖所示，桿可以在豎直

平面內(nèi)繞固定點A轉(zhuǎn)動，將桿拉到某位置放開，末端C球擺到最低位置時，桿8C段受到的拉力剛好等于

C球重力的3倍。(g=10m/s2)求：

(1)C球通過最低點時的線速度大小；

(2)桿段此時受到的拉力大小。

16.如圖所示，置于圓形水平轉(zhuǎn)臺邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺做不同轉(zhuǎn)速的勻速圓周運動，當(dāng)轉(zhuǎn)速達到某一數(shù)值

時，物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺開始做平拋運動，現(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺半徑R=0.5m.離水平地面的高度”=0.8m,物塊

平拋落地過程水平位移的大小s=Q40m,設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小g

MX10m/s2,求：

(1)物塊做平拋運動的初速度大小；

(2)物塊落地時的速度大小：

(3)物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)。

R

H

參考答案

1.D

【詳解】

A.物體相對圓臺靜止一起轉(zhuǎn)動，則物體受到自身重力，圓臺的支持力、靜摩擦力三個力的作用，故A錯

誤；

B.物體所受摩擦力提供物體隨圓臺一起轉(zhuǎn)動所需的向心力，其方向總是指向圓心，與速度方向垂直，故

B錯誤；

C.物體隨圓臺一起做勻速圓周運動，根據(jù)勻速圓周運動的特點可知，物體所受的合力大小不變，方向總

是指向圓心，所以是變力，故c錯誤；

D.當(dāng)圓臺轉(zhuǎn)速增加時，若物體所受的最大靜摩擦力不足以提供物體隨圓臺一起做勻速圓周運動所需向心

力時，物體將做離心運動，故D正確。

故選D。

2.B

【詳解】

位于北京的物體和位于赤道的物體都隨地球自轉(zhuǎn)而做勻速圓周運動，這兩物體是同軸轉(zhuǎn)動，因此角速度相

等，據(jù)v=w,由于轉(zhuǎn)動半徑不相等，所以線速度不相等，ACD錯誤，B正確。

故選B。

3.C

【詳解】

A.質(zhì)量為，”的火車以速度v通過某彎道時，內(nèi)外軌道均不受側(cè)壓力作用，由火車所受支持力與重力的合

力作為向心力，由牛頓第二定律可得

2

V-

mgtan0=m~

解得

v=JgRtan8

A錯誤；

B.若火車速度小于v時，支持力與重力的合力大于所需的向心力，火車有近心運動的趨勢，火車將受到

內(nèi)軌側(cè)壓力作用，其方向平行軌道平面向外，B錯誤；

C.若火車速度大于v時，支持力與重力的合力小于所需的向心力，火車有離心運動的趨勢，火車將受到

外軌側(cè)壓力作用，其方向平行軌道平面向內(nèi)，C正確；

D.當(dāng)火車速度

v>tan0

火車對內(nèi)側(cè)軌道沒有壓力，D錯誤。

故選C。

4.B

【詳解】

A.甲、乙隨轉(zhuǎn)盤同軸轉(zhuǎn)動，則他們的角速度相同，故A錯誤；

B.由公式可知，由于甲的半徑大于乙的半徑，則甲的向心加速度大于乙的向心加速度，故B正確；

C.由公式丫=?！缚芍?，由于甲的半徑大于乙的半徑，則甲的線速度的大小大于乙的線速度的大小，故C

錯誤；

D.由公式

Fa=F,=marr

由于甲的半徑大于乙的半徑且兩質(zhì)量相等，則甲所受合力的大小大于乙所受合力的大小，故D錯誤。

故選B。

5.B

【詳解】

D.和。2齒輪上A、8兩點具有相同的線速度，D錯誤；

BC.根據(jù)

