2025届高三物理中等生一轮复习考点专题进阶基础篇考点44圆周运动的运动学问题

目录 考点44　圆周运动的运动学问题 1 【圆周运动的概念和性质】 1 【圆周运动的运动学物理量（线速度、角速度、周期、转速）】 2 【皮带传动问题】 4 【齿轮传动问题】 5 【同轴转动问题】 6 【摩擦传动问题】 7 考点44　圆周运动的运动学问题　 【圆周运动的概念和性质】 1.某质点绕圆形轨道做匀速圆周运动，下列说法中正确的是(    ) A. 因为它速度大小始终不变，所以它做的是匀速运动 B. 它速度大小不变，但方向时刻改变，是变速运动 C. 该质点速度大小不变，因而加速度为零，处于平衡状态 D. 该质点做的是变速运动，具有加速度，故它所受合力不等于零 【答案】BD  【解析】解：、匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，因此是变速运动，故A错误，B正确； C、匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，所以向心加速度不为零，处于非平衡状态，故C错误； D、质点做的是变速运动，具有加速度，加速度大小不变，但是加速度方向时刻变化，所以该质点所受的合外力不为零，故D正确。 故选：。 2.关于匀速圆周运动，下列说法正确的是(    ) A. 线速度不变 B. 角速度不变 C. 周期不变 D. 任意相等的时间内通过的位移相同 【答案】BC  【解答】 匀速圆周运动是线速度大小、角速度、周期不变的运动，但因为是曲线运动，所以线速度方向不断变化，故错误，BC正确； D.任意相等的时间内通过的位移大小相等，方向不同，故D错误。 3.关于物体运动加速度的方向，下列说法正确的是(    ) A. 物体做速率逐渐增加的直线运动时，其加速度的方向一定与速度方向相同 B. 物体做变速率曲线运动时，其加速度的方向一定改变 C. 物体做变速率圆周运动时，其加速度的方向一定指向圆心 D. 物体做匀速率曲线运动时，其加速度的方向总是与速度方向垂直 【答案】AD  【解析】解：物体做速率逐渐增加的直线运动时，加速度方向与速度方向相同，故A正确； B.平抛运动物体运动速度大小不断改变，方向不断改变，但平抛运动的合外力恒为重力，大小方向都不变，故B错误； C.物体做匀速率圆周运动时，其加速度的方向一定指向圆心，物体做变速率圆周运动时，其加速度的方向不一定指向圆心，故C错误； D.物体做匀速率曲线运动时，则合外力不改变速度大小，只改变速度方向，则物体所受合外力必须与速度方向始终垂直，其加速度的方向总是与速度方向垂直，故D正确。 故选：。 【圆周运动的运动学物理量（线速度、角速度、周期、转速）】 4.，两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动如图，在相同时间内，它们通过的路程之比是：，运动方向改变的角度之比是：，则它们 A. 线速度大小之比为： B. 角速度大小之比为： C. 圆周运动的半径之比为： D. 向心加速度大小之比为： 【答案】A  【解析】解： A、线速度，、通过的路程之比为：，时间相等，则线速度之比为：，故A正确。 B、角速度，运动方向改变的角度等于圆周运动转过的角度，、转过的角度之比为：，时间相等，则角速度大小之比为：，故B错误。 C、根据得，圆周运动的半径，线速度之比为：，角速度之比为：，则圆周运动的半径之比为：，故C错误。 D、根据得，线速度之比为：，角速度之比为：，则向心加速度之比为：，故D错误。 故选：。 5.质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是(    ) A. 因为，所以线速度大小与轨道半径成正比 B. 因为，所以角速度与轨道半径成反比 C. 因为，所以角速度与转速成正比 D. 因为，所以线速度大小与周期成反比 【答案】C  【解答】 A.根据，可知一定时，线速度才与轨道半径成正比，故A错误； B.根据，可知一定时，角速度才与轨道半径成反比，故B错误； C.根据，因为为常数，所以角速度与转速成正比，故C正确； D.因为当一定时，线速度大小才与周期成反比，所以D错误。 故选C。 6.在高中选修课中，小柴同学在体验糕点制作“裱花”环节时，他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径英寸的蛋糕，在蛋糕上每隔均匀“点”一次奶油，蛋糕一周均匀“点”上个奶油，则下列说法正确的是(    ) A. 奶油转动的线速度不变 B. 