第15讲 圆周运动（专项训练）（北京专用）2026年高考物理一轮复习讲练测

第15讲 圆周运动 目录 01课标达标练 1 题型01 圆周运动物理量的分析与计算 1 题型02 圆周运动中的传动问题 3 题型03 圆周运动的多解问题 6 题型04 圆周运动的动力学问题 8 题型05 圆锥摆（筒）模型 11 题型06 生活中的圆周运动 13 02核心突破练 17 03真题溯源连 32 01 圆周运动物理量的分析与计算 1．（2025·江苏宿迁·三模）如图所示，自行车在平直路面上匀速行驶，车轮与路面不打滑，轴心O点的速度大小为v。则轮边缘最高点P处的速度大小为（　　） A．0 B．v C．2v D．3v 【答案】C 【来源】2025届江苏省宿迁市高三下学期三模物理试卷 【详解】P点和O点都在绕着车轮与地面的接触点运动，由于这三点共线，则P点和O点角速度相等，又P点到车轮与地面的接触点的距离是O点的2倍，根据可知，P处的速度为O点速度的2倍，即P处的速度大小为。 故选C。 2．（2025·广东深圳·二调）网球训练中心使用的轮式发球机，侧视结构如图所示。两个半径均为25cm的橡胶轮，相反方向等速旋转，带动网球飞出。发球机喷嘴在地面附近，与水平面成37°角斜向上，sin37°＝0.6，cos37°=0.8g取10m/s2。若要求水平射程约为15m，应将橡胶轮角速度调为约（　　） A．5 rad/s B．10 rad/s C．50 rad/s D．100rad/s 【答案】C 【来源】2025届广东省深圳市高三下学期第二次调研考试（4月）物理试题 【详解】设发球机射出网球速度大小为v，喷嘴在地面附近，网球离开喷嘴后做与水平面成37°角斜抛运动,在水平方向有 竖直方向，根据速度-时间公式有 速度为 联立解得 故选C。 3．（2025·辽宁辽阳·二模）陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图所示，粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台匀速转动时，关于粗坯上的P、Q两点，下列说法正确的是（    ） A．P、Q两点的加速度大小相等 B．P、Q两点的加速度均指向转轴 C．相同时间内P点转过的角度比Q点大 D．一个周期内P点通过的位移与Q点相等 【答案】BD 【来源】2025届辽宁省辽阳市高三下学期二模物理试卷 【详解】AC．粗坯上P、Q两点属于同轴转动，P、Q两点的角速度相同，所以相同时间内转过的角度相等；根据，由于P点做圆周运动的半径大于Q点做圆周运动的半径，则P点的加速度大于Q点的加速度，故AC错误； B．P、Q两点做圆周运动的圆心均做转轴上，所以P、Q两点的加速度均指向转轴，故B正确； D．一个周期内P点通过的位移与Q点相等，均为0，故D正确。 故选BD。 02 圆周运动中的传动问题 4．（2025·河南豫东十校·高三下·5月联考）无级变速器（CVT）是能使传动比在一定范围内连续变化的变速器。无级变速器的工作原理可以简化为如图甲、乙所示，变速器的输入端连接电动机，输出端连接轮胎且可以通过一些装置改变主动轮和从动轮的轮槽，即轮的半径。下列说法正确的是（　　） A．下方装置为主动轮 B．两轮时刻保持转速相同 C．车辆高速行驶时，情况如图甲所示 D．车辆高速行驶时，情况如图乙所示 【答案】D 【详解】A．上方轮子连接输入端（电动机），可知，上方装置为主动轮，下方轮子连接输出端（轮胎），可知，下方装置为从动轮，故A错误； B．上方装置与下方装置提供皮带连接，皮带连接位置的线速度大小相等，根据 可知，当上下装置皮带连接位置的半径相等时转速才相等，若半径不相等，则转速不相等，故B错误； CD．车辆高速行驶时输出端转速快，上下装置利用皮带传动，皮带连接位置的线速度大小相等，根据 轮子半径越小，转速越快，可知，为了高速行驶，则输出端与皮带连接位置的半径小一些，即车辆高速行驶时，情况如图乙所示，故C错误，D正确。 故选D。 5．（2025·河南豫东十校·高三下·5月联考）自行车是常见的代步工具。主要构成部件有前后轮、飞轮、链条、链轮等，其部分示意图如图所示，其中大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为、和，假设脚踏板的转速为，则该自行车前进的速度大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【来源】2025届河南省豫东十校高三下学期5月联合模拟考试物理试卷 【知识点】传动问题 大齿轮边缘点转动的线速度为 小齿轮边缘点转动的线速度与大齿轮边缘点转动的线速度相等，即 小齿轮和车轮的角速度相等，则 所以自行车前进的速度大小。 故选D。 6．（2025·新疆·高考适应性检测）如图所示为向心力演示仪，在某次实验中，将三个完全相同的小球分别置于挡板A、B、C处，已知挡板A、B、C到各自转轴的距离之比为1：2：1。将皮带置于第二层塔轮上，使得左塔轮与右塔轮的半径之比为2：1，转动手柄，向心力演示仪稳定工作时，下列说法正确的是（    ） A．A、B两处小球运动的角速度之比为2：1 B．A、B两处小球所需的向心力之比为1：2 C．A、C两处小球运动的角速度之比为4：1 D．A、C两处小球所需的向心力之比为1：4 【答案】BD 【来源】2025届新疆普通高考适应性检测高三上学期第一次模拟考试物理试题 【详解】AB．A、B两处的小球属于同轴转动，角速度相同，因此角速度之比为，向心力为 所以A、B两处向心力之比为，A错误，B正确； CD．由于左右两侧塔轮线速度大小相等，半径之比为2:1，根据 可知角速度之比应该为1:2，向心力之比为1:4，D正确。 故选BD。 03 圆周运动的多解问题 7．（2025·云南丽江一高·高三下·一模）如图所示是某闯关游戏中的一个关卡。一绕过其圆心的竖直轴顺时针匀速转动的圆形转盘浮在水面上，转盘表面始终保持水平，为转盘边缘上一点。某时刻，一参赛者从水平跑道边缘点以初速度水平向右跳出，初速度方向平行于方向，且运动轨迹与此时刻在同一竖直平面内，随后参赛者正好落在点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．若跳出时刻不变，仅增大，参赛者必定落水 B．若跳出时刻不变，仅减小，参赛者一定会落在之间 C．若跳出时刻和初速度不变，仅增大转盘的角速度，参赛者仍可能落在点 D．若跳出时刻和初速度不变，仅减小转盘的角速度，参赛者不可能落在点 【答案】C 【来源】2025届云南省丽江市第一高级中学高三下学期第一次高考模拟测试物理试卷 【详解】AB．参赛者正好落在点，则点可能出现在图示的两个位置 参赛者在空中所做运动为平抛运动，竖直高度不变，参赛者在空中运动时间不变；仅增大，参赛者的水平位移增大，可能落水，可能在台面上；仅减小，参赛者的水平位移减小，可能落水，可能在台面上，故AB错误； CD．仅增大转盘的角速度，或仅减小转盘的角速度，参赛者的水平位移不变，只要满足仍转到同一位置，参赛者就仍可能落在点，故正确，错误。 故选C。 8．（2025·重庆一中·高三上适应性）某射击游戏道具如图（a）所示，将圆形转筒十等分后间隔排列五片弧形薄板，其余位置留空，俯视图如图（b）所示。已知转筒直径d＝1m，角速度ω＝8πrad/s，小德用玩具手枪瞄准中轴线随机打出一枪，弹丸可认为做水平匀速直线运动且速度v1＝20m/s，弹丸穿过薄板后速度会减半，忽略空气阻力和弹丸穿过薄板所需时间，下列说法正确的是（       ） A．薄板上各点线速度相同 B．