V

co=—

由于。1和齒輪上A、8兩點具有相同的線速度，則角速度與半徑成反比，所以。1和。2轉(zhuǎn)動的角速度之

比為I：2,B正確；C錯誤；

A.和。2轉(zhuǎn)動的周期為

T上

(0

則周期與角速度成反比，所以01和。2轉(zhuǎn)動的周期之比為2:1,A錯誤。

故選B。

6.C

【詳解】

B.離心現(xiàn)象是因為物體所受的力不足以提供向心力，而有沿著半徑向外運動的趨勢的現(xiàn)象，不是力的作

用，故B錯誤；

D.向心力是效果力，由某一個力或者某一個的分力或幾個力的合力提供，受力分析時，只能分析性質(zhì)力，

不能分析效果力，故D錯誤；

C.在過山車做圓周運動的過程中，在最高點不下落的臨界條件是：重力提供向心力，當(dāng)所需要的向心力

大于重力的時候，重力全部提供為游客做圓周運動的向心力，所以游客不會往下掉，故C正確；

A.游客系上安全帶是為了防止過山車出故障時速度減小或停下，導(dǎo)致重力大于所需向心力而掉下來，故

A錯誤。

故選C。

7.C

【詳解】

A.對物體進行受力分析，物體在豎直方向上受重力和靜摩擦力，并且這兩個力相互平衡，水平方向受圓

筒給它指向圓心的彈力，所以物體受到三個力作用，A錯誤；

BCD.由A得分析可知物體的合外力即為圓筒給它指向圓心的彈力，所以物體所受向心力由彈力提供，

BD錯誤C正確。

故選C。

8.BC

【詳解】

AB.球繞中心軸線00,以角速度3做勻速圓周運動，球上的質(zhì)點a、b兩點的角速度相同，半徑不同，由

廠。廠知，兩點的線速度不同，A項錯誤，B項正確；

C.4、人兩點的角速度相同，由丫=如?知，線速度大小之比等于半徑之比

—=--cos30。=—

V"42

C項正確；

兀

D.〃、b兩點的角速度相同，根據(jù)公式7=臼2知，周期相等，D項錯誤。

co

故選BCo

9.AD

【詳解】

AC.小球圓周運動的向心力由重力和繩拉力的合力提供，繩與豎直方向的夾角為仇對小球，根據(jù)牛頓第

二定律得

G?''

mgtan0=mra)2

因為小球在同一平面內(nèi)做圓周運動，則由題意知，小球圓周運動半徑『/7tan仇其中人為運動平面到懸點

的距離。解得

因為〃相同，則角速度大小相等，則周期相同，故A正確C錯誤。

B.根據(jù)舊吸知，兩球的角速度相等，轉(zhuǎn)動的半徑不等，則線速度大小不等，故B錯誤。

D.根據(jù)。=.2知，轉(zhuǎn)動的半徑不等，角速度相等，則向心加速度大小不等，故D正確。

故選ADo

10.BD

【詳解】

AB.汽車過凸形路面的最高點時，設(shè)速度為V”半徑為，，由牛頓第二定律得

mg-N、=m

可得

N、=nig-m—

r

所以

N\〈mg

故A錯誤，B正確；

CD.汽車過凹形路面的最高低時，設(shè)速度為V2,半徑為R,由牛頓第二定律得

N,-mg=

可得

N2=mg+m*-

所以

Ni>mg

故C錯誤，D正確。

故選BDo

11.AC

【詳解】

A.對兩個小球受力分析，小球收到重力和支持力F,他們的合力提供向心力。支持力在豎直方向上的分

力等于重力，設(shè)圓錐筒的母線與水平方向的夾角為。有

Fcos0=mg

Fsin6=0

聯(lián)立可得

%=mgtan6

因為角度相等，質(zhì)量相等，所以兩個小球的支持力也相等，兩個小球做圓周運動的向心力也相等，由牛頓

第三定律可知4球?qū)ν脖诘膲毫Ρ氐扔贐球?qū)ν脖诘膲毫Γ蔄正確；

B.由

2

坨=葉

可得A球的線速度大于8球的線速度，故B錯誤；

C.由

_4/r

,向二~7廣

可得A球的運動周期必大于B球的運動周期，故C正確；

D.由

%=marr

可得A球的角速度必小于B球的角速度，故D錯誤。

故選ACo

12.BC

【詳解】

A.根據(jù)同鏈條傳動其上的各點具有相同的線速度的特點，由于

V

(D-—

r

可知，鏈輪的半徑大于飛輪的，則鏈輪的角速度小于飛輪的角速度，由于踏板的角速度等于鏈輪的，而后

輪的角速度等于飛輪的，則后輪的角速度大于踏板的，根據(jù)

v—a)r

則后輪的角速度大，并且半徑也大，所以騎行中踏板的線速度小于后輪上A點線速度，則A錯誤；

B.騎行中飛輪與后輪的角速度相等，因為它們屬于同軸轉(zhuǎn)動，所以B正確；

C.騎行中自行車前輪受到的摩擦力為阻力，其方向與運動方向相反向后，所以C正確；

D.輪胎表面凹凸的花紋通過增加接觸的摩擦因數(shù)來增大摩擦力，摩擦力與接觸面的面積大小無關(guān)，所以

D錯誤；

故選BCo

13.4m/s

【詳解】

根據(jù)牛頓第二定律，可得

V2

r=m—

r

解得

v=4m/s

14.(l)/=lm；(2)=2V5rad/s

【詳解】

⑴小球剛好離開錐面時，只受到重力和拉力，小球做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得

mgtan0=nuJIsin0

解得

/=lm

(2)當(dāng)細線與豎直方向成60。時，由牛頓運動定律得

mgtanO'=ma),2lsinO'

解得

a!-2V5rad/s

15.(1)娓Z；(2)5mg

【詳解】

(1)。球通過最低點時

Fn=7BC-^

即