课时跟踪检测（十七）圆周运动的描述（练习）-【创新方案】2026年高考物理一轮复习（江苏北京）

课时跟踪检测（十七） 圆周运动的描述 1.(2025·启东模拟)一户外健身器材如图所示，当器材上轮子转动时，轮子上A、B两点的 (　 ) A.转速nB>nA B.周期TB>TA C.线速度vB>vA D.角速度ωB>ωA 解析:选C　由于同轴转动，轮子上各个点的角速度相同(圆心除外)，所以A、B两点的角速度相同，转速相同，周期相同，A、B、D错误；由v=ωr，线速度vB>vA，C正确。 2.陀螺是中国民间较早出现的玩具之一，为了美观，陀螺上往往会对称地镶嵌一些相同质量、不同颜色的装饰物。如图所示，一小朋友抽打陀螺后使其转动起来，若陀螺的转速为 5 r/s，陀螺上一装饰物到中心的距离为2 cm，则装饰物的角速度约为 (　 ) A.17.85 rad/s B.15.7 rad/s C.31.4 rad/s D.62.8 rad/s 解析:选C　装饰物的角速度等于陀螺的角速度，则ω=2πn≈31.4 rad/s，C正确。 3.如图所示的风力发电叶片上有M、N两点，在叶片转动过程中 (　 ) A.vM>vN 　B.vM=vN C.ωM>ωN 　D.ωM=ωN 解析:选D　由于M、N属于同轴转动，故角速度相等ωM=ωN，故C错误，D正确；由v=ωr，rN>rM知，vM<vN，故A、B错误。 4.(2025·南通模拟)如图所示，一辆汽车正通过一段弯道公路，视汽车做匀速圆周运动，则 (　 ) A.该汽车向心力恒定不变 B.汽车左右两车灯的角速度大小相等 C.若速率不变，则跟公路外车道相比，汽车在内车道行驶时所受的向心力较小 D.若速率不变，则跟晴天相比，雨天路滑时汽车在同车道上行驶时所受的向心力较小 解析:选B　向心力是矢量，方向时刻变化，A错误；汽车整体的角速度相等，左右两个灯的角速度相同，B正确；若汽车以大小恒定的线速度转弯，根据Fn=m，在内车道时转弯半径小，故在内车道时所受向心力大，C错误；根据Fn=m，可知向心力大小不会因为天气而变化，只是雨天路面较滑，最大静摩擦力减小，D错误。 5.如图为车牌自动识别系统的直杆道闸，离地面高为1 m的细直杆可绕点O在竖直面内匀速转动。汽车从自动识别线ab处到达直杆处的时间为3.3 s，自动识别系统的反应时间为0.3 s；汽车可看成高1.6 m的长方体，其左侧面底边在aa'直线正上方，且O点到汽车左侧面的距离为0.6 m，要使汽车安全通过道闸，直杆转动的角速度至少为 (　 ) A. rad/s B. rad/s C. rad/s D. rad/s 解析:选D　由题意可知，直杆转动的时间为t=3.3 s-0.3 s=3 s，在3 s的时间内，直杆上距离O点0.6 m的点(即a'点的正上方)至少要抬高的高度为h=1.6 m-1 m=0.6 m，则在此时间内直杆至少转过的角度为θ=，直杆转动的角速度至少为ω== rad/s，故选D。 6.(2025·南京模拟)某小区车库出入口采用如图所示的直杆道闸，杆OA长为l。道闸抬起的过程中，在时间t内，杆OA绕O点由虚线位置匀速转动到图示位置，A点通过的弧长为s，对此过程中的A点，下列说法正确的是 (　 ) A.线速度大小为，方向不变 B.角速度大小为 C.向心加速度大小为，方向总指向O点 D.转过的角度为 解析:选B　线速度大小为v=，方向不断变化，故A错误；角速度大小为ω==，故B正确；向心加速度大小为a==，方向总指向O点，故C错误；转过的角度为θ=，故D错误。 7.(2025·如东模拟)啤酒之所以清澈透亮，是因为通过离心分离术清除了易浑浊的杂质，离心分离术可以高效分离存在密度差的两种物体，还可把细菌、病毒等超细微粒从水状悬浮液中分离出来。如图是模拟实验，通过高速旋转的离心机把清水中大小相同的实心木球和钢球分离开。当回转轴以稳定的角速度高速旋转时，下列说法正确的是 (　 ) A.木球会在靠转轴的①位置，铁球会在靠外壁的②位置 B.木球会在靠外壁的②位置，铁球会在靠转轴的①位置 C.木球、铁球都会做离心运动，最终都靠在外壁的②位置 D.啤酒中无论密度大还是小的杂质都被离心甩到②位置 解析:选A　由于铁球密度大，容易发生离心运动，所以铁球会在靠外壁的②位置；木球密度小，不容易发生离心运动，所以木球会在靠转轴的①位置，故A正确。 8.(2023·北京高考)在太空实验室中可以利用匀速圆周运动测量小球质量。如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一待测小球，使其绕O做匀速圆周运动，用力传感器测得绳上的拉力为F，用停表测得小球转过n圈所用的时间为t，用刻度尺测得O点到球心的距离为圆周运动的半径R。下列说法正确的是 (　 ) A.圆周运动轨道可处于任意平面内 B.小球的质量为 C.若误将n-1圈记作n圈，则所得质量偏大 D.若测R时未计入小球半径，则所得质量偏小 解析:选A　太空实验室内的物体都处于完全失重状态，可知圆周运动的轨道可处于任意平面内，故A 正确；根据F=mω2R，ω=，解得小球的质量m=，故B错误；若误将n-1圈记作n圈，则所得质量偏小，故C错误；若测R时未计入小球的半径，则R偏小，所得质量偏大，故D错误。 9.