专题5 第1练 圆周运动-【小题突破·大题攻略】2026年高考物理培优限时练

第一部分 专题五圆周运动 专题五 圆周运动 第1练 圆周运动 [小题·精讲精练] 【解析】飞镖水平抛出做平抛运动，在水平方向 [例题讲坛] 做匀速直线运动，因此=上，故A错误：飞镖击 例1（多选）轮OO2固定在同一转轴上，轮OO2 用皮带连接且不打滑.边缘点A、B,已知轮的半径 中P点，则P点转过的角度满足0=wt=r十2kπ 比1：2=2：1，当转轴匀速转动时，则( （k=0,1,2…)故m=9=2k+1)m0,（k=0,1, 2…),则圆盘转动角速度最小值为，故B正 确；飞镖击中P点时，P恰好在最下方，则2r= A.A、B线速度之比为1：1 1 业 B.A,B角速度之比为1：2 ,-二，联立解得国盒的半径，=， 4，故C C.A、B加速度之比为1：2 时 错误.P点随圆盘转动的线速度为D=r D.A、B周期之比为2：1 可 【解析】A、B两，点靠传送带传动，线速度大小 (2k+1)元0.gL_(2k+1DgL(k=0,1,2…), 46 40 相等，则A:g=1:1.故A正确：A、B两点靠 传送带传动，线速度大小相等，根据v=r,仙A: 当k=2时解得P点线速度是为5gL,故D正 40 此 mB=r2:n=1:2,故B正确：根据4n=w,可 确.故选：BD 知，A,B两点的加速度之比为1：2.故C正确： 【答案】BD 线 由T=2红，可知，A、B两点的周期之比为2：1， 【规律归纳】 圆周运动的周期性和多解问题分 故D正确.故选：ABCD. 析技巧 【答案】ABCD (1)抓住联系点：明确题中两个物体的运动性质， 例2（多选）如图所示，一位同学玩飞镖游戏，圆 抓住两运动的联系点， 盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距 (2)先特殊后一叔：先考虑第一个周期的情况，再 离P点为L.当飞镖以初速度%垂直盘面瞄准 根据运动的周期性，考虑多个周期时的规律， P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴 在竖直平面内匀速转动，忽略空气阻力，重力加 [小题·分层分练] 速度为g,若飞镖恰好击中P点，则 [一层·打基础] 知识点一圆周运动的运动学描述 1.(多选)一个小孩坐在游乐场的旋转木马上，绕中 心轴在水平面内做匀速圆周运动，圆周的半径为 A.飞镖击中P点所需的时间为弘 4.0m,线速度为2.0m/s,则小孩做圆周运动的 且圆盘转动角速度的最小值为 A.角速度u=0.5rad/s C圆盘的半径可能为 B.周期T=8πs 2喝 C转速n=家/s D.P点随圆盘转动的线速度可能为πgL 46 D.向心加速度a=2m/s2 25 培优限时练小题突破·物理 知识点二圆周运动的动力学描述 [三层·早拔尖] 2.如图所示，用不可伸长的细线悬挂 6.(多选)绿水青山就是金 一个小球，使小球在水平面内做匀 山银山，为践行低碳生活 速圆周运动.只增大小球运动的角 大齿轮 小齿艳 的理念，自行车已成为主 后轮 速度或者只增大小球质量，使小球 要绿色交通工具之一，图示为自行车的传动结构 仍然在水平面内做匀速圆周运动.若空气阻力可 的核心部件，大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一 忽略不计，下列说法正确的是 样，它们的边缘有三个点A、B、C,已知三个点的 A.小球质量不变，只增大角速度，则细线的拉力 半径关系为r=2rA=4rB,如图所示，当大齿轮 不变 匀速转运时，下列说法正确的是 ( B.小球质量不变，只增大角速度，则细线的拉力 A.A、B、C三点的线速度大之比为1：1：4 减小 B.A、B、C三点的角速度之比为2：1：1 C.