第1节 匀速圆周运动快慢的描述（分层作业）物理鲁科版必修第二册

1．匀速圆周运动快慢的描述 目录 【攻核心·技能提升】 1 一、圆周运动物理量的理解 1 二、圆周运动的传动问题 3 三、圆周运动的多解问题 4 【拓思维·重难突破】 6 【链高考·精准破局】 7 一、圆周运动物理量的理解 1.某学校门口的车牌自动识别系统如图所示，闸杆可绕转轴在竖直面内匀速转动，到为自动识别区，汽车匀速驶入自动识别区，自动识别系统识别的反应时间为，闸杆转动的角速度为。道闸直杆转过的角度为，汽车顺利通过闸杆（车头到达闸杆处视为通过闸杆），若汽车匀速行驶的最大允许速度为，则自动识别区到的距离至少为（　　） A． B． C． D． 2.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.地下车库为了限制车辆高度，采用如图所示曲杆道闸，它是由相同长度的转动杆AB和横杆BC组成。B、C为横杆的两个端点。现道闸正在缓慢打开，转动杆AB绕A点的转动过程中B点可视为匀速圆周运动，横杆BC始终保持水平，则在道闸缓慢打开的过程中，下列说法正确的是（　　） A．B点线速度不变 B．B点的角速度不变 C．B、C两点的线速度大小 D．B、C两点的角速度大小 4.如图甲所示，带有一白点的黑色圆盘，绕过其中心且垂直于盘面的轴沿时针方向匀速转动，转速。在暗室中用每秒闪光次的频闪光源照射圆盘，观察到圆盘上的白点的图案如图乙所示，以下关于的数值可能正确的（　　） A．30 B．50 C．80 D．90 5.劳技课上，某同学在体验糕点制作“裱花”环节时，她在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸（20cm）的蛋糕，如图所示。若在蛋糕边缘每隔2s均匀“点”一次奶油（“点”奶油的时间忽略不计），蛋糕转动一周正好均匀“点”上20点奶油。下列说法正确的是（　　） A．圆盘转动的周期为40s B．圆盘转动的角速度大小为 C．蛋糕边缘的线速度大小约为 D．蛋糕边缘的不同点线速度是相同的 6.如图为某小区门口的车牌自动识别系统示意图。离地高1m的栏杆可绕O点在竖直面内做匀速圆周运动。自动识别起始线ab与栏杆正下方cd 的距离为4.5m ，路面宽度ab为2.4m， ac与O点的水平距离为0.4m。某货车前端行驶到起始线ab时的速度为3m/s。货车可看成长宽高分别为4.5m、1.6m和1.9m的长方体，忽略车牌识别时间。 （1）求货车匀速通过识别区域所用时间； （2）若货车过自动识别起始线时司机发现栏杆没有抬起，于是采取制动措施，货车刚好未撞杆。已知司机的反应时间为0.7s，求刹车时货车的加速度大小； （3）若货车匀速通过识别区域，求栏杆转动角速度的最小值。 二、圆周运动的传动问题 7.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． 8.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 9.地面上垂直竖立一高20m的旗杆，已知正午时分（12：00）太阳在旗杆的正上方，对何时刻杆影将伸展至20m下列说法正确的是（　　） A．14：00 B．15：00 C．16：00 D．17：00 10.古代某部科技典籍中有牛力齿轮翻车的插图，如图所示，展现了我国古代劳动人民的智慧。图中、、三个齿轮半径的大小关系为，下列说法正确的是（　　） A．的角速度比的角速度大 B．与的角速度大小相等 C．边缘的线速度比边缘的线速度大 D．与边缘的线速度大小相等 11.磁带在生活中有较为广泛的应用，磁带盒可以简化为如图所示的结构，A、B为缠绕磁带的两个轮子，半径均为r。听力播放前，磁带全部绕在B轮上，其外缘半径为3r：播放听力的过程中，磁带逐渐绕到A轮上。磁带内部通过复杂的装置，使磁带传动的速度大小保持不变。下列说法正确的是（　　） A．开始播放听力时，B轮的角速度为 B．开始播放听力时，B轮边缘上点的线速度大小为 C．听力播放的过程中，A轮的转速不断增大 D．听力播放的过程中，B轮的转速不断减小 12.如图所示是一个玩具陀螺．a、b和c是陀螺上的三个点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是(　　) A．a、b和c三点的线速度大小相等 B．a、b和c三点的角速度相等 C．a、b的角速度比c的大 D．c的线速度比a、b的大 三、圆周运动的多解问题 13.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 14.如图所示，一台压路机在水平地面以大小为v0的速度匀速直线行驶（前后轮均不打滑），已知压路机前后轮半径分别为R1和R2，且。