薄板上一定会留下一个弹孔 C．若增大角速度，薄板上至少会留下一个弹孔 D．若减小角速度，薄板上至少会留下一个弹孔 【答案】B 【来源】2025届重庆市第一中学高三上学期适应性考试物理试卷（一） 【详解】A．根据可知，薄板上各点线速度大小相等，方向不同，故A错误； B．子弹在转筒中运动的时间为 此时转筒转过的角度为 由题意可知，子弹入射时与圆心连线处的位置转了，且圆筒与圆心连线每隔有一块薄板，由几何关系可知，薄板上一定会留下一个弹孔，故B正确； CD．由选项B可知，无论是增大角速度还是减小角速度，子弹在薄板上可能不留下弹孔，故CD错误。 故选B。 9．（23-24高一·山东·阶段性调研·下学期）如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h，重力加速度为g，则（    ） A．子弹在圆筒中的水平速度为 B．子弹在圆筒中的水平速度为 C．圆筒转动的角速度可能为 D．圆筒转动的角速度可能为 【答案】ACD 【来源】山东省学情2023-2024学年高一下学期第一次阶段性调研物理试题（B卷） 【详解】AB.子弹在圆筒中运动的时间与自由下落高度h的时间相同，即 则 故A正确，B错误； CD.在此段时间内圆筒转过的圈数为半圈的奇数倍，即 ωt＝（2n＋1）π（n＝0，1，2，…） 所以 故CD正确。 故选ACD。 04 圆周运动的动力学问题 10．（2025·浙江Z20名校联盟·模拟预测）杂技表演中，为了提高观赏性，摩托车手设计沿如图所示圆锥面的内壁做圆周运动，运动半径为R，（假设摩托车视为质点）则（　　） A．摩托车越重越不容易实现圆锥面的内壁做圆周运动 B．摩托车无法实现圆锥面的内壁做圆周运动 C．摩托车做圆周运动的角速度需要满足 D．摩托车做圆周运动时车胎橡胶与圆锥内表面间的动摩擦因数 【答案】D 【来源】2025届浙江省z20名校联盟高三下学期模拟预测物理试题 【详解】ABD．摩托车在竖直面内的受力分析，如图所示 摩托车在竖直面内平衡，由平衡条件得 摩托车在水平面内做圆周运动，根据牛顿第二定律，有 联立可得， 其中 所以可得 可见摩托车的重量与实现圆锥面的内壁做圆周运动的难易程度无关，摩托车无法实现圆锥面的内壁做圆周运动，故AB错误，D正确； C．在临界条件下，轨道对摩托车的弹力恰好为0，则有 解得 要使摩托车做圆周运动，则角速度需要满足 故C错误。 故选D。 11．（2025·河北邢台清河中学·5月模拟）如图所示，为一条弯曲的河流的四处河岸，河水对河岸的冲刷程度最严重的可能是（　　） A．A处 B．B处 C．C处 D．D处 【答案】C 【来源】2025届河北省邢台市清河中学高三下学期5月模拟物理试卷 【详解】河水经过弯曲处，根据向心力公式 可知在河水流量及流速一定的情况下，弯曲处的曲率半径越小，河水所需向心力越大，对河岸冲刷越严重，由题图可知C处曲率半径最小，则冲刷最严重的可能是C处。 故选C。 12．（2025·江苏南京·二模）如图，小车沿固定的等距螺旋轨道向上做匀速率运动，轨道各处弯曲程度相同，在此过程中，该小车（　　） A．角速度大小不变 B．向心力不变 C．处于平衡状态 D．处于超重状态 【答案】A 【来源】2025届江苏省南京市高三下学期第二次模拟考试物理试卷 【详解】ABC．小车沿固定的等距螺旋轨道向上做匀速率运动，根据可知角速度不变；小车做曲线运动，具有向心加速度，向心力大小不变，方向不断变化，小车所受合外力不为零，其运动过程中处于非平衡状态，故A正确，BC错误； D．轨道等螺距，且小车的速率不变，所以小车运动过程在竖直方向的速度不变，小车在竖直方向没有加速度，所以小车既不处于超重状态，也不处于失重状态，故D错误。 故选A。 05 圆锥摆（筒）模型 13．（2025·山东菏泽·二模）游乐场内有一种叫“空中飞椅”的游乐项目，静止时的状态可简化为如图所示。左边绳长大于右边绳长，左边人与飞椅的总质量大于右边人与飞椅的总质量。当匀速转动时，下列四幅图可能的状态为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【来源】2025届山东省菏泽市高三下学期二模物理试题 【详解】对飞椅和人整体受力分析可知 解得 由于左边绳长大于右边绳长，则有左边角度大，即有 故选A。 14．（25届内蒙古乌兰察布·高三下·二模）圆锥摆在摆动过程中由于受空气阻力的影响，小球做圆周运动的半径会越来越小，经过足够长时间后，小球会停止在悬点正下方。忽略小球转动一周内的半径变化，即每一周都可视为匀速圆周运动，运动情况如图所示。则小球做上述运动过程中，随着细绳与竖直方向的夹角不断减小，小球做圆周运动的周期将（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．先增大后减小 【答案】A 【来源】2025届内蒙古自治区乌兰察布市高三下学期第二次模拟考试物理试题 【详解】令摆角为，对小球进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 可知，随着细绳与竖直方向的夹角不断减小，小球做圆周运动的周期将变大。 故选A。 15．（2025·北京门头沟·一模）“货郎伞”是一种具有中国传统文化特色的伞具，即古代货郎担子上的遮阳伞。在这种伞下通常陈列各种商品，伞上也常常装饰彩幡、挂件等，具有浓郁的民俗风格。卖货郎边走边转动伞具，甚是好看。若将伞体绕伞把的转动看作匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A．远离伞把的挂件向心加速度更大 B．在失重条件下也可以重复以上运动 C．靠近伞把的挂件偏离竖直方向的角度较大 D．只要伞体转动的角速度足够大，一定会有挂件达到水平状态 【答案】A 【来源】2025届北京市门头沟区高三下学期一模物理试卷 【详解】A．题意可知伞的挂件属于同轴转动，角速度相同，根据向心加速度 由于远离伞把的挂件r大，故远离伞把的挂件向心加速度更大，故A正确； B．在失重条件下，物体加速度具有向下的加速度，挂件不可能重复以上运动，故B错误； C．设挂件偏离竖直方向的角度为，则有 解得 可知靠近伞把的挂件r小，因为不变，故小，所以小，故C错误； D．因为挂件竖直方向一直受到重力作用，所以无论伞体转动的角速度多大，挂件不可能达到水平状态，故D错误 故选A。 06 生活中的圆周运动 16．（24-25高三下·西南（云川贵）·3 3 3高考备考诊断联考（二））小车内固定有垂直于运动方向的水平横杆，物块M套在横杆上，一个小铁球用轻质细线吊在物块底部。当小车以恒定速率通过某一水平弯道时（可视为圆周运动），细线与竖直方向的夹角为，如图所示。若小车以更大的恒定速率通过该弯道，设小车在通过弯道的过程中，小球、物块与小车均保持相对静止，下列说法错误的是（　　） A．细线与竖直方向的夹角变大 B．细线对小球的拉力变大 C．横杆对物块的摩擦力变大 D．横杆对物块的支持力变大 【答案】D 【来源】西南（云南 四川 贵州）名校联盟2024-2025学年高三下学期“3 3 3”高考备考诊断联考（二）物理试题 【详解】D．令小铁球质量为m，物块与小球保持相对静止，对物块与小铁球整体进行分析，如图甲所示 则有 可知，当小车以更大的恒定速率通过该弯道时，横杆对物块的支持力不变，故D错误，符合题意； C．火车转弯过程，将车内物体的转弯半径可以近似认为相同，令为R，结合上述分析有 可知，当小车以更大的恒定速率通过该弯道时，横杆对物块的摩擦力变大，故C正确，不符合题意； A．