小球角速度不变，只增大质量，则细线的拉力 C.A、B、C三点的向心加速度之比为1：2：8 不变 D.A,B、C三点的转速之比为2：1：1 D.小球角速度不变，只增大质量，则细线的拉力 7.(多选)如图所示，A、B两个小球 增大 质量相等，用一根轻绳相连，另有 知识点三向心加速度 一根轻绳的两端分别连接O点和 3.如图所示是A、B两物体做匀速 B点，让两个小球绕O点在光滑 圆周运动的向心加速度随半径 水平桌面上以相同的角速度做匀速圆周运动，若 变化的图像，其中A为双曲线的 OB绳上的拉力为F1,AB绳上的拉力为F2,OB 一支，由图可知 () =AB,则 () A.A物体运动的线速度大小不变 A.A球所受向心力为F1,B球所受向心力为F2 B.A物体运动的角速度不变 B.A球所受向心力为F2,B球所受向心力为F1 C.B物体运动的角速度是变化的 C.A球所受向心力为F2,B球所受向心力为F, D.B物体运动的线速度大小不变 -F2 [二层·提考能] D.F1;F2=3:2 4.甲沿着半径为R的圆周跑道匀速率跑步，乙沿着 [小题·真题真练] 半径为2R的圆周跑道匀速率跑步，在相同的时 (2024·广东卷)如图 间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速 所示，在细绳的拉动 卷轴 度的大小分别为12和、2，则 () 下，半径为r的卷轴 A.w1>2·1>2 B.1<2<v2 可绕其固定的中心 细绳 C.w1=2,1<2 D.w1=2U1=2 点O在水平面内转轴销 5.(多选)质量为m的小球用长 动。卷轴上沿半径 细管 为L的轻质细线悬挂在O点， 方向固定着长度为（的细管，管底在O点。细管 在0点的正下方二处有一光 内有一根原长为？，劲度系数为k的轻质弹簧，弹 滑小钉子P,把细线沿水平方 簧底端固定在管底，顶端连接质量为m、可视为质 向拉直，如图所示，无初速度 点的插销。当以速度~匀速拉动细绳时，插销做匀 地释放小球，当细线碰到钉子的瞬间（瞬时速度 速圆周运动。若过大，插销会卡进固定的端盖。 不变)，设细线没有断裂，则下列说法正确的是 使卷轴转动停止。忽略摩擦力，弹簧在弹性限度 内。要使卷轴转动不停止，v的最大值为() A.小球的角速度突然增大 k B.小球的角速度突然减小 A.t入2m B.2m C.小球对细线的拉力突然增大 k D.小球对细线的拉力保持不变 C.r D.I m 26参考答案 向不在同一直线上，速度方向不断改变速度大小也变化，故 AB错误，C正确：由于石块抛出时具有竖直向上的分速度， 专题五圆周运动 故石块在竖直方向的分运动是竖直上抛运动，故D错误，故 选：C 第1练圆周运动 【答案】C 小题·分层分练 4.【解析】两个小球在空中微平抛运动，落在斜面上时，有 1.【解析】园周的半径r=4.0m,线递度0=2.0m/s, m30=兰=号酷一器，则得手抛运动的时间1 。=是=0.5d/,故A正璃：T=2-4x,故B错溪： 2votan 30 -,由于平抛运动的初速度之比为1：2，则平抛运 11 转速n=T一玩/s,故C正确：向心加速度a= -=1m/s, r 动的时间之比为1：2.根据x=以1得，初速度之比为1：2， 故D错误.故选：AC 则水平位移之北为1：4，根据A=号心知，下降的高度之 【答案】AC 2.【解析】由合力提供向心力，可得mgtan0 比为1；4，故A正确，BC错误：设小球落到斜面上时速度方 向与水个方向的夫角为，有am8一受-裂-2am0,可 g =mLsin0,解得u=√L00由于长度L 一定，增大小球运动的角速度，则c0s日减 知两球落到纤面时追度方向与斜而夹角之比为1：1，故D 小，由Tcos0=mg可知细线的拉力大小为 错误.故选：A. 【答案】A T=gos0减小，则T增大，故A,B错 5.