某时刻前后轮上的N、M点同时与地面接触，N、M点下一次同时与地面接触所需时间为（　　） A． B． C． D． 15.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 16.（多选）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 17.如图是飞镖盘示意图，盘面画有多个同心圆以表示环数，是圆心，盘竖直挂在墙上，是盘的最高点，是盘的最低点。某同学玩飞镖时，飞镖的出手点与等高，且与盘面的距离保持不变，当飞镖垂直盘面且对准点水平飞出的同时，飞镖盘在竖直平面内匀速转动，第一支飞镖刚好命中点，第二支飞镖命中点，若不计空气阻力，重力加速度半径为，可知前后两支飞镖（　　） A．飞行时间之比是 B．出手速度之比是 C．飞镖盘转动角速度的可能值为 D．飞镖盘转动角速度的可能值为 18.如图所示是某种自动化装配设备，该设备将料斗内的零件A与回转式多工位工作台上的零件B装配到一起，一旦装配成功会立即被自动机械手臂（图中未画）取走并同时放上一个待装配的零件B，实现连续装配生产。已知料斗每隔时间就会投放一个零件到正下方的装配工位上，多工位工作台顺时针做匀速圆周运动以保证每投放一个零件A都恰好遇到一个装配工位上的零件B，即时完成二者的装配。如果工作台同一圆周上均匀分布有5个装配工位，为了让每个装配工位上都能完成零件装配，则工作台的角速度大小可能为（　　） A． B． C． D． 19.汽车变速器利用金属链条和可变半径的主动轮和从动轮传输动力，通过主动轮与从动轮半径的变化达到变速的目的，其原理可简化为如图所示。主动轮和从动轮通过金属链条连接，其中主动轮的轴与发动机输出轴相连，从动轮的轴与车轮相连，金属链条不打滑。保持主动轮的角速度ω1恒定不变，下列说法正确的是（　　） A．从动轮半径不变，主动轮半径减小时，汽车行驶的速度减小 B．从动轮半径不变，主动轮半径增大时，汽车行驶的速度减小 C．主动轮半径不变，从动轮半径增大时，汽车行驶的速度增大 D．主动轮半径不变，从动轮半径减小时，汽车行驶的速度减小 20.如图所示的装置可测量子弹的飞行速度。在一根轴上相隔s＝1m处安装两个平行的薄圆盘，使轴带动两盘以n＝3000r/min的转速匀速转动，飞行的子弹平行于轴沿一直线穿过两圆盘，即在盘上留下两个孔，现测得两小孔所在半径间的夹角为30°，子弹飞行速度大小可能是（　　） A．44.6m/s B．600m/s C．54.5m/s D．800m/s 21.（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． 22.（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 23.（2025·江苏·高考真题）游乐设施“旋转杯”的底盘和转杯分别以、为转轴，在水平面内沿顺时针方向匀速转动。固定在底盘上。某时刻转杯转到如图所示位置，杯上A点与、恰好在同一条直线上。则（　　） A．A点做匀速圆周运动 B．点做匀速圆周运动 C．此时A点的速度小于点 D．此时A点的速度等于点 24.（2025·山东·高考真题）（多选）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 25.图甲是物理实验室常用的感应起电机。它由两个大小相等、直径约为30cm的感应玻璃盘起电，其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮连接。图乙为侧视图，玻璃盘以100 r/min 的转速旋转，已知主动轮的半径约为8cm，从动轮的半径约为2cm，P和Q是玻璃盘边缘上的两点，若转动时皮带不打滑，下列说法正确的是（　　） A．P、Q的线速度相同 B．从动轮的转动周期为0.01s C．P点的线速度大小约为1.6m/s D．主动轮的转速约为400 r/min 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 1．匀速圆周运动快慢的描述 目录 【攻核心·技能提升】 1 一、圆周运动物理量的理解 1 二、圆周运动的传动问题 5 三、圆周运动的多解问题 7 【拓思维·重难突破】 11 【链高考·精准破局】 13 一、圆周运动物理量的理解 1.某学校门口的车牌自动识别系统如图所示，闸杆可绕转轴在竖直面内匀速转动，到为自动识别区，汽车匀速驶入自动识别区，自动识别系统识别的反应时间为，闸杆转动的角速度为。道闸直杆转过的角度为，汽车顺利通过闸杆（车头到达闸杆处视为通过闸杆），若汽车匀速行驶的最大允许速度为，则自动识别区到的距离至少为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】闸杆转动的角速度为，道闸直杆转过的角度为，则有闸杆的转动时间为 自动识别区到的距离至少为 故选C。 