蛋糕边缘的奶油线速度大小约为 C. 奶油转动的向心加速度不变 D. 圆盘转动的角速度大小为 【答案】D  【解答】 A.同轴转动，角速度不变，故同一个位置处的奶油，转动的线速度大小不变，方向时刻在变化，故A错误； D.由角速度与周期的关系可得：，故D正确； B.蛋糕边缘的奶油线速度大小为：，故B错误； C.向心加速度为：，故奶油转动的向心加速度大小不变，方向时刻指向圆心，在变化，故C错误。 故选D。 【皮带传动问题】 7.如图所示，向心力演示仪可以探究影响向心力大小的因素。传动皮带所套的左、右塔轮圆盘半径、之比为：，、、小球到各自转轴距离之比约为：：，则下列关于、、小球圆周运动的分析，正确的是(    ) A. 角速度之比为：： B. B.线速度之比为：： C. 向心加速度之比为：： D. 向心力之比一定为：： 【答案】A  【解析】A.  、点处共轴转动，所以，左、右塔轮边缘线速度大小相等，由，得：左、右塔轮的角速度之比为：，所以，A正确； B. 由于，由，得：，B错误； C. 由，得：，C错误； D. 由于、、三个小球的质量之比未知，所以向心力之比不确定，D错误。 【齿轮传动问题】 8.修正带的核心部件是两个半径不同的齿轮，如图所示，两个齿轮通过相互咬合进行工作，和分别为两个齿轮边缘处的点，为大齿轮上与同轴的一点。若两齿轮一起转动，下列说法小齿轮正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】B  【解析】解：、根据传动规律可知、两点线速度大小相等，， A、两点角速度大小相等，， 由于，根据可知， 所以，故A错误，B正确； 、、两点角速度大小相等，， A、两点线速度大小相等，， 由于，根据可知， 所以，故CD错误； 故选：。 9.我国明代出版的天工开物中记录了我们祖先的劳动智慧，如图所示为“牛转翻车”，利用畜力转动不同半径齿轮来改变水车的转速，从而将水运送到高处。祖先的智慧在今天也得到了继承和发扬。我国自主研发的齿轮传动系统，打破了国外垄断，使中国高铁持续运行速度达到，中国高铁成为中国制造的一张“金名片”。图中、是两个齿轮边缘点，齿轮半径比，在齿轮转动过程中，下列说法正确的是(    ) A. A、两点的周期之比为 B. A、两点的线速度大小之比为 C. A、两点的角速度之比为 D. A、两点的向心加速度大小之比为 【答案】D  【解答】 根据齿轮传动过程中，与的线速度大小相等，即、的线速度大小之比：：，由公式，结合齿轮半径比：：，可知、的角速度之比的：：，由公式，可知、的周期之比：：，故ABC错误； D.由向心加速度公式，结合齿轮半径比：：，可知、的向心加速度大小之比：：，故D正确。 故选D。 【同轴转动问题】 10、4.如图所示是建筑工地上起吊重物的吊车，某次操作过程中，液压杆收缩，吊臂绕固定转轴顺时针转动，吊臂上的、两点做圆周运动，、、三点共线，此时点的角速度为。已知，则下列说法正确的是(    ) A. 点的线速度方向垂直于液压杆 B. 点的角速度等于 C. 点的向心加速度大小 D. 、两点的线速度大小关系为 【答案】C  【解答】 A.液压杆收缩，吊臂绕固定转轴顺时针转动，、点在吊臂上，做圆周运动，故线速度方向沿圆周该点的切线方向，垂直于吊臂，不垂直于液压杆，故A错误；B. 、两点属于同轴转动，角速度相同，故点的角速度等于，故B错误； C.根据向心加速度公式已知则得故C正确； D. 、两点的角速度相同，根据 得故D错误。 【摩擦传动问题】 11、如图，和是一组塔轮，即和半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为，轮的半径与轮相同，它与轮紧靠在一起，当轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，轮也随之无滑动地转动起来，、、分别为三轮边缘的三个点，则、、三点在运动过程中的      A. 线速度大小之比为 B. 角速度大小之比为 C. 转速之比为 D. 周期之比为 【答案】AD  【解析】解：轮、轮靠摩擦传动，边缘点线速度大小相等，故：：： 根据公式，有：：： 根据，有：：： 根据，有：：： 轮、轮是共轴传动，角速度相等，故：：： 根据公式，有：：： 根据，有：：： 根据，有：：： 综合得到： ：：：： ：：：： ：：：： ：：：：，故AD正确，BC错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 目录 考点44　圆周运动的运动学问题 1 【圆周运动的概念和性质】 1 【圆周运动的运动学物理量（线速度、角速度、周期、转速）】 2 【皮带传动问题】 4 【齿轮传动问题】 5 【同轴转动问题】 6 【摩擦传动问题】 7 考点44　圆周运动的运动学问题　 【圆周运动的概念和性质】 1.