第6章 第1节 圆周运动-【重难点手册】2024-2025学年高中物理必修第二册同步练习题（人教版2019 浙江专用）

练习册参考答案与解析么线 12.(1)D:A.(2)①0.8.②不是. 14.(1)小球从平台抛出后，竖直方向做自由落体运动，则 【解析】(1)每次由静止释放小球的位置不同，小球每 h=名g,解得4=0,88又=g4,根据速度方向 次从斜槽末端抛出时的速度大小不同，即小球每次运 动的抛物线轨迹不同，从而使记录的点迹呈现无规律 角的关系tan53°=亚，解得=6m/s, 的情况，会造成题图丙中出现的错误：小球与斜槽之 (2)小球落在光滑斜面上的速度方向恰好沿斜面方 间摩擦太大对实验无影响，不会出现题图乙、丙中的 向，故有c0s53°=，解得=10m/s根据牛顿第 错误：小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度太 高，从斜槽末端抛出时速度较大，会使记录的点迹所 二定律有a=ngsin53°，解得a=gsin53°.根据运动 描绘的抛物线开口较大，不会出现题图乙、丙中出现的 学规律有=4十壹i,解得h=1s放小球 H 错误：斜槽末端不水平，使小球抛出时速度方向不水 离开平台后经时间1=1十=1.8s到达斜面底端. 平，会造成题图乙中出现的错误.故第一个空选D,第 二个空选A.(2)①在竖直方向，有△=h一 第六章 圆周运动 gT严，可得T= 一匹=0.04s,在水平方向有x一 第1节圆周运动 1.B【解析】由题可知，摩天轮匀速运行的周期为T 21 21=wT,解得=宁 =0,8m/s②在竖直方向，可得 45min=2700s,则其匀速转动的角速度大小为w= 小球在6点的竖直速度为以=器=心6m则以范 等-流ad/-赢ds,放ACD错误，B正角 出点到b点的运动时间为t==0.06s,因为>T, 2.C【解析】根据圆周运动线速度与角速度的关系= 所以a点不是抛出点。 ,变形得半径r=巴，甲、乙两小球的转动半径之比 13.小球的速度的方向为竖直向下，对4沿斜面向下 和垂直斜面向下进行正交分解，设沿斜面向下的分速 度为，垂直斜面向下的分速度为边，分解如图甲所 误，C正确. 示，根据正交分解可得=UcOs8,楔形木块速度 3.D【解析】第4s末，角加速度为0，即角速度达到恒定 值不变，不是停止转动，故A错误：角加速度的单位为 的方向为水平向右，对咖沿斜面向上和垂直斜面向 ad/s2,角加速度的变化率应为角加速度除以时间，所 下进行正交分解，设沿斜面向上的分速度为，垂直 斜面向下的分速度为，分解如图乙所示，根据正交 以单位为rmd/s,故B错误：0~2s内，角加速度增大， 转盘做变角加速圆周运动，故C错误：第2s末，转盘角 分解可得4=sina,由于小球A和楔形木块B在 垂直斜面方向紧紧挤压在一起，因此在垂直斜面方向 速度大小为w=号×2×10rad/s=10ad/s,放D 上二者的分速度相等，即=，联立解得= 正确。 4.D【解析】在0~内任意时刻，甲、乙的角速度相等， sin 0 cos 根据v=w,乙的线速度大小是甲的2倍，故AB错误： 由0=知，直线与1轴围成的面积表示角度，可知它 们围成的面积相等，所以角度相等，故C错误：由x= r,0m:02=2:1,m:r吃=2：1，代入数据解得m: sz=4:1,故D正确。 9 重难点手册高中物理必修第二册)（浙江专用） 5.C【解析】由于M,N为秒针上的两点，属于同轴转动 线速度较大，即A<g,故A正确，BCD错误， 的两点，可知M、V两点具有相同的角速度和周期，故 11.D【解析】由题图乙中做离心运动的轨迹可知，杯子 ABD错误，C正确， 的旋转方向为逆时针方向，P位置飞出的小水珠初速度 6.B【解析】两轮靠传送带传动，轮子边缘上的点线速度 沿2方向，故AB错误：杯子旋转的角速度为，=9 大小相等，故=，根据角速度与线速度的关系仙 7 票，可知A、B两点的角速度之比。一只=子，故 5ad/,=受ad/s,放C错误：杯子旋转的轨迹半 ACD错误，B正确。 