对小球进行受力分析，如图乙所示 则有， 解得 可知，转弯速度变大，则细线与竖直方向夹角变大，故A正确，不符合题意； B．结合上述解得 由于细线与竖直方向夹角变大，则细线对小球的拉力变大，故B正确，不符合题意。 故选D。 17．（2025·江西南昌·高三二模）如图为火车某节车厢在匀速转弯时的情形，此时该节车厢的向心力由（　　） A．车厢重力及轨道摩擦力的合力提供 B．可能由车厢重力及轨道弹力的合力提供 C．轨道对车轮的侧向挤压产生的弹力提供 D．重力沿轨道斜面的分力提供 【答案】B 【来源】2025届江西省南昌市高三下学期二模检测物理试卷 【详解】火车在倾斜轨道上转弯时，如果速度等于设计速度，则向心力由火车受到的重力和轨道对它的支持力的合力提供，故B正确，ACD错误。 故选B。 18．（2025·山东滨州·高三下二模）如图，某越野场地中一段水平的路面上有一圆弧形凸起，圆心角，最高点距水平地面高为。一轮越野车两轮轴间的距离。越野车在水平路面上时，坐垫水平，椅背竖直，不考虑人与坐垫和椅背间的摩擦。车轮直径足够大，能安全通过该凸起。越野车缓慢开过该凸起，从前轮经过点到前轮到达点的过程中，坐垫对人的支持力（    ） A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 【答案】D 【来源】2025届山东省滨州市高三下学期二模物理试题 【详解】由图可知 解得 汽车缓慢行驶，前轮经过点后，汽车与圆弧形有夹角，且逐渐增大，此时有 则坐垫对人的支持力逐渐变小； 汽车全部运动到弧面后，做匀速圆周运动，设汽车与圆心连线与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律有 随着减小，支持力变大。 故选D。 19．（2025·河北保定·高三下·一模）9．滚筒洗衣机的实物图片如图所示。脱水时，滚筒绕水平轴高速匀速转动，附着在衣物上的水会从滚筒漏水孔中甩出。下列相关说法中正确的是（　　） A．水被甩出前在最高点与最低点受到衣物附着力大小相等 B．在与转轴等高的位置，水受到的衣物附着力指向转轴 C．水在最低点更容易被甩出 D．水在最高点更容易被甩出 【答案】C 【来源】2025届河北省保定市高三下学期一模物理试题 【详解】ACD．滚筒洗衣机的脱水筒匀速旋转，衣服在最高点和最低点时附着在潮湿衣服上的水的重力和衣服与水之间的附着力的合力提供向心力，在最高点 在最低点 可得 所以在最低点时，所需要附着力较大，更容易被甩出，故AD错误，C正确； B．在与转轴等高的位置，水的重力和衣物附着力的合力提供向心力，向心力方向指向转轴，由于重力向下，所以衣物附着力不指向转轴，故B错误。 故选C。 1．（2025·河北部分校·模拟冲刺）一台四冲程内燃机的结构示意图如图所示。曲轴可绕固定的O点自由转动，连杆两端分别连接曲轴上的P点和活塞上的Q点，若曲轴绕O点做匀速圆周运动，转速n=1800r/min，OP=10cm，PQ=30cm。下列说法正确的是（　　） A．Q点运动周期为 B．Q点运动速率为时， OP与PQ间的夹角为60° C．P点的向心加速度大小为 D．P点和Q点的速度大小始终相等 【答案】C 【来源】2025届河北省部分校高三下学期5月模拟冲刺卷物理试题 【详解】A．根据题意，曲轴的转速n=1800 r/min=30r/s 周期 可知Q点运动周期为，A错误； C．P点运动的角速度ω=2πn=60πrad/s 则P点的向心加速度大小 C正确； B． P点的线速度大小 假设OP与PQ垂直，则设PQ与OQ的夹角为α，由几何关系 此时 解得 则假设成立，即当Q点运动速率为时， OP与PQ垂直，B错误； C．P点速度大小恒定（匀速圆周运动）。而Q点速度大小周期性变化，两者不可能始终相等，D错误。 故选C。 2．（25届·陕西汉中·二模）陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图所示，粗坯的对称轴与转台转轴OO′重合。当转台匀速转动时，关于粗坯上的P、Q两点，下列说法正确的是（　　） A．P、Q两点的加速度大小相等 B．P、Q两点的加速度均指向转轴OO′ C．相同时间内P点转过的角度比Q点大 D．一个周期内P点通过的位移比Q点大 【答案】B 【来源】2025届陕西省汉中市高三下学期质量检测（二模）物理试题 【详解】AB．P、Q两点的角速度相同，半径不同，根据可知向心加速度大小不相等，但向心加速度均指向圆心，故A错误，B正确； C．由于P、Q两点的角速度相同，根据得相同时间内P点转过的角度和Q点转过的角度相等，故C错误； D．一个周期内P点和Q点通过的位移均为0，故D错误。 故选B。 3．（2025·广西·一模）当载重卡车在泥地或沙地陷车时，经验丰富的司机会在卡车主动轮与从动轮之间放一大小合适的圆木墩（如图所示），卡车就能顺利地驶出。主动轮和从动轮的直径相同，且都大于圆木墩的直径，卡车驶出泥地或沙地的过程，主动轮、从动轮和圆木墩均不打滑。关于卡车顺利地驶出泥地或沙地的过程，下列说法正确的是（　　） A．圆木墩与主动轮的转动方向相同 B．圆木墩的边缘质点与从动轮的边缘质点的角速度大小相等 C．圆木墩的边缘质点与从动轮的边缘质点的向心加速度大小相等 D．圆木墩的边缘质点与主动轮的边缘质点的线速度大小相等 【答案】D 【来源】2025届广西壮族自治区高三上学期一模物理试题 【详解】A．圆木墩与主动轮的转动方向相反，故A错误； BD．圆木墩的边缘质点与从动轮的边缘质点的线速度大小相等，主动轮的直径大于圆木墩的直径，由，可知圆木墩的边缘质点大于从动轮的边缘质点的角速度，故B错误，D正确； C．由，可知圆木墩的边缘质点大于从动轮的边缘质点的向心加速度，故C错误。 故选D。 4．（24-25高三下·北京海淀·二模）某同学用如图所示的实验装置测量当地的重力加速度。不可伸长的轻绳一端固定于A点，另一端系一小球，使其在水平面内绕O点做匀速圆周运动，已测出小球转过n圈所用的时间t。下列说法正确的是（    ） A．为达成实验目的，仅需再测量小球做圆周运动的半径 B．为达成实验目的，仅需再测量轻绳的绳长 C．为达成实验目的，仅需再测量A点到O点的竖直高度 D．若误将圈记作n圈，则重力加速度的测量值偏小 【答案】C 【来源】北京市海淀区2024-2025学年高三下学期期末练习（二模） 物理试卷 【详解】ABC．测出小球转过n圈所用的时间t，则小球运动的周期为 设小球做圆周运动的半径为，轻绳的绳长为，A点到O点的竖直高度为，轻绳与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律可得 可得重力加速度为 可知为达成实验目的，仅需再测量A点到O点的竖直高度，故AB错误，C正确； D．若误将圈记作n圈，则周期测量值偏小，根据 可知重力加速度的测量值偏大，故D错误。 故选C。 5．（2025·江苏苏锡常镇·二模）竖直平面内有一L型光滑细杆，杆上套有相同的小球A、B。现让杆绕过底部O点所在的竖直轴匀速转动，两小球A、B在杆上稳定时，其相对位置关系可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【来源】2025届江苏省苏锡常镇高三下学期二模物理试卷 【详解】AB．设杆与竖直方向的夹角为α，小球距离O点的高度为h，根据牛顿第二定律得 解得 两个小球的角速度ω相同，α越小h越大， AB错误； CD．根据牛顿第二定律得 解得 两个小球的角速度ω相同，α越小运动半径r越大，所以A球的运动半径比B球的运动半径大， C错误，D正确。 故选D。 6．