(2025·溧阳模拟)如图所示，水平圆盘A和B通过摩擦传动正在匀速转动，它们不发生相对滑动，物块1和2分别相对静止在圆盘A和B上，圆盘B的半径是圆盘A的1.5倍，物块2做圆周运动的半径是物块1的2倍，则物块1和物块2的向心加速度大小之比为 (　 ) A.3∶2 B.9∶4 C.9∶8 D.4∶9 解析:选C　由题意得RA∶RB=2∶3，根据圆盘A和B边缘上各点的线速度大小相等，有ωARA=ωBRB，解得ωA∶ωB=3∶2，物块1和2的半径之比为r1∶r2=1∶2，根据a=ω2r可得物块1和物块2的向心加速度大小之比为a1∶a2=r1∶r2=9∶8，故C正确。 10.有一种很火的益智玩具——“磁悬浮陀螺”，依靠磁场力可以让旋转的陀螺悬浮在空中，如图所示。对处于悬浮状态的陀螺，下列说法正确的是 (　 ) A.陀螺上各质点均处于平衡状态 B.陀螺处于完全失重状态 C.距离陀螺中心越远的质点，线速度越小 D.若陀螺绕其中心的转速为20 r/s，则陀螺上距离中心1 cm处质点的向心加速度大小约为160 m/s2 解析:选D　陀螺做圆周运动，陀螺上各质点所受合外力提供向心力，陀螺上各质点受力不平衡，故A错误；陀螺悬浮在空中，陀螺在竖直方向上受力平衡，故B错误；陀螺上各点属于同轴运动，距离中心越远的质点，半径越大，线速度越大，故C错误；质点的角速度为ω=2πn=40π rad/s，向心加速度大小为a=ω2r=(40π)2×1×10-2m/s2≈160 m/s2，故D正确。 11.有一种能自动计数的智能呼啦圈深受健身者的喜爱，智能呼啦圈腰带外侧有半径r=0.12 m的圆形光滑轨道，将安装有滑轮的短杆嵌入轨道并能自由滑动，短杆的另一端悬挂一根带有配重的腰带轻质细绳，其简化模型如图所示。已知配重(可视为质点)质量为m=0.6 kg，绳长为L=0.3 m。水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重在水平面内做匀速圆周运动，在某一段时间内细绳与竖直方向夹角始终为53°。腰带可看作不动，重力加速度取g=10 m/s2，不计空气阻力，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6，下列说法正确的是 (　 ) A.配重受到的合力大小为10 N B.配重的角速度为ω= rad/s C.若细绳不慎断裂，配重将自由下落 D.若增大转速，细绳对配重的拉力将变小 解析:选B　配重在水平面内做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有F合=mgtan 53°=0.6×10× N=8 N，故A错误；根据牛顿第二定律可得mgtan 53°=mω2(Lsin 53°+r)，解得ω= rad/s，故B正确；若细绳不慎断裂，配重由于具有切线方向的初速度，配重将做平抛运动，故C错误；若增大转速，即增大角速度，配重做匀速圆周运动的半径增大，细绳与竖直方向的夹角增大，竖直方向根据受力平衡可得Tcos θ=mg，可得T=，可知细绳对配重的拉力将变大，故D错误。 12.(2025·东台模拟)甲、乙两球做匀速圆周运动，向心加速度a随半径r的变化关系如图所示，由图像可知 (　 ) A.甲球运动时，角速度大小恒为2 rad/s B.甲球运动时，线速度大小恒为16 m/s C.乙球运动时，角速度大小恒为2 rad/s D.乙球运动时，线速度大小恒为2 m/s 解析:选A　 甲图线反映角速度不变，由a=ω2r可知，甲球运动时，角速度大小恒为ω==rad/s=2 rad/s，由v=ωr可知，甲球线速度大小随半径增大而增大，故A正确，B错误；乙图线反映线速度不变，由a=可知，乙球运动时，线速度大小恒为v'== m/s=4 m/s，由ω'=可知，乙球角速度大小随半径增大而减小，故C、D错误。 13.(2024·广东高考)如图所示，在细绳的拉动下，半径为r的卷轴可绕其固定的中心点O在水平面内转动。卷轴上沿半径方向固定着长度为l的细管，管底在O点。细管内有一根原长为、劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧底端固定在管底，顶端连接质量为m、可视为质点的插销。当以速度v匀速拉动细绳时，插销做匀速圆周运动。若v过大，插销会卡进固定的端盖，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.r B.l C.r D.l 解析:选A　由题意可知，当插销刚卡进固定端盖时，弹簧的伸长量为Δx=，根据胡克定律有F=kΔx=，插销与卷轴同轴转动，角速度相同，弹簧弹力提供插销做匀速圆周运动的向心力，则F=mlω2，对卷轴有v=rω，联立解得v=r。故选A。 14.(2025·盐城模拟)剪纸艺术源远流长，经久不衰，是中国民间艺术中的瑰宝。将如图所示具有对称性的剪纸平放并固定在水平圆盘上，剪纸中心与圆盘中心重合，圆盘匀速转动，在暗室中用每秒闪光10次的频闪光源照射圆盘，暗室中静止不动的观察者观察到剪纸相对静止，则圆盘的转速至少为 (　 ) A.0.02 r/s 　B.2 r/s 　C.4 r/s 　D.4π r/s 解析:选B　暗室中静止不动的观察者观察到剪纸相对静止，则频闪光源照射圆盘时，圆盘转过的角度是θ=的倍数，即在T= s内至少转过，则角速度最小为ω==4π rad/s，则转速至少为n==2 r/s，故B正确。 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$