径约为0.6m,则线速度大小约为0=R=× 7.C【解析】自行车的链条不打滑，A与B的线速度大 小相等，A的半径大于B的半径，根据=ur可知A 0.6 m/s=Zr 后m/s,故D正确. <咖，故A错误：B与C绕同一转轴转动，角速度相 12,D【解析】飞镖水平抛出做平抛运动，在水平方向做 等，C的半径大于B的半径，根据=r可知W>, 匀速直线运动，则有1=上，飞镖击中P点时，P点恰 故B错误：由AB两项分析可知=g,改>W,即C 点的线速度大于A点的线速度，故C正确：由A项分 好在初始位置的正下方，飞镖竖直方向做自由落体运 析可知<，又T=2红，可知A点的周期大于B点 动，则有2R=2g,解得圆盘的半径为R= 4话 的周期，故D错误 A错误：飞镖击中P点，则P点转过的角度满足日一 8.D【解析】由题图可知，A.C两点同缘传动，则A,C两 0=元+2km(k=0,1,2.…),可得0== t 点的线速度大小相等，BC两点的角速度大小相等，由 y=r得C点的线速度大于B点的线速度，则A点的 2k+1)(k=0,1,2,…),当k=0,可得圆盘转动角 线速度大于B点的线速度，故A错误：C,D两点属于 速度的最小值为一=受，B错讽，飞镖击中P点时 同轴转动，则C、D两点的角速度大小相等，由= 得C点的线速度小于D点的线速度，故B错误：A、C 速度与水平方向的夹角的正切值为如0=匙=2× 两点同缘传动，则A,C两点的线速度大小相等，由= 2 w得A、C两点的半径不同，故角速度不相等，故C错 1 ,=2×S=迟.C错误：P点随圆盘转动的线速 误：B、D两点属于同轴传动，角速度相等，故D正确. 度为u=R=(②k+1D.华=2+1)L（k= L 46 9.D【解析】匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改 30 0,1,2,…),当k=1时，可得u=3,D正确 4 变，故A错误：角速度m=9- 0.01 radl/s=50 3 rad/s. 13.(1)离开容器后，每一滴水在竖直方向上做自由落体运 故B错误，匀速圆周运动的物体合力一定指向圆心，故 动，则每一滴水滴落到盘面上所用的时间（一√。一 C错误：线速度等于周长与周期的比值，若半径为，周 期为T.则。一竿，放D正确， /2X× V10 2s=18 10.A【解析】A与B均绕地轴做匀速圆周运动，在相同 (2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线 的时同转过的角度相等，由角连度的定义式。一兰 上，则圆盘在1s内转过的弧度为kπ，k是不为0的正 整数， 可知A、B角速度相等，即=.由角速度与线速度 的关系公式v=,可知B的转动半径较大，故B的 由=k,得u=k标√绿=k标，其中k=1,2,3… 10 练习册参考答案与解析么 (3)第二滴水与0点的距离为有=之ad+(a=是a, 应选择两个质量相同的小球，为了使角速度相等，要选 择半径相同的两个塔轮，为了使圆周运动的半径不相 第三滴水与0点的距离为4=号a(2)P+(a· 等，两个小球分别放在挡板C与挡板B处.(3)设轨迹 21)=4a,又△0==1.5π，即第二滴水和第三滴水 半径为r,塔轮半径为R,根据公式F=mur,v=Ra, 分别滴落在圆盘上的x轴方向及垂直于x轴的方向 解得R=√俨，左，右两边塔轮的半径之比为是- 上，所以+=r,即（受）广十(4如)产=2，解得a 匹.F=2 爱 6.BD【解析】A,B两物体随竖直圆筒一起做匀速圆周 第2节向心力 运动，A=,R1<R:,根据U=R可知线速度A< 1D【解析】物体做圆周运动就需要有向心力，向心力是 ,故A错误：因为A,B两物体随竖直圆筒一起做匀 由外界提供的，不是由物体本身产生的，A错误：匀速 速圆周运动，@1=s,根据T=红知运动周期TA= 圆周运动中由合力提供向心力，变速圆周运动中合力 TB,故B正确：筒壁对它们的弹力提供向心力，R:< 与向心力是不同的，B错误：向心力始终指向圆心，方 Rs,根据向心力公式N=mR可知筒壁对它们的弹 向时刻在改变，即向心力是变化的，C错误：向心力的 力Na<Ng,故C错误：A,B两物体与圆简保持相对静 方向与速度方向垂直，不改变速度的大小，只改变速度 止，竖直方向受力平衡，摩擦力和重力相等，mA=, 的方向，D正确。 