2.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 【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.地下车库为了限制车辆高度，采用如图所示曲杆道闸，它是由相同长度的转动杆AB和横杆BC组成。B、C为横杆的两个端点。现道闸正在缓慢打开，转动杆AB绕A点的转动过程中B点可视为匀速圆周运动，横杆BC始终保持水平，则在道闸缓慢打开的过程中，下列说法正确的是（　　） A．B点线速度不变 B．B点的角速度不变 C．B、C两点的线速度大小 D．B、C两点的角速度大小 【答案】B 【详解】A．B点做匀速圆周运动，线速度大小不变，方向改变，故A错误； B．B点做匀速圆周运动，角速度不变，故B正确； C．B点做匀速圆周运动的过程中，横杆BC始终保持水平，则BC杆上各点相对静止，所以C点的速度始终与B点相同，所以B、C两点的线速度大小关系故C错误； D．根据可知，由于B、C两点做圆周运动的半径不相等可知二者的角速度大小故D错误；故选 B。 4.如图甲所示，带有一白点的黑色圆盘，绕过其中心且垂直于盘面的轴沿时针方向匀速转动，转速。在暗室中用每秒闪光次的频闪光源照射圆盘，观察到圆盘上的白点的图案如图乙所示，以下关于的数值可能正确的（　　） A．30 B．50 C．80 D．90 【答案】C 【详解】由图乙可知一圈可能频闪8次，而一圈的时间为所以频闪的时间为则频闪的频率即每秒闪光次数选项中与560次整除的只有80次。故选C。 5.劳技课上，某同学在体验糕点制作“裱花”环节时，她在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸（20cm）的蛋糕，如图所示。若在蛋糕边缘每隔2s均匀“点”一次奶油（“点”奶油的时间忽略不计），蛋糕转动一周正好均匀“点”上20点奶油。下列说法正确的是（　　） A．圆盘转动的周期为40s B．圆盘转动的角速度大小为 C．蛋糕边缘的线速度大小约为 D．蛋糕边缘的不同点线速度是相同的 【答案】AB 【详解】A．一周20个间隔，每个间隔2s，所以圆盘转动的周期为40s，故A正确； B．圆盘转动的角速度由 故B正确； CD．蛋糕边缘的线速度大小约为 蛋糕边缘的不同点线速度大小相同，方向不同，故CD错误。 故选AB。 6.如图为某小区门口的车牌自动识别系统示意图。离地高1m的栏杆可绕O点在竖直面内做匀速圆周运动。自动识别起始线ab与栏杆正下方cd 的距离为4.5m ，路面宽度ab为2.4m， ac与O点的水平距离为0.4m。某货车前端行驶到起始线ab时的速度为3m/s。货车可看成长宽高分别为4.5m、1.6m和1.9m的长方体，忽略车牌识别时间。 （1）求货车匀速通过识别区域所用时间； （2）若货车过自动识别起始线时司机发现栏杆没有抬起，于是采取制动措施，货车刚好未撞杆。已知司机的反应时间为0.7s，求刹车时货车的加速度大小； （3）若货车匀速通过识别区域，求栏杆转动角速度的最小值。 【答案】（1）3s；（2）1.875m/s2；（3） 【详解】（1）设货车长度为l，由 得 t=3s （2）设司机的反应时间为，货车在反应时间内前进的距离为x1，由 得 x1=2.1m 对货车采取制动措施后做匀减速运动，由 得加速度大小 a=1.875m/s2 （3）设货车宽为b，高为h，O点离地高H， ac与O点的水平距离为s，货车恰好能通过时栏杆转过的最小角度为θ，则有 得 θ=37° 货车到栏杆的时间由 得 则角速度由 得 二、圆周运动的传动问题 7.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 【详解】大齿轮转动的角速度为 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。 8.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 【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。 9.地面上垂直竖立一高20m的旗杆，已知正午时分（12：00）太阳在旗杆的正上方，对何时刻杆影将伸展至20m下列说法正确的是（　　） A．14：00 B．15：00 C．16：00 D．17：00 【答案】B 【详解】由运动的相对性可知，太阳光线对地转动的角速度等于地球自转的角速度。当杆长等于影长时，太阳光线转过的角度为45°，地球自转的周期为24h，由θ=ωt 可求得t=3h 则在15：00杆影将伸展至20m，故B正确。 