（24-25高三·江西六校·期末）如图，半径为R的半球形陶罐，固定在水平转台上，转轴与过陶罐球心O的对称轴重合，一质量为m的小物块放入陶罐内，随着陶罐一起以角速度ω匀速旋转。已知小物块和O点的连线与之间的夹角θ为60°，小物块与罐壁间的动摩擦因素，重力加速度大小为g。若 则小物块所受的摩擦力的大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【来源】江西省六校2024-2025学年高三下学期第二次联考物理试题 【详解】当物块与罐壁恰好没有摩擦力时，重力与支持力提供向心力，由 得 当ω=时，所需向心力更大，则摩擦力沿罐壁向下，与水平方向成60°角，则， 得。 故选B。 7．（2025·陕西宝鸡·高三二模）如图所示，质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质竖直细杆的A点和B点，绳a与竖直杆AB成角，绳b处于水平方向且长为L。当轻杆绕轴AB以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A．a绳的弹力有可能为0 B．b绳的弹力不可能为0 C．当角速度时，b绳一定有弹力 D．当角速度时，b绳一定有弹力 【答案】D 【来源】2025届陕西省宝鸡市高三下学期二模物理试卷 【详解】AB．由于小球受到竖直向下的重力，要使小球能够在水平面内做匀速圆周运动，必须有其它外力平衡小球的重力，故a绳的弹力不可能为零；b绳在水平面内，a绳的弹力和小球重力的合力可以为小球在水平面内做匀速圆周运动提供向心力，故b绳的弹力可能为零，AB错误； CD．当b绳恰好水平拉直而每发生形变时，b绳的弹力为零，对小球受力分析可知 解得 此时，b绳刚好伸直而没有弹力，当时，b绳一定有弹力，C错误，D正确。 故选D。 8．（2025·浙江五校联盟·模拟预测）如图所示，摩托车手在水平弯道上匀速转弯时（　　） A．车手身体各处的加速度大小都相等 B．车和人的总重力与地面对车的支持力是一对平衡力 C．车对地面的压力与地面对车的作用力是一对作用力与反作用力 D．地面对车的作用力不大于车和人的总重力 【答案】B 【来源】2025届浙江省五校联盟高三上学期模拟预测物理试题 【详解】A．根据 可知，车手身体各处的加速度大小不相等，故A错误； B．车和人的总重力与地面对车的支持力是一对平衡力，故B正确； C．车对地面的压力与地面对车的支持力是一对作用力与反作用力，但地面对车的作用力既有支持力也有摩擦力，故C错误； D．地面对车的作用力，即支持力和摩擦力的合力，大于支持力，而支持力等于车和人的总重力，所以地面对车的作用力大于车和人的总重力，故D错误。 故选B。 9．（2025·江西赣州·二模）如图所示，当汽车行驶在这些路面上，在其他条件相同的情况下，则（    ） A．在图乙路面最高点，汽车对路面的压力大于汽车的重力 B．在图丙路面最低点，汽车对路面的压力小于汽车的重力 C．关于路面对汽车轮胎的磨损，图丙路面最大，图乙路面最小 D．关于路面对汽车轮胎的磨损，三种路面一样大 【答案】C 【来源】2025届江西省赣州市高三下学期二模物理试题 【详解】A．在图乙路面最高点，汽车做圆周运动，合力提供向心力，向心力方向竖直向下，则重力大于地面给的支持力，根据牛顿第三定律可知，汽车的重力大于汽车对路面的压力，故A错误； B．在图丙路面最高点，汽车做圆周运动，合力提供向心力，向心力方向竖直向上，则重力小于地面给的支持力，根据牛顿第三定律可知，汽车的重力小于汽车对路面的压力，故B错误； CD．图甲汽车做匀速直线运动，可知汽车对路面的压力等于汽车的重力，综合以上可知 可知图丙汽车对路面压力最大，轮胎磨损最大，汽车对图乙路面压力最小，轮胎磨损最小，故C正确，D错误。 故选C。 10．（24-25高三·江苏南京·学情调研）如图所示的四幅图景表示的是有关生活中的圆周运动，下列说法正确的是（　　） A．图a中汽车通过凹形路面的最低点时处于失重状态 B．图b中甲乙两小球在同一水平面内做圆周运动的角速度大小相等 C．图c中脱水桶的脱水原理是水滴所受的附着力大于它所需要的向心力而被甩出 D．图d中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压内轨 【答案】B 【来源】2025届江苏省南京市高三上学期学情调研物理试卷 【详解】A．当汽车通过最低点时，需要向上的向心力，，处于超重状态，故A错误； B．设绳长为L，绳与竖直方向上的夹角为，小球竖直高度为h，由 结合，得 两物体高度一致，则它们角速度大小相等。故B正确； C．物体所受合外力不足以提供向心力才会做离心运动，故C错误； D．超速时重力与支持力的合力不足以提供向心力，会挤压外轨产生向内的力，故D错误。 故选B。 11．（2025·山东省实验中学·高三下·一模）如图甲所示，在光滑水平面上有A、B、C三个小球，A、B两球分别用水平轻杆通过光滑铰链与C球连接，A、B两球间夹有劲度系数足够大、长度可忽略的轻弹簧，弹簧与球不栓接，此时弹簧处于压缩状态。若C球固定，释放弹簧，球被弹簧弹开瞬间杆中弹力大小。已知A、B两球的质量均为，C球的质量，杆长。下列说法正确的是（　　） A．A球被弹开瞬间的速度大小为 B．释放前弹簧的弹性势能为 C．若C球不固定，释放弹簧后C球的最大速度为 D．若C球不固定，释放弹簧后C球的最大速度为 【答案】AC 【来源】2025届山东省实验中学高三下学期第一次模拟考试物理试题 【详解】AC．由对称性可知球与弹簧分离时球的速度相等，设为，对球，由牛顿第二定律有 可得 由系统机械能守恒定律得 解得 故A正确，B错误； CD．三个球在一条直线上时，球速度与杆垂直，加速度等于0，速度最大，A、B球速度分别为由对称性可知 由系统动量守恒定律可知 由系统机械能守恒定律得 解得 故C正确，D错误。 故选AC。 12．（24-25高三下·广东深圳·深中·一模）一根轻质细线一端系一可视为质点的小球，细线另一端固定在一光滑圆锥顶上，如图1所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为，线的张力随变化的图像如图2所示（图中数值单位均为国际单位），取。下列说法正确的是（　　） A．细线的长度为1m B．细线的长度为0.5m C．小球的质量为2kg D．小球的质量为3kg 【答案】BC 【来源】2025届广东省深圳市深圳中学高三下学期2月标准学术能力诊断性测试（一模）物理试卷 【详解】设线长为L，锥体母线与竖直方向的夹角为，当时，绳子的张力 当圆锥对小球的支持力为0时，角速度 此时 代入图中数据解得， 故选BC。 13．如图所示，铁路拐弯处内、外轨有一定的高度差，当质量一定的火车以设计的速率在水平面内转弯时，轨道对车轮的支持力大小为，当火车以实际速率在此弯道上转弯时，轨道将施于车轮一个与枕木平行的侧压力F，下列说法正确的是（　　） A．若，侧压力F方向由外轨指向内轨 B．若，侧压力F方向由内轨指向外轨 C．若，轨道对车轮的支持力等于 D．若，轨道对车轮的支持力大于 【答案】AB 【来源】2024届河北省保定市九校高三下学期二模物理试题 【详解】设拐弯处的轨道半径为R，内、外轨形成的倾角为θ，则有 设当火车以实际速率v转弯时，轨道对车轮的支持力大小为，有 当，侧压力F方向由外轨指向内轨，，当，侧压力F方向由内轨指向外轨，。 故选AB。 14．