【解析】篮球做斜抛运动，是匀变速曲线运动，A错误：斜抛 误：角速度不变时，角0不变，由Tcos0=mg可知细线的拉 运动在最高点时有水平的速度，故动能不为零，B错误；篮球 以与水平面成45的领角准确落入蓝筐，跳起投蓝时，投球 力大小为T=。所以更换一个质量较大的小球，细线的 点和篮慌正好在同一水平面上，由题意得x=形，1，【an45= 拉力增大，故D正确，C错误.故选：D. 【答案】D x=10m.联立解得1=√2s,u,=52m/s,C错误： 3.【解折】根据a,=号知，当线追度口大小为定值时a,与r 进截的速度大小是=+(g乞）广=10m/s,D正确，故 成反比，共图像为双曲线的一支：根据口，=m知，当角速度 创大小为定值时，口。与P成正比，其图像为过原点的领斜直 选D 线，故A正确，B、C、D错误」 【答案】D 【答案】A 6.【解析】设小球经过时间1打在钟面上M(x,y)点，则水平 方向：x=w1,竖直方向上：6-y=立g又国为y=士可解 4.【解析】由于甲，乙在相同时间内各自跑了一圈，2x迟 得：r=1m,y=1m,故C正确：ABD错误.故选C vy=4mk 【答案】C 由1=2红，得1=，故选项C正确. 7.【解析】液滴在空中做平抛运动，水平方向做句速直线运 动，竖直方向做自由落体运动.设喷枪到墙的水平距离为x, 【答案】C 流满到培时下落的高度为，则有：以=1h=,可得1 5.【解析】根据题意，细线碰到钉子的瞬间，小球的聊时速度 口不变，但其微国周运动的半径从L突变为二，由。=？可 -√臣=√乐由题因知AB,CD回个淡满的水平 知小琼的角速度突然增大，选项A正确，B错误：根据F, 距离x相等，下落高度h不等，则四个液滴的运动时间及射 mg=加号可知小球交到的挂力增大，由牛频第三定律知，小 出的初速度一定不同，故A、B错误：四个液滴下落高度之比 球对细线的拉力增大，选项C正确，D错误， 为16：94：1，由%一√气可得：液滴出射速度之比应 【答案】AC 为3：4：6：12，故C错误，D正确 6.【解析】AB为皮带传动两轮边缘的点，线速度大小相等， 【答案】D 即A=,BC为同轴转动的两点，它们的角速度相等， 小题·真题真练 即ww=仙，因为r=2r=4rm,所以rA:r:re=2i1t4: 水平方向：T=%1 由=r解得：w:=1:4,所以1：：=1：1：4， 平抛 故A正确：由a=解得：@10n=152,所以u:n: 【解析】 运动 1 一竖直方向：h=豆g =1:2:2,故B错误：由a-兰解得：a410a=1:2,由a= r解得：am:ae=1:4,所以wA:wm:=1:2:8,故C 一最小，C对 正确：由m=2得，特建=爱，所以1：1=1o 【答案】C :=1:2:2,故D错误.故选：AC. 【答案】AC 107 培优限时练小题突破·物理 7【解析】A、B小球在光滑水平桌面上做匀速国周运动，设 所以F<F,即最低，点需要的附着力最大，所以湿衣服上 角速度为m,A球靠拉力提供向心力，测A球微圆周运动的 的水在最低，点需要的附着力更客易超过最大附着力，更客易 向心力为F,,B球靠两个拉力的合力提供向心力，则B球做 被甩出，故A错误：湿衣服做匀速國周运动，根据F向一F 圆周运动的向心力为F,一F,:由牛顿第二定律，对A球有 F,=mrw,对B球有F1一F,=mr1w,已知r2=2r1,联主 =m艺，可知所安合力大小不支，但方向时超变化，选项B 各式解得F,:F2=312,故C、D正确，A,B错误. 错误： 【答案】CD 湿衣服在滚筒最低点，加速度向上，处于超重状态，选项C 小题·真题真练 正确： 【解析】由题意可知当插销刚卡紧因定端盖时弹簧的仲长 脱水过程中滚筒对衣服的作用力与衣服重力的合力方向指 量为△r=号：根据朝克定律有F=4=号，插销与卷轴同 向圆心，则滚简对衣服的作用力方向不一定指向圆心，选项 D错误：故逸C 轴转动，角递度相同，对插销有弹力提供向心力F=ml 【答案】C 对卷轴有v=ru 5.