10.古代某部科技典籍中有牛力齿轮翻车的插图，如图所示，展现了我国古代劳动人民的智慧。图中、、三个齿轮半径的大小关系为，下列说法正确的是（　　） A．的角速度比的角速度大 B．与的角速度大小相等 C．边缘的线速度比边缘的线速度大 D．与边缘的线速度大小相等 【答案】C 【详解】AB．齿轮A与齿轮B是同缘传动，边缘点线速度大小相等，根据公式 可知，半径比较大的A的角速度小于B的角速度。而B与C是同轴传动，角速度相等，所以齿轮A的角速度比C的小，故A错误，B错误； C．齿轮A、B边缘的线速度大小相等，根据公式 可知，半径大的齿轮B比C边缘的线速度大，所以齿轮A边缘的线速度比C边缘的大，故C正确； D．BC两轮属于同轴转动，故角速度相等，根据公式 可知，半径比较大的齿轮B比C边缘的线速度大。故D错误； 故选C。 11.磁带在生活中有较为广泛的应用，磁带盒可以简化为如图所示的结构，A、B为缠绕磁带的两个轮子，半径均为r。听力播放前，磁带全部绕在B轮上，其外缘半径为3r：播放听力的过程中，磁带逐渐绕到A轮上。磁带内部通过复杂的装置，使磁带传动的速度大小保持不变。下列说法正确的是（　　） A．开始播放听力时，B轮的角速度为 B．开始播放听力时，B轮边缘上点的线速度大小为 C．听力播放的过程中，A轮的转速不断增大 D．听力播放的过程中，B轮的转速不断减小 【答案】B 【详解】AB．磁带传动的速度大小保持不变，则A、B外缘的线速度大小为保持不变，开始播放听力时，B轮的角速度为则B轮边缘上点的线速度大小为故A错误，B正确； CD．听力播放的过程中，磁带传动的速度大小保持不变，则A、B外缘的线速度大小为保持不变，由公式可得听力播放的过程中，A轮的外缘半径增大，则A轮的转速不断减小，B轮的外缘半径减小，则B轮的转速不断增大，故CD错误。故选B。 12.如图所示是一个玩具陀螺．a、b和c是陀螺上的三个点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是(　　) A．a、b和c三点的线速度大小相等 B．a、b和c三点的角速度相等 C．a、b的角速度比c的大 D．c的线速度比a、b的大 【答案】B 【详解】a、b和c均是同一陀螺上的点，它们做圆周运动的角速度都是陀螺旋转的角速度ω，B对，C错；三点的运动半径关系ra＝rb>rc，据v＝ωr可知，三点的线速度关系va＝vb>vc，A、D错。 三、圆周运动的多解问题 13.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 【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。 14.如图所示，一台压路机在水平地面以大小为v0的速度匀速直线行驶（前后轮均不打滑），已知压路机前后轮半径分别为R1和R2，且。某时刻前后轮上的N、M点同时与地面接触，N、M点下一次同时与地面接触所需时间为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】前后轮边缘的线速度相等，设经过时间为t，N、M点下一次同时与地面接触，此过程运动距离为v0t，v0t应为前后轮周长的最小公倍数，有 可得 故选D。 15.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 【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。 16.（多选）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 【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。 17.如图是飞镖盘示意图，盘面画有多个同心圆以表示环数，是圆心，盘竖直挂在墙上，是盘的最高点，是盘的最低点。某同学玩飞镖时，飞镖的出手点与等高，且与盘面的距离保持不变，当飞镖垂直盘面且对准点水平飞出的同时，飞镖盘在竖直平面内匀速转动，第一支飞镖刚好命中点，第二支飞镖命中点，若不计空气阻力，重力加速度半径为，可知前后两支飞镖（　　） A．飞行时间之比是 B．出手速度之比是 C．飞镖盘转动角速度的可能值为 D．飞镖盘转动角速度的可能值为 【答案】BC 【详解】A．飞镖的飞行时间为两次飞镖的竖直位移之比为2：1，所以飞行时间之比为，故A错误； B．飞镖离开手的速度为飞镖两次的水平位移相等，所以离开手的速度之比为，故B正确； CD．根据等时性可知其中代入可解得，故C正确，D错误。故选BC。 18.