根据平衡条件f=mg,可知fA=∫，故D正确， 2.D【解析】飞机在最低点做圆周运动，飞行员能承受的 7.BD【解析】对甲、乙分析，两者做圆周运动，相同时问 力最大不得超过8mg才能保证飞行员的安全，设飞机 内转过的角度相等，即两人的角速度相同，则有F 给飞行员竖直向上的力为R,则有R、一mg=m号 m甲，F=2ar乙，根据题意有r印十r之=L,解得 且Fv≤8mg,解得=40√35m/s,放飞机在最低点 /23 w一V0ad/s,B正确：根据上述分析解得m= P的速率不得超过40√35m/% 0.3m,rz=0.6m,C错误，D正确：根据m=a甲， 3.D【解析】要使小物块不下滑，则小物块在竖直方向上 吃=u2,解得2娜=吃，即两人的线速度不相等，A 受力平衡，有∫=mg,当摩擦力正好等于最大摩擦力 错误 时，圆简转动的角速度取最小值，筒壁对小物块的支 8.CD【解析】盒子经过最高点A时与小球间恰好无作 持力提供向心力，根据向心力公式得N=r,而f 用力，此时对球进行受力分析，重力提供向心力，有g= N,联立解得m√ 尺则该盒子做匀速圆周运动的线速度为=√乐，A 4.CD【解析】对小球进行受力分析，它受重力和绳子拉 力的作用，向心力是指向圆心方向的合力，因此，可以 锅：盒子做的匀速圆运动的周期为-密-2红√受。 说是小球所受合力沿绳方向的分力，也可以说是各力 B错误：盒子经过最低点C时，对球进行受力分析，支 沿绳方向的分力的合力. 持力与重力的合力提供向心力，有N一mg=m发，解 5.(1)C.(2)相同：B.(3)2:1. 得N=2mg,C正确：盒子经过与圆心O等高的B点 【解析】(1)在该实验中，主要利用了控制变量法来探究 时，球受到盒子左壁的水平向右的压力F,提供向心 向心力与质量、半径、角速度的关系，故选C(2)根据 F=mwr,探究向心力的大小与圆周运动半径的关系， 力，有F=m发=mg,根据牛顿第三定律可知，小球 11型难点手册高中物理必修第二册)（浙江专用） 第六章 圆周运动 第1节 圆周运动 基础过关练 测试时间：15分钟 4.(2024·浙江安吉高级中学月考)在水平面内 绕中心轴旋转的圆盘上固定有甲、乙两个木 1.(2024·浙江绍兴鲁迅中学期中)如图所示，摩 天轮高128m,匀速运行一周需要45min.则 马，各自到中心轴的距离之比为1：2，圆盘从 开始运动到停止过程中的角速度仙ω随时间t的 其匀速转动的角速度大小为( 变化关系如图所示.则( 02红34 A.rad/s B.1350 rad/s A.在0一t。内任意时刻，乙的角速度大小是甲 n.第ads 的2倍 C.rad/s B.在0~内任意时刻，乙的线速度大小是甲 2.甲、乙两小球都在水平面上做匀速圆周运动， 的4倍 它们的线速度大小之比为1：3，角速度大小之 C.乙在t。一21。内的旋转角度是甲在21~4t0 比为1：2，则甲、乙两小球的转动半径之比为 内的2倍 () D.乙在2t6~4t内的运动路程是甲在0~t。内 A.1:2B.2:1C.2:3D.3:2 的4倍 3.(2024·浙江东阳中学期末)当做圆周运动的 5.如图所示为走时准确的时钟面板示意图，M、N 物体角速度ω变化时，我们可以引用角加速度3 为秒针上的两点.下列判断正确的是(). 来描述角速度。的变化快慢，即日一岩图甲 中某转盘自t=0时由静止开始转动，其前4s 内角加速度β随时间1的变化如图乙所示.则 A.M点的周期比N点的周期大 43rad·s) B.V点的周期比M点的周期大 C.M点的角速度等于V点的角速度 D.M点的角速度大于V点的角速度 乃综合提能练涮试时间：30分钟 A.第4s末，转盘停止转动 6.(2024·浙江镇海中学期中)某机械传动装置 B.角加速度的变化率的单位为rad/s 如图所示，A、B为两轮边缘上的点，两轮的半 C.0~2s内转盘做匀角加速圆周运动 径之比为2：3，传动过程中皮带不打滑.关于 D.第2s末，转盘的角速度大小为l0rad/s A、B两点的线速度和角速度，下列判断正确的 18 第六章圆周运动么 是 A.