【解析】汽车在水平面内做匀速圆周运动，速度方向时刻改 ，故选A 变，合外力提供向心力，始终指向圆心，扬弯时静摩擦力提供 联立解得v=N2m 向心力，所霄的向心力不可能由重力和支持力的合力提供， 【答案】A 故A、B、C错误： 汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.7倍，则f=0.7mg 第2练圆周运动的综合问题分析 根据牛顿第二定律∫=m四 小题·分层分练 1.【解析】设内、外轨所在平面的坡度为0，当火车以规定的 当r最大时为r=15+10m=90m 行驶速度转弯时有其所受的重力和铁轨对它的支持力的合 则最大速度v=3√7而m/s 力找供向心力，对火车有mgan0=m京，故疗道的率径R 故D正确：故选D. 【答案】D gtan0故A错误：由A项的分析可知，火车规定行狱速 6.【解析】对座椅受力分析，如图所示 度为u=√gRtan0,与火车的质量无关，故B错误：当火车 A T 速率大于口时，重力和支持力的合力不足以提供向心力，火 车将有离心的趋势，则外轨对轮缘产生向里的挤压，故C错 误：当火车速率小于U时，重力和支持力的合力大于其需要 的向心力，所以火车将有近心的趋势，则内轨对轮缘产生向 ￥m2 外的挤压，故D正确.故选：ABC 【答案】ABC y轴上，Fcos0=mg解得F=mg cos 0" 2.【解析】设物体在半球顶点受到的支持力为F,若 r轴上，Fsin0=maw2(r+Lsin0) V原，由g一R、-m资得下-0，根据本板第三定律，物 解得F=m(r十Lsim0》,故A错溪，B正确：对飞精受力分 sin 0 体对丰球项点无压力，A正确：若=之V原，由m吸一F、 析，在竖直方向合力为零，故绳子在竖直方向上有分力，故绳 子不可能水平方向，故C错误：当质量不同时，根据牛颜第 =m是，得R=是mg,根据牛频第三定律物体对丰琅顶 二定律可得：mgtan0=ma(r十Lsin8),解得gtan0=m(r 十Lsin0),与质量无关，摆开的夹角0一样大，故D正确.故 点的压力为子mg,B错误：若助=0，物体处于平衡状态，对 选：BD. 半球顶点的压力为mg,C正确，D错误. 【答案】BD 【答案】AC 7.【解析】要使小球在竖直面内能够做完签的圆周运动，在最 3.【解析】自行车赛道在转弯处，外侧地面要高于内侧，是为 高点时重力恰好提供的向心力，根据牛顿第二定律可得：mg 了让支持力和重力的合力提供部分向心力，从而减小摩擦 气，解得=2m/s,小琼以4m/s的速度水平抛出的瓣 力，防止出现离心现象，故A错误，汽车述度越快，转弯时所 需的向心力就越大，汽车转弯时要限制速度，来减小汽车转 间，对小球受力分析，由牛顿第二定律得：T十加g=m,解 弯所需的向心力，防止离心运动，故B错误.滑冰时候钟身 得T=30N,故A正确：小球以2m/s的速度水平抛出的除 体拐弯可以让支持力提供部分向心力，防止出现离心现象， 间，轻绳刚好有拉力，张力为0，B正确：小球以1m/s的速度 故C错误.拖把利用旋转脱水，随着甩干桶运动速度的增 水平抛出的瓣间，1m/8<2m/s,此时轻绳处于松袍状态，绳 大，衣服对水的附着力不足以提供向心力时，水便做离心运 上拉力为0，故C错误：小球将微平抛运A 动，拖把利用旋转脱水就是应用了水的离心运动，故D正 动，经时间t绳拉直，如图所示： 确，故选：D. 【答案】D 在竖直方向有：y=号财，在水平方向有： 4.【解析】设衣服对水滴的附着力为F: x=由几何知识得：1=（y一)+x, 在最高点有F高十mg=mr 所以F高=mmr一mg 联立并代入数据解得一，故D正瑰.. 在最底点有F楼一mg=mmr 故选：ABD. 所以F长=mar+mg 【答案】ABD 108