（24-25高三·长沙雅礼·月考四）如图所示，轻杆两端分别系着质量为的圆环A和质量为的小球B，轻杆与A的连接处有光滑铰链，轻杆可以绕铰链自由转动，A套在光滑的水平固定横杆上且能自由滑动，A、B静止不动时B球恰好与光滑地面接触，在B的左侧是半径为的圆弧，质量为的小球C以的速度向左与B球发生正碰，已知碰后C小球恰好能做平抛运动，小球B在运动过程中恰好能与横杆接触。重力加速度取，则： (1)碰后C球平抛的水平位移大小； (2)碰后瞬间B球的速度大小； (3)A、B间轻杆的长度。 【答案】(1) (2)3m/s (3)0.3m 【来源】湖南省长沙市雅礼中学2024-2025学年高三上学期月考（四）物理试题 【详解】（1）碰后C球恰好能做平抛运动，则C球在圆弧顶端，根据牛顿第二定律有 C做平抛运动，在水平方向上有 在竖直方向上有 解得 （2）碰撞过程中，B球和C球组成的系统动量守恒，则有 解得 （3）碰后当B球恰好与横杆接触时，A、B二者具有相同的水平速度，A、B构成的系统水平方向动量守恒，则有 根据机械能守恒定律有 解得 15．（2025·江西鹰潭·高三下二模）如图所示，A点距水平面的高度，与半径的光滑圆弧轨道相接于点，为圆弧轨道的最低点，处于同一水平面，圆弧轨道对应的圆心角，圆弧和倾斜传送带相切于点，的长度为，一质量为的小物块从A点以速度水平抛出，经过点恰好沿切线进入圆弧轨道，再经过点，随后物块滑上传送带，已知物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度，。求： (1)物块到达点时的速度； (2)物块刚过点时，物块对点的压力； (3)若物块恰好能被送到端，则传送带顺时针运转速度及物块从端到端所用时间； 【答案】(1)，方向与水平向右成 (2)，方向与水平向左成角斜向下 (3)； 【来源】2025届江西省鹰潭市高三下学期第二次模拟考试物理试卷 【详解】（1）物块从A到做平抛运动，根据竖直方向 解得下落时间 物块到点时，竖直方向的速度 根据几何关系可知物块到达点时速度为 方向与水平方向成角斜向右下方。 （2）物块在点受力如图所示 根据牛顿第二定律可得 解得 由牛顿第三定律可得，物块对点的压力大小为，方向与水平方向成角斜向左下方。 （3）若物块速度小于传送带速度，物块加速度大小为 解得 因为光滑，所以 则物块恰好减速上升到点的时间为 运动的距离为 假设不成立，则物块上滑过程中，先速度大于传送带速度，后小于传送带速度，当物块速度大于传送带速度，据牛顿第二定律 解得物块加速度大小为 则物块先以加速度大小为减速到，由于 故物块继续向上做减速运动，然后以加速度大小继续减速到零恰好达到点，则达到传送带速度的过程，所需时间为 通过的位移为 达到相同速度后，当到达点时，速度恰好为零，则此过程中通过的位移为所需时间 又有， 联立以上各式解得，， 上滑所需时间为 故传动带顺时针运转的速度应满足的条件为 16．（2025·北京朝阳·一模）用螺栓和螺母紧固构件，结构简单、连接可靠、装拆方便。 (1)如图1所示，一种螺纹细密的新型螺母，其螺纹牙底有一个与螺栓轴向夹角为α=30°的楔形面，拧紧后，螺栓上螺纹的牙尖抵在螺母牙底楔形面上的A点，对A点施加垂直于楔形面的作用力N，由此产生沿螺栓轴向张紧的力F，求N与F的比值。 (2)如图2所示，固定的、螺距为d的螺栓上有一螺母。由于负荷的机械作用，螺母沿轴向平移。 a.若螺母沿轴向匀速平移的速度为v时，求其绕轴转动的角速度ω； b.把螺母简化为半径为r的圆筒，螺母从静止开始转动且沿轴向的加速度恒为a0，推导螺母内壁上的任意一点速度vt与时间t的关系。 【答案】(1)2 (2)a.，b. 【来源】2025届北京市朝阳区高三下学期第一次质量检测物理试题 【详解】（1）将N沿螺栓轴向与垂直于螺栓轴向分解，则有 解得 （2）a.螺母转动一周，螺母沿轴向平移一个螺距，则有 解得 b.对螺母内壁上的点，根据速度公式，在轴向上有v1=a0t 任意时刻该点绕轴的线速度有 结合上述有 则螺母内壁上的任意一点速度 解得 1．（2025·安徽·高考真题）在竖直平面内，质点M绕定点O沿逆时针方向做匀速圆周运动，质点N沿竖直方向做直线运动，M、N在运动过程中始终处于同一高度。时，M、N与O点位于同一直线上，如图所示。此后在M运动一周的过程中，N运动的速度v随时间t变化的图像可能是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】因为M、N在运动过程中始终处于同一高度，所以N的速度与M在竖直方向的分速度大小相等， 设M做匀速圆周运动的角速度为，半径为r，其竖直方向分速度 即 则D正确，ABC错误。 故选D。 2．（2025·河北·高考真题）某同学在傍晚用内嵌多个彩灯的塑料绳跳绳，照片录了彩灯在曝光时间内的运动轨迹，简图如图。彩灯的运动可视为匀速圆周运动，相机本次曝光时间是，圆弧对应的圆心角约为，则该同学每分钟跳绳的圈数约为（　　） A．90 B．120 C．150 D．180 【答案】C 【详解】根据题意可知跳绳的转动角速度为 故每分钟跳绳的圈数为 故选C。 3．（2024·广东·高考真题）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． B． C． D． 【答案】A 【详解】有题意可知当插销刚卡紧固定端盖时弹簧的伸长量为，根据胡克定律有 插销与卷轴同轴转动，角速度相同，对插销有弹力提供向心力 对卷轴有 联立解得 故选A。 4．（2024·江苏·高考真题）如图所示，轻绳的一端拴一个蜂鸣器，另一端穿过竖直管握在手中。蜂鸣器在水平面内做匀速圆周运动，缓慢下拉绳子，使蜂鸣器升高到水平面内继续做匀速圆周运动。不计空气阻力和摩擦力，与升高前相比，蜂鸣器（   ） A．角速度不变 B．线速度减小 C．向心加速度增大 D．所受拉力大小不变 【答案】C 【详解】设绳子与竖直方向夹角为θ，小球做圆周运动的半径为r，小球质量为m。 CD．对小球分析有 ， 根据a、b两个位置可知，b位置更高，则θb > θa，代入上式，故此 FTb > FTa，anb > ana 故C正确、D错误； AB．根据 ma = mωr2 可有 ωb > ωa 线速度大小无法判断，故AB错误。 故选C。 5．（2025·山东·高考真题）如图所示，在无人机的某次定点投放性能测试中，目标区域是水平地面上以O点为圆心，半径R1=5m的圆形区域，OO′垂直地面，无人机在离地面高度H=20m的空中绕O′点、平行地面做半径R2=3m的匀速圆周运动，A、B为圆周上的两点，∠AO′B=90°。若物品相对无人机无初速度地释放，为保证落点在目标区域内，无人机做圆周运动的最大角速度应为ωmax。当无人机以ωmax沿圆周运动经过A点时，相对无人机无初速度地释放物品。不计空气对物品运动的影响，物品可视为质点且落地后即静止，重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A． B． C．无人机运动到B点时，在A点释放的物品已经落地 D．无人机运动到B点时，在A点释放的物品尚未落地 【答案】BC 【详解】AB．物品从无人机上释放后，做平抛运动，竖直方向 可得 要使得物品落点在目标区域内，水平方向满足 最大角速度等于 联立可得 故A错误，B正确； CD．无人机从A到B的时间 由于t′>t 可知无人机运动到B点时，在A点释放的物品已经落地，故C正确，D错误。 故选BC。 6．（2025·广东·高考真题）将可视为质点的小球沿光滑冰坑内壁推出，使小球在水平面内做匀速圆周运动，如图所示。已知圆周运动半径R为，小球所在位置处的切面与水平面夹角为，小球质量为，重力加速度g取。关于该小球，下列说法正确的有（    ） A．角速度为 B．