某质点绕圆形轨道做匀速圆周运动，下列说法中正确的是(    ) A. 因为它速度大小始终不变，所以它做的是匀速运动 B. 它速度大小不变，但方向时刻改变，是变速运动 C. 该质点速度大小不变，因而加速度为零，处于平衡状态 D. 该质点做的是变速运动，具有加速度，故它所受合力不等于零 2.关于匀速圆周运动，下列说法正确的是(    ) A. 线速度不变 B. 角速度不变 C. 周期不变 D. 任意相等的时间内通过的位移相同 3.关于物体运动加速度的方向，下列说法正确的是(    ) A. 物体做速率逐渐增加的直线运动时，其加速度的方向一定与速度方向相同 B. 物体做变速率曲线运动时，其加速度的方向一定改变 C. 物体做变速率圆周运动时，其加速度的方向一定指向圆心 D. 物体做匀速率曲线运动时，其加速度的方向总是与速度方向垂直 【圆周运动的运动学物理量（线速度、角速度、周期、转速）】 4.，两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动如图，在相同时间内，它们通过的路程之比是：，运动方向改变的角度之比是：，则它们 A. 线速度大小之比为： B. 角速度大小之比为： C. 圆周运动的半径之比为： D. 向心加速度大小之比为： 5.质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是(    ) A. 因为，所以线速度大小与轨道半径成正比 B. 因为，所以角速度与轨道半径成反比 C. 因为，所以角速度与转速成正比 D. 因为，所以线速度大小与周期成反比 6.在高中选修课中，小柴同学在体验糕点制作“裱花”环节时，他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径英寸的蛋糕，在蛋糕上每隔均匀“点”一次奶油，蛋糕一周均匀“点”上个奶油，则下列说法正确的是(    ) A. 奶油转动的线速度不变 B. 蛋糕边缘的奶油线速度大小约为 C. 奶油转动的向心加速度不变 D. 圆盘转动的角速度大小为 【皮带传动问题】 7.如图所示，向心力演示仪可以探究影响向心力大小的因素。传动皮带所套的左、右塔轮圆盘半径、之比为：，、、小球到各自转轴距离之比约为：：，则下列关于、、小球圆周运动的分析，正确的是(    ) A. 角速度之比为：： B. B.线速度之比为：： C. 向心加速度之比为：： D. 向心力之比一定为：： 【齿轮传动问题】 8.修正带的核心部件是两个半径不同的齿轮，如图所示，两个齿轮通过相互咬合进行工作，和分别为两个齿轮边缘处的点，为大齿轮上与同轴的一点。若两齿轮一起转动，下列说法小齿轮正确的是(    ) A. B. C. D. 9.我国明代出版的天工开物中记录了我们祖先的劳动智慧，如图所示为“牛转翻车”，利用畜力转动不同半径齿轮来改变水车的转速，从而将水运送到高处。祖先的智慧在今天也得到了继承和发扬。我国自主研发的齿轮传动系统，打破了国外垄断，使中国高铁持续运行速度达到，中国高铁成为中国制造的一张“金名片”。图中、是两个齿轮边缘点，齿轮半径比，在齿轮转动过程中，下列说法正确的是(    ) A. A、两点的周期之比为 B. A、两点的线速度大小之比为 C. A、两点的角速度之比为 D. A、两点的向心加速度大小之比为 【同轴转动问题】 10、4.如图所示是建筑工地上起吊重物的吊车，某次操作过程中，液压杆收缩，吊臂绕固定转轴顺时针转动，吊臂上的、两点做圆周运动，、、三点共线，此时点的角速度为。已知，则下列说法正确的是(    ) A. 点的线速度方向垂直于液压杆 B. 点的角速度等于 C. 点的向心加速度大小 D. 、两点的线速度大小关系为 【摩擦传动问题】 11、如图，和是一组塔轮，即和半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为，轮的半径与轮相同，它与轮紧靠在一起，当轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，轮也随之无滑动地转动起来，、、分别为三轮边缘的三个点，则、、三点在运动过程中的      A. 线速度大小之比为 B. 角速度大小之比为 C. 转速之比为 D. 周期之比为 学科网（北京）股份有限公司 $$