第4章 21微练21 圆周运动(作业课件)-【赢在微点·顶层设计】2027年高中物理高考一轮总复习（粤教版）

该高中物理高考复习课件聚焦圆周运动专题，覆盖角速度、向心力、临界状态及模型综合等核心考点，对接新课标运动和相互作用观念，通过广东卷真题及模拟题分析，明确基础概念（30%）、临界分析（40%）、模型应用（30%）的考点权重，归纳单选、多选、计算等常考题型，备考针对性强。 课件亮点在于“真题溯源+模型突破+易错警示”策略，如以2004年广东卷弹簧圆周运动题为载体，用科学思维中的模型建构方法，拆解旋转木马模型中tanθ=ω²r/g的几何关系推理，结合第2题离心运动轨迹判断的临界条件分析，培养学生物理观念和科学推理能力，教师可依托此开展精准教学，助力学生高效突破高考难点。

微练21 圆周运动 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 一、选择题(1~6题为单项选择题，7~9题为多项选择题) 1.(2025·清远模拟)游乐场的“魔盘”机动游戏受到游玩者的喜爱。如图所示，当游客们都坐在“魔盘”边缘位置上随“魔盘”匀速转动时，对所有游客下列物理量相同的是(　　) A.角速度 B.线速度 C.向心力大小 D.向心加速度 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 所有顾客都是同轴转动，则角速度都相同，A项正确；根据v=ωr可知，顾客的转动半径不一定相同，则线速度不一定相同，B项错误；根据F=mω2r可知，顾客的质量和半径不一定相同，可知向心力大小不一定相同，C项错误；根据a=ω2r可知，顾客的转动半径不一定相同，向心加速度不一定相同，D项错误。 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.如图所示，光滑水平面上，小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是(　　) A.若拉力突然消失，小球将沿轨迹PO做近心运动 B.若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动 C.若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做近心运动 D.若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 若拉力突然消失，小球将沿切线方向做匀速直线运动，即沿轨迹Pa做离心运动，A项错误；若拉力突然变小，则小球受到的拉力小于所需的向心力，小球将沿轨迹Pb做离心运动，B项错误，D项正确；若拉力突然变大，则小球受到的拉力大于所需的向心力，小球沿轨迹Pc做近心运动，C项错误。 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.(2024·广东卷)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 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 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 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 由题意可知当插销刚卡紧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，对插销由弹力提供向心力F=mlω2，对卷轴有v=ωr，联立解得v=r，A项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.旋转木马可以简化为如图所示的模型，a、b两 个小球分别用悬线悬于水平杆上的A、B两点，A、 B到O点距离之比为1∶2。装置绕竖直杆匀速旋转 后，a、b在同一水平面内做匀速圆周运动，两悬 线与竖直方向的夹角分别为α、θ，则α、θ关系正确的是(　　) A.tan θ=tan α B.tan θ=2tan α C.cos α=cos θ D.sin θ=sin α 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 设OA段长为L，OB段长为2L，匀速旋转小球到悬点的高度均为h,由于a、b两球做圆周运动的角速度相同，且都满足mgtan φ=mω2r,则有==，解得tan θ=2tan α，B项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 5.火车轨道的转弯处外轨高于内轨，如图所示。若已知某转弯处外轨和内轨的高度差为h，内外轨道之间的距离为L，弯道处的圆弧半径为R。已知h远小于L，重力加速度为g，下列说法正确的是(　　) A.该转弯处规定的安全行驶速度v= B.该转弯处规定的安全行驶速度v= C.该转弯处规定的安全行驶速度v= D.当实际行驶速度大于规定的安全行驶速度v时，轮缘挤压内轨 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 速度v经过弯道，内、外轨道均不受侧压力作 用时，其所受的重力和支持力的合力提供向 心力，如图所示，根据牛顿第二定律得mgtan θ =m，因为h远小于L，θ很小，则tan θ≈sin θ=， 联立解得v=，A、C两项错误，B项正确；转弯的实际速度大 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 于规定的安全速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与外轨相互挤压，D项错误。 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 6.(2025·深圳模拟)自行车脚踏板上有a、b、c三点，b在踏板转轴上, a、c分别位于踏板左右边缘，如图所示。现自行车曲柄绕着牙盘转轴匀速旋转，脚踏板始终保持水平。以自行车为参考系，关于a、 b、c三点圆周运动的半径r、线速度大小v、角速度ω、向心加速度大小a，下列说法正确的是(　　) A.ra<rb<rc B.va<vb<vc C.