线速度大小为 C．向心加速度大小为 D．所受支持力大小为 【答案】AC 【详解】A．对小球受力分析可知 解得 故A正确； B．线速度大小为 故B错误； C．向心加速度大小为 故C正确； D．所受支持力大小为 故D错误。 故选AC。 7．（2024·江西·高考真题）雪地转椅是一种游乐项目，其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动。如图（a）、（b）所示，传动装置有一高度可调的水平圆盘，可绕通过中心O点的竖直轴匀速转动。圆盘边缘A处固定连接一轻绳，轻绳另一端B连接转椅（视为质点）。转椅运动稳定后，其角速度与圆盘角速度相等。转椅与雪地之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）在图（a）中，若圆盘在水平雪地上以角速度匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕O点做半径为的匀速圆周运动。求与之间夹角的正切值。 （2）将圆盘升高，如图（b）所示。圆盘匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕点做半径为的匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角为，绳子在水平雪地上的投影与的夹角为。求此时圆盘的角速度。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）转椅做匀速圆周运动，设此时轻绳拉力为T，转椅质量为m，受力分析可知轻绳拉力沿切线方向的分量与转椅受到地面的滑动摩擦力平衡，沿径向方向的分量提供圆周运动的向心力，故可得 联立解得 （2）设此时轻绳拉力为，沿和垂直竖直向上的分力分别为 ， 对转椅根据牛顿第二定律得 沿切线方向 竖直方向 联立解得 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第15讲 圆周运动 目录 01课标达标练 1 题型01 圆周运动物理量的分析与计算 1 题型02 圆周运动中的传动问题 3 题型03 圆周运动的多解问题 6 题型04 圆周运动的动力学问题 8 题型05 圆锥摆（筒）模型 11 题型06 生活中的圆周运动 13 02核心突破练 17 03真题溯源连 32 01 圆周运动物理量的分析与计算 1．（2025·江苏宿迁·三模）如图所示，自行车在平直路面上匀速行驶，车轮与路面不打滑，轴心O点的速度大小为v。则轮边缘最高点P处的速度大小为（　　） A．0 B．v C．2v D．3v 2．（2025·广东深圳·二调）网球训练中心使用的轮式发球机，侧视结构如图所示。两个半径均为25cm的橡胶轮，相反方向等速旋转，带动网球飞出。发球机喷嘴在地面附近，与水平面成37°角斜向上，sin37°＝0.6，cos37°=0.8g取10m/s2。若要求水平射程约为15m，应将橡胶轮角速度调为约（　　） A．5 rad/s B．10 rad/s C．50 rad/s D．100rad/s 3．（2025·辽宁辽阳·二模）陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图所示，粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台匀速转动时，关于粗坯上的P、Q两点，下列说法正确的是（    ） A．P、Q两点的加速度大小相等 B．P、Q两点的加速度均指向转轴 C．相同时间内P点转过的角度比Q点大 D．一个周期内P点通过的位移与Q点相等 02 圆周运动中的传动问题 4．（2025·河南豫东十校·高三下·5月联考）无级变速器（CVT）是能使传动比在一定范围内连续变化的变速器。无级变速器的工作原理可以简化为如图甲、乙所示，变速器的输入端连接电动机，输出端连接轮胎且可以通过一些装置改变主动轮和从动轮的轮槽，即轮的半径。下列说法正确的是（　　） A．下方装置为主动轮 B．两轮时刻保持转速相同 C．车辆高速行驶时，情况如图甲所示 D．车辆高速行驶时，情况如图乙所示 5．（2025·河南豫东十校·高三下·5月联考）自行车是常见的代步工具。主要构成部件有前后轮、飞轮、链条、链轮等，其部分示意图如图所示，其中大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为、和，假设脚踏板的转速为，则该自行车前进的速度大小为（　　） A． B． C． D． 6．（2025·新疆·高考适应性检测）如图所示为向心力演示仪，在某次实验中，将三个完全相同的小球分别置于挡板A、B、C处，已知挡板A、B、C到各自转轴的距离之比为1：2：1。将皮带置于第二层塔轮上，使得左塔轮与右塔轮的半径之比为2：1，转动手柄，向心力演示仪稳定工作时，下列说法正确的是（    ） A．A、B两处小球运动的角速度之比为2：1 B．A、B两处小球所需的向心力之比为1：2 C．A、C两处小球运动的角速度之比为4：1 D．A、C两处小球所需的向心力之比为1：4 03 圆周运动的多解问题 7．（2025·云南丽江一高·高三下·一模）如图所示是某闯关游戏中的一个关卡。一绕过其圆心的竖直轴顺时针匀速转动的圆形转盘浮在水面上，转盘表面始终保持水平，为转盘边缘上一点。某时刻，一参赛者从水平跑道边缘点以初速度水平向右跳出，初速度方向平行于方向，且运动轨迹与此时刻在同一竖直平面内，随后参赛者正好落在点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．若跳出时刻不变，仅增大，参赛者必定落水 B．若跳出时刻不变，仅减小，参赛者一定会落在之间 C．若跳出时刻和初速度不变，仅增大转盘的角速度，参赛者仍可能落在点 D．若跳出时刻和初速度不变，仅减小转盘的角速度，参赛者不可能落在点 8．（2025·重庆一中·高三上适应性）某射击游戏道具如图（a）所示，将圆形转筒十等分后间隔排列五片弧形薄板，其余位置留空，俯视图如图（b）所示。已知转筒直径d＝1m，角速度ω＝8πrad/s，小德用玩具手枪瞄准中轴线随机打出一枪，弹丸可认为做水平匀速直线运动且速度v1＝20m/s，弹丸穿过薄板后速度会减半，忽略空气阻力和弹丸穿过薄板所需时间，下列说法正确的是（       ） A．薄板上各点线速度相同 B．薄板上一定会留下一个弹孔 C．若增大角速度，薄板上至少会留下一个弹孔 D．若减小角速度，薄板上至少会留下一个弹孔 9．（23-24高一·山东·阶段性调研·下学期）如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h，重力加速度为g，则（    ） A．子弹在圆筒中的水平速度为 B．子弹在圆筒中的水平速度为 C．圆筒转动的角速度可能为 D．圆筒转动的角速度可能为 04 圆周运动的动力学问题 10．（2025·浙江Z20名校联盟·模拟预测）杂技表演中，为了提高观赏性，摩托车手设计沿如图所示圆锥面的内壁做圆周运动，运动半径为R，（假设摩托车视为质点）则（　　） A．摩托车越重越不容易实现圆锥面的内壁做圆周运动 B．摩托车无法实现圆锥面的内壁做圆周运动 C．摩托车做圆周运动的角速度需要满足 D．摩托车做圆周运动时车胎橡胶与圆锥内表面间的动摩擦因数 11．（2025·河北邢台清河中学·5月模拟）如图所示，为一条弯曲的河流的四处河岸，河水对河岸的冲刷程度最严重的可能是（　　） A．A处 B．B处 C．C处 D．D处 12．