因为在相等的时间内通过的圆弧长度相等， 所以线速度恒定 B.如果物体在0.01s内转过30°角，则角速度 为3000rad/s A.线速度大小相等，角速度之比为2：3 C.所受合力不一定指向圆心 B.线速度大小相等，角速度之比为3：2 C.角速度相等，线速度大小之比为2：3 D.若半径为，周期为T,则线速度为0=型 T D.角速度相等，线速度大小之比为3：2 10.(2024·浙江宁波鄞州中学期中)如图所示， 7.共享单车方便人们的出行，如图所示，单车的 A,B分别是地球上的两个物体，A在北纬某 大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动 城市，B在赤道上某地.当它们随地球自转 部分，其边缘有三个点A、B、C.下列说法正确 时，其角速度分别是wA、,线速度大小分别 的是( 是和vB.下列说法正确的是( 大轮 小齿轮 石轮 A.A、B两点的角速度大小相等 A.wA=B·U<B B.B、C两点的线速度大小相等 B.仙A=B,A>V阳 C.C点的线速度大于A点的线速度 C.@A<OBA-UB D.A点的周期小于B点的周期 D.wA>OB,VA-UB 8.(2024·河南郑州一中期末)如图是一皮带传 11.(2024·浙江杭州二中模拟)在东北严寒的冬 动装置的示意图，右轮半径为”，A是它边缘上 天，人们经常玩一项“泼水成冰”的游戏，具体 的一点.左侧是一轮轴，大轮半径为4r,小轮半 操作是把一杯开水沿弧线均匀快速地泼向空 径为2.B点在小轮上，其到小轮中心的距离 中.图甲是某人玩“泼水成冰”游戏的瞬间照 为.C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘 片，其示意图如图乙所示.泼水过程中杯子的 上.如果传动过程中皮带不打滑，则( 运动可看成匀速圆周运动，人的手臂伸直，在 0.5s内带动杯子旋转了210°，人的臂长约为 0.6m.下列说法正确的是( A.A和B的线速度大小相等 B.C和D的线速度大小相等 乙 CA和C的角速度大小相等 A.泼水时杯子的旋转方向为顺时针方向 D.B和D的角速度大小相等 B.P位置飞出的小水珠初速度沿1方向 9.关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的 是(). C杯子在旋转时的角速度大小为石rad/s 19 重雅点手册高中物理必修第二册)（浙江专用） D.杯子在旋转时的线速度大小约为m/s 直线运动.已知=0时刻滴下第一滴水，以后 每当前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水 12.(2024·广东铁一中学高一阶段练习)如图所 (取g=10m/s2). 示，一位同学玩飞镖游戏.半径为R的圆盘最 (1)第二滴水离开容器后经过多长时间滴落 上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距 到盘面上？ 离P点为L.当飞镖以初速度沈垂直盘面瞄 (2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同 准P点抛出的同时，圆盘绕经过盘心O点的 一直线上，圆盘的角速度仙应为多大？ 水平轴在竖直平面内匀速转动.忽略空气阻 (3)当圆盘的角速度为1.5πrad/s时，第二滴 力，重力加速度为g.若飞镖恰好击中P点， 水与第三滴水在盘面上落点间的距离为 则( 2m,求容器的加速度a. 轨道 容器口 团圆盘M A圆盘的半径可能为荒 以圆盘转动角速度的最小值为究 C.飞镖击中P点时速度与水平方向的夹角的 正切值为是 D.P点随圆盘转动的线速度可能为3xgL 4为 C强基突破练 测试时间：10分钟 13.如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆 盘，绕过其圆心的竖直轴O)匀速转动，规定 经过圆心O点且水平向右为x轴正方向.在 O点正上方距盘面高为h=5m处有一个可 间断滴水的容器，从=0时刻开始，容器沿水 平轨道向x轴正方向做初速度为0的匀加速 20