如图所示是某种自动化装配设备，该设备将料斗内的零件A与回转式多工位工作台上的零件B装配到一起，一旦装配成功会立即被自动机械手臂（图中未画）取走并同时放上一个待装配的零件B，实现连续装配生产。已知料斗每隔时间就会投放一个零件到正下方的装配工位上，多工位工作台顺时针做匀速圆周运动以保证每投放一个零件A都恰好遇到一个装配工位上的零件B，即时完成二者的装配。如果工作台同一圆周上均匀分布有5个装配工位，为了让每个装配工位上都能完成零件装配，则工作台的角速度大小可能为（　　） A． B． C． D． 【答案】BD 【详解】根据题意可知，保证每个装配工位上都能完成零件装配，则有当时当时或者有当时当时或者有当时当时或者有当时当时故选BD。 19.汽车变速器利用金属链条和可变半径的主动轮和从动轮传输动力，通过主动轮与从动轮半径的变化达到变速的目的，其原理可简化为如图所示。主动轮和从动轮通过金属链条连接，其中主动轮的轴与发动机输出轴相连，从动轮的轴与车轮相连，金属链条不打滑。保持主动轮的角速度ω1恒定不变，下列说法正确的是（　　） A．从动轮半径不变，主动轮半径减小时，汽车行驶的速度减小 B．从动轮半径不变，主动轮半径增大时，汽车行驶的速度减小 C．主动轮半径不变，从动轮半径增大时，汽车行驶的速度增大 D．主动轮半径不变，从动轮半径减小时，汽车行驶的速度减小 【答案】A 【详解】AB．根据题意主动轮的角速度ω1恒定不变，从动轮半径不变，由当主动轮半径减小时，得线速度减小，主动轮的线速度等于从动轮线速度为得线速度减小，从动轮角速度减小，汽车行驶的速度减小；反之当从动轮半径不变，主动轮半径增大时，知线速度增大，得从动轮角速度增大，故A正确，B错误； CD．当主动轮半径不变，主动轮的角速度ω1恒定不变，得线速度不变，由当从动轮半径增大时，从动轮角速度减小，汽车行驶的速度减小；当从动轮半径减小时，从动轮角速度增大，汽车行驶的速度增大，故CD错误。故选A。 20.如图所示的装置可测量子弹的飞行速度。在一根轴上相隔s＝1m处安装两个平行的薄圆盘，使轴带动两盘以n＝3000r/min的转速匀速转动，飞行的子弹平行于轴沿一直线穿过两圆盘，即在盘上留下两个孔，现测得两小孔所在半径间的夹角为30°，子弹飞行速度大小可能是（　　） A．44.6m/s B．600m/s C．54.5m/s D．800m/s 【答案】BC 【详解】子弹从左盘到右盘，盘转过的角度为 盘转动的角速度 由圆周运动公式 可解得 当N=0时解得 或者 同理可得 当N=0时解得 故选BC。 21.（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。 22.（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。 23.（2025·江苏·高考真题）游乐设施“旋转杯”的底盘和转杯分别以、为转轴，在水平面内沿顺时针方向匀速转动。固定在底盘上。某时刻转杯转到如图所示位置，杯上A点与、恰好在同一条直线上。则（　　） A．A点做匀速圆周运动 B．点做匀速圆周运动 C．此时A点的速度小于点 D．此时A点的速度等于点 【答案】B 【详解】A．A点运动为A点绕的圆周运动和相对于O的圆周运动的合运动，故轨迹不是圆周，故不做匀速圆周运动，故A错误； B．根据题意固定在底盘上，故可知围绕O点做匀速圆周运动，故B正确； CD．杯上A点与、恰好在同一条直线上时且在延长线上，点和点运动运动方向相同，A点相对点做圆周运动，故此时A的速度大于的速度，故CD错误。 故选B。 24.（2025·山东·高考真题）（多选）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。 25.图甲是物理实验室常用的感应起电机。它由两个大小相等、直径约为30cm的感应玻璃盘起电，其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮连接。图乙为侧视图，玻璃盘以100 r/min 的转速旋转，已知主动轮的半径约为8cm，从动轮的半径约为2cm，P和Q是玻璃盘边缘上的两点，若转动时皮带不打滑，下列说法正确的是（　　） A．P、Q的线速度相同 B．从动轮的转动周期为0.01s C．P点的线速度大小约为1.6m/s D．主动轮的转速约为400 r/min 【答案】C 【详解】A．线速度也有一定的方向，由于线速度的方向沿曲线的切线方向，由图可知，P、Q两点的线速度的方向一定不同，故A错误； B．玻璃盘以100 r/min 的转速旋转，故从动轮的转速为 由 得从动轮的转动周期为 故B错误； C．P点的转动半径为 线速度大小为 故C正确； D．由于主动轮与从动轮边缘上的速度大小相同，有 得主动轮的转速为 故D错误。 故选C。 / 学科网（北京）股份有限公司 $