（2025·江苏南京·二模）如图，小车沿固定的等距螺旋轨道向上做匀速率运动，轨道各处弯曲程度相同，在此过程中，该小车（　　） A．角速度大小不变 B．向心力不变 C．处于平衡状态 D．处于超重状态 05 圆锥摆（筒）模型 13．（2025·山东菏泽·二模）游乐场内有一种叫“空中飞椅”的游乐项目，静止时的状态可简化为如图所示。左边绳长大于右边绳长，左边人与飞椅的总质量大于右边人与飞椅的总质量。当匀速转动时，下列四幅图可能的状态为（　　） A． B． C． D． 14．（25届内蒙古乌兰察布·高三下·二模）圆锥摆在摆动过程中由于受空气阻力的影响，小球做圆周运动的半径会越来越小，经过足够长时间后，小球会停止在悬点正下方。忽略小球转动一周内的半径变化，即每一周都可视为匀速圆周运动，运动情况如图所示。则小球做上述运动过程中，随着细绳与竖直方向的夹角不断减小，小球做圆周运动的周期将（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．先增大后减小 15．（2025·北京门头沟·一模）“货郎伞”是一种具有中国传统文化特色的伞具，即古代货郎担子上的遮阳伞。在这种伞下通常陈列各种商品，伞上也常常装饰彩幡、挂件等，具有浓郁的民俗风格。卖货郎边走边转动伞具，甚是好看。若将伞体绕伞把的转动看作匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A．远离伞把的挂件向心加速度更大 B．在失重条件下也可以重复以上运动 C．靠近伞把的挂件偏离竖直方向的角度较大 D．只要伞体转动的角速度足够大，一定会有挂件达到水平状态 06 生活中的圆周运动 16．（24-25高三下·西南（云川贵）·3 3 3高考备考诊断联考（二））小车内固定有垂直于运动方向的水平横杆，物块M套在横杆上，一个小铁球用轻质细线吊在物块底部。当小车以恒定速率通过某一水平弯道时（可视为圆周运动），细线与竖直方向的夹角为，如图所示。若小车以更大的恒定速率通过该弯道，设小车在通过弯道的过程中，小球、物块与小车均保持相对静止，下列说法错误的是（　　） A．细线与竖直方向的夹角变大 B．细线对小球的拉力变大 C．横杆对物块的摩擦力变大 D．横杆对物块的支持力变大 17．（2025·江西南昌·高三二模）如图为火车某节车厢在匀速转弯时的情形，此时该节车厢的向心力由（　　） A．车厢重力及轨道摩擦力的合力提供 B．可能由车厢重力及轨道弹力的合力提供 C．轨道对车轮的侧向挤压产生的弹力提供 D．重力沿轨道斜面的分力提供 18．（2025·山东滨州·高三下二模）如图，某越野场地中一段水平的路面上有一圆弧形凸起，圆心角，最高点距水平地面高为。一轮越野车两轮轴间的距离。越野车在水平路面上时，坐垫水平，椅背竖直，不考虑人与坐垫和椅背间的摩擦。车轮直径足够大，能安全通过该凸起。越野车缓慢开过该凸起，从前轮经过点到前轮到达点的过程中，坐垫对人的支持力（    ） A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大 19．（2025·河北保定·高三下·一模）9．滚筒洗衣机的实物图片如图所示。脱水时，滚筒绕水平轴高速匀速转动，附着在衣物上的水会从滚筒漏水孔中甩出。下列相关说法中正确的是（　　） A．水被甩出前在最高点与最低点受到衣物附着力大小相等 B．在与转轴等高的位置，水受到的衣物附着力指向转轴 C．水在最低点更容易被甩出 D．水在最高点更容易被甩出 1．（2025·河北部分校·模拟冲刺）一台四冲程内燃机的结构示意图如图所示。曲轴可绕固定的O点自由转动，连杆两端分别连接曲轴上的P点和活塞上的Q点，若曲轴绕O点做匀速圆周运动，转速n=1800r/min，OP=10cm，PQ=30cm。下列说法正确的是（　　） A．Q点运动周期为 B．Q点运动速率为时， OP与PQ间的夹角为60° C．P点的向心加速度大小为 D．P点和Q点的速度大小始终相等 2．（25届·陕西汉中·二模）陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图所示，粗坯的对称轴与转台转轴OO′重合。当转台匀速转动时，关于粗坯上的P、Q两点，下列说法正确的是（　　） A．P、Q两点的加速度大小相等 B．P、Q两点的加速度均指向转轴OO′ C．相同时间内P点转过的角度比Q点大 D．一个周期内P点通过的位移比Q点大 3．（2025·广西·一模）当载重卡车在泥地或沙地陷车时，经验丰富的司机会在卡车主动轮与从动轮之间放一大小合适的圆木墩（如图所示），卡车就能顺利地驶出。主动轮和从动轮的直径相同，且都大于圆木墩的直径，卡车驶出泥地或沙地的过程，主动轮、从动轮和圆木墩均不打滑。关于卡车顺利地驶出泥地或沙地的过程，下列说法正确的是（　　） A．圆木墩与主动轮的转动方向相同 B．圆木墩的边缘质点与从动轮的边缘质点的角速度大小相等 C．圆木墩的边缘质点与从动轮的边缘质点的向心加速度大小相等 D．圆木墩的边缘质点与主动轮的边缘质点的线速度大小相等 4．（24-25高三下·北京海淀·二模）某同学用如图所示的实验装置测量当地的重力加速度。不可伸长的轻绳一端固定于A点，另一端系一小球，使其在水平面内绕O点做匀速圆周运动，已测出小球转过n圈所用的时间t。下列说法正确的是（    ） A．为达成实验目的，仅需再测量小球做圆周运动的半径 B．为达成实验目的，仅需再测量轻绳的绳长 C．为达成实验目的，仅需再测量A点到O点的竖直高度 D．若误将圈记作n圈，则重力加速度的测量值偏小 5．（2025·江苏苏锡常镇·二模）竖直平面内有一L型光滑细杆，杆上套有相同的小球A、B。现让杆绕过底部O点所在的竖直轴匀速转动，两小球A、B在杆上稳定时，其相对位置关系可能正确的是（　　） A． B． C． D． 6．（24-25高三·江西六校·期末）如图，半径为R的半球形陶罐，固定在水平转台上，转轴与过陶罐球心O的对称轴重合，一质量为m的小物块放入陶罐内，随着陶罐一起以角速度ω匀速旋转。已知小物块和O点的连线与之间的夹角θ为60°，小物块与罐壁间的动摩擦因素，重力加速度大小为g。若 则小物块所受的摩擦力的大小为（　　） A． B． C． D． 7．（2025·陕西宝鸡·高三二模）如图所示，质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质竖直细杆的A点和B点，绳a与竖直杆AB成角，绳b处于水平方向且长为L。当轻杆绕轴AB以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A．a绳的弹力有可能为0 B．b绳的弹力不可能为0 C．当角速度时，b绳一定有弹力 D．当角速度时，b绳一定有弹力 8．（2025·浙江五校联盟·模拟预测）如图所示，摩托车手在水平弯道上匀速转弯时（　　） A．车手身体各处的加速度大小都相等 B．车和人的总重力与地面对车的支持力是一对平衡力 C．车对地面的压力与地面对车的作用力是一对作用力与反作用力 D．地面对车的作用力不大于车和人的总重力 9．（2025·江西赣州·二模）如图所示，当汽车行驶在这些路面上，在其他条件相同的情况下，则（    ） A．在图乙路面最高点，汽车对路面的压力大于汽车的重力 B．在图丙路面最低点，汽车对路面的压力小于汽车的重力 C．关于路面对汽车轮胎的磨损，图丙路面最大，图乙路面最小 D．关于路面对汽车轮胎的磨损，三种路面一样大 10．（24-25高三·江苏南京·学情调研）如图所示的四幅图景表示的是有关生活中的圆周运动，下列说法正确的是（　　） A．