ωa=ωb=ωc D.aa>ab>ac 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 自行车脚踏板一直保持水平，则脚踏板的运动轨 迹是属于平动，即脚踏板上三点a、b、c相对静 止，b点绕转轴做匀速圆周运动，a、c也是做匀 速圆周运动，只是圆心不同，三者的半径大小相 等、线速度大小相等、角速度大小相等、向心加速度大小相等，C项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 7.(2025·清远模拟)如图甲，一半径R=0.75 m的老鼠夹固定于水平地面上，夹的夹角为60°，一旦触动升关，上夹立刻以角速度ω= 0.4 rad/s匀速向下转动。现有一只老鼠在与转轴O距离为0.25 m处偷吃食物，t=0时刻触动 开关，老鼠的运动行为 如图乙的s-t图像所示， 老鼠可视为质点，下列 说法正确的是(　　) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.老鼠先匀速后匀加速运动逃跑 B.老鼠在1.5 s内不动，1.5 s后以速度约0.33 m/s匀速逃跑 C.老鼠能逃出老鼠夹的夹击 D.老鼠不能逃出老鼠夹的夹击 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 由s-t图像可知，0~1.5 s时间内老鼠静止不动，1.5~3 s时间内老鼠做匀速直线运动，根据速度的定义式可得，老鼠做匀速直线运动的 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 速度为v== m/s≈0.33 m/s，A项错误，B项正确；根据s-t图像可知，老鼠在3 s末逃离老鼠夹，而老鼠夹合上所需要的时间为t==≈2.62 s，因为t<3 s，故老鼠不能逃出老鼠夹的夹击, C项错误，D项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 8.如图所示，半径为R的半球形容器固定在水平转台上，转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度ω匀速转动，质量相同的小物块A、B随容器转动且相对器壁静止，A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为α和β，α=60°，β=30°，此时物块A受到的摩擦力恰好为零，重力加速度为g，则( ) A.转台转动的角速度大小 B.B受到的摩擦力可能为零 C.B受到沿容器壁向上的摩擦力 D.B受到沿容器壁向下的摩擦力 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 对物块A进行受力分析，则有mgtan 60°=mω2Rsin 60°，解得ω==，A项正确；当A受到的静摩擦力为0时，B有沿容器壁向上滑动的趋势，即B受到沿容器壁向下的摩擦力，B、C两项错误，D项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 9.(2025·东莞模拟)如图所示，半径R=3l的光滑圆筒竖直固定，长度为5l的轻绳，一端固定在圆筒轴线上一点，另一端悬挂可视为质点、质量为m的小球。现使小球在水平面内做匀速圆周运动，小球始终在圆筒内，重力加速度为g。下列说法正确的是( ) A.小球角速度越大，轻绳的拉力越大 B.小球角速度ω=时，轻绳的拉力为5mg C.小球角速度ω=时，小球受两个力的作用 D.小球角速度ω=时，筒壁与小球之间作用力大小为mg 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 当小球角速度较小时，此时小球与圆筒未接触，对小球受力分析得绳子拉力为T=，小球角速度越大，θ越大,绳子的拉力越大,当小球与圆筒接触后，小球角速度再大时θ不变，故此时绳子的拉力不变，A项错误；当小球与圆筒刚好接触时有mgtan θ=mω2R，tan θ==，解得ω=，当ω>时，小球此时与圆筒间有弹力，故当小球角速度ω=时，此时小球与圆筒间有弹力，绳 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 22 子的拉力为T===mg，B项错误；当小球角速度ω=<时，小球未与圆筒接触，此时只受重力和绳子的拉力两个力的作用，C项正确；当小球角速度ω=时，此时小球与圆筒间有弹力作用，对小球受力分析Tsin θ+FN=mω2R，Tcos θ=mg，解得筒壁与小球之间作用力大小为FN=mg，D项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 二、非选择题 10.如图所示，V形光滑支架下端用铰链固定于水平 地面上，支架两臂长各为l=1.5 m，且与水平面间夹 角均为θ=53°，V形支架的AO臂上套有一根原长为 l0=1.0 m的轻质弹簧，弹簧劲度系数为k=100 N/m， 其下端固定于V形支架下端，上端与一个串在臂上 的小球相连，已知小球质量为m=0.5 kg。现让小球随支架一起绕中轴线OO'匀速转动。已知重力加速度g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°= 0.6，求： 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 (1)轻弹簧恰为原长时，支架转动的角速度大小； (2)为使小球不从支架的AO臂滑出，支架转动的角速度的最大值是多少。 (1)轻弹簧恰为原长时，小球只受重力与支持力，在竖直方向有 FNcos θ=mg， 水平方向有FNsin θ=mω2l0cos θ， 解得ω= rad/s。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)当小球到达A点时，小球处于脱离支架的临界状态，竖直方向有 FN'cos θ=k(l-l0)sin θ+mg， 水平方向有 FN'sin θ+k(l-l0)cos θ=mlcos θ， 解得ω1=10rad/s。 解析 1 5 6 7 8 9 10 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 $$