图a中汽车通过凹形路面的最低点时处于失重状态 B．图b中甲乙两小球在同一水平面内做圆周运动的角速度大小相等 C．图c中脱水桶的脱水原理是水滴所受的附着力大于它所需要的向心力而被甩出 D．图d中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压内轨 11．（2025·山东省实验中学·高三下·一模）如图甲所示，在光滑水平面上有A、B、C三个小球，A、B两球分别用水平轻杆通过光滑铰链与C球连接，A、B两球间夹有劲度系数足够大、长度可忽略的轻弹簧，弹簧与球不栓接，此时弹簧处于压缩状态。若C球固定，释放弹簧，球被弹簧弹开瞬间杆中弹力大小。已知A、B两球的质量均为，C球的质量，杆长。下列说法正确的是（　　） A．A球被弹开瞬间的速度大小为 B．释放前弹簧的弹性势能为 C．若C球不固定，释放弹簧后C球的最大速度为 D．若C球不固定，释放弹簧后C球的最大速度为 12．（24-25高三下·广东深圳·深中·一模）一根轻质细线一端系一可视为质点的小球，细线另一端固定在一光滑圆锥顶上，如图1所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为，线的张力随变化的图像如图2所示（图中数值单位均为国际单位），取。下列说法正确的是（　　） A．细线的长度为1m B．细线的长度为0.5m C．小球的质量为2kg D．小球的质量为3kg 13．如图所示，铁路拐弯处内、外轨有一定的高度差，当质量一定的火车以设计的速率在水平面内转弯时，轨道对车轮的支持力大小为，当火车以实际速率在此弯道上转弯时，轨道将施于车轮一个与枕木平行的侧压力F，下列说法正确的是（　　） A．若，侧压力F方向由外轨指向内轨 B．若，侧压力F方向由内轨指向外轨 C．若，轨道对车轮的支持力等于 D．若，轨道对车轮的支持力大于 14．（24-25高三·长沙雅礼·月考四）如图所示，轻杆两端分别系着质量为的圆环A和质量为的小球B，轻杆与A的连接处有光滑铰链，轻杆可以绕铰链自由转动，A套在光滑的水平固定横杆上且能自由滑动，A、B静止不动时B球恰好与光滑地面接触，在B的左侧是半径为的圆弧，质量为的小球C以的速度向左与B球发生正碰，已知碰后C小球恰好能做平抛运动，小球B在运动过程中恰好能与横杆接触。重力加速度取，则： (1)碰后C球平抛的水平位移大小； (2)碰后瞬间B球的速度大小； (3)A、B间轻杆的长度。 15．（2025·江西鹰潭·高三下二模）如图所示，A点距水平面的高度，与半径的光滑圆弧轨道相接于点，为圆弧轨道的最低点，处于同一水平面，圆弧轨道对应的圆心角，圆弧和倾斜传送带相切于点，的长度为，一质量为的小物块从A点以速度水平抛出，经过点恰好沿切线进入圆弧轨道，再经过点，随后物块滑上传送带，已知物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度，。求： (1)物块到达点时的速度； (2)物块刚过点时，物块对点的压力； (3)若物块恰好能被送到端，则传送带顺时针运转速度及物块从端到端所用时间； 16．（2025·北京朝阳·一模）用螺栓和螺母紧固构件，结构简单、连接可靠、装拆方便。 (1)如图1所示，一种螺纹细密的新型螺母，其螺纹牙底有一个与螺栓轴向夹角为α=30°的楔形面，拧紧后，螺栓上螺纹的牙尖抵在螺母牙底楔形面上的A点，对A点施加垂直于楔形面的作用力N，由此产生沿螺栓轴向张紧的力F，求N与F的比值。 (2)如图2所示，固定的、螺距为d的螺栓上有一螺母。由于负荷的机械作用，螺母沿轴向平移。 a.若螺母沿轴向匀速平移的速度为v时，求其绕轴转动的角速度ω； b.把螺母简化为半径为r的圆筒，螺母从静止开始转动且沿轴向的加速度恒为a0，推导螺母内壁上的任意一点速度vt与时间t的关系。 1．（2025·安徽·高考真题）在竖直平面内，质点M绕定点O沿逆时针方向做匀速圆周运动，质点N沿竖直方向做直线运动，M、N在运动过程中始终处于同一高度。时，M、N与O点位于同一直线上，如图所示。此后在M运动一周的过程中，N运动的速度v随时间t变化的图像可能是（　　） A． B． C． D． 2．（2025·河北·高考真题）某同学在傍晚用内嵌多个彩灯的塑料绳跳绳，照片录了彩灯在曝光时间内的运动轨迹，简图如图。彩灯的运动可视为匀速圆周运动，相机本次曝光时间是，圆弧对应的圆心角约为，则该同学每分钟跳绳的圈数约为（　　） A．90 B．120 C．150 D．180 3．（2024·广东·高考真题）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． B． C． D． 4．（2024·江苏·高考真题）如图所示，轻绳的一端拴一个蜂鸣器，另一端穿过竖直管握在手中。蜂鸣器在水平面内做匀速圆周运动，缓慢下拉绳子，使蜂鸣器升高到水平面内继续做匀速圆周运动。不计空气阻力和摩擦力，与升高前相比，蜂鸣器（   ） A．角速度不变 B．线速度减小 C．向心加速度增大 D．所受拉力大小不变 5．（2025·山东·高考真题）如图所示，在无人机的某次定点投放性能测试中，目标区域是水平地面上以O点为圆心，半径R1=5m的圆形区域，OO′垂直地面，无人机在离地面高度H=20m的空中绕O′点、平行地面做半径R2=3m的匀速圆周运动，A、B为圆周上的两点，∠AO′B=90°。若物品相对无人机无初速度地释放，为保证落点在目标区域内，无人机做圆周运动的最大角速度应为ωmax。当无人机以ωmax沿圆周运动经过A点时，相对无人机无初速度地释放物品。不计空气对物品运动的影响，物品可视为质点且落地后即静止，重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A． B． C．无人机运动到B点时，在A点释放的物品已经落地 D．无人机运动到B点时，在A点释放的物品尚未落地 6．（2025·广东·高考真题）将可视为质点的小球沿光滑冰坑内壁推出，使小球在水平面内做匀速圆周运动，如图所示。已知圆周运动半径R为，小球所在位置处的切面与水平面夹角为，小球质量为，重力加速度g取。关于该小球，下列说法正确的有（    ） A．角速度为 B．线速度大小为 C．向心加速度大小为 D．所受支持力大小为 7．（2024·江西·高考真题）雪地转椅是一种游乐项目，其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动。如图（a）、（b）所示，传动装置有一高度可调的水平圆盘，可绕通过中心O点的竖直轴匀速转动。圆盘边缘A处固定连接一轻绳，轻绳另一端B连接转椅（视为质点）。转椅运动稳定后，其角速度与圆盘角速度相等。转椅与雪地之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）在图（a）中，若圆盘在水平雪地上以角速度匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕O点做半径为的匀速圆周运动。求与之间夹角的正切值。 （2）将圆盘升高，如图（b）所示。圆盘匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕点做半径为的匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角为，绳子在水平雪地上的投影与的夹角为。求此时圆盘的角速度。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$