6.1 圆周运动-【重难点手册】2025-2026学年高中物理必修第二册同步练习册（人教版）

第六章 第1节 A基础过关练 。测试时间：10分钟 1.[知识点3](2025·安徽合肥一中期中)某个走 时准确的时钟如图，时针AB与分针CD绕轴O 匀速转动，3OB=6OA=6OC=2OD,关于指针 上各点角速度、线速度的关系正确的是(). AωA:ωB=2:1 B.WB @D=1:60 C.UC:UD=3:1 D.UB UD=1:18 10 22 E9D 3 第1题图 第2题图 2.[知识点1、2]如图所示，一个圆盘在水平面内匀 速转动，盘面上有一个小物体随圆盘一起做匀速 圆周运动.若圆盘转动的角速度为4rad/s,小物 体距圆盘中心距离为0.10m,则( ) A.小物体的运动周期为2s B.小物体的运动周期为0.5s C.小物体的线速度大小为0.4m/s D.小物体的线速度大小为40m/s 3.[重难点1]如图是自行车传动结构的示意图，其 中大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为r1、r2和 r3.假设脚踏板的转速为n(r/s),则该自行车前 进的速度为( 后轮 脚踏板 大齿轮 小齿轮 2πnr2r3 A. B.2mrirs r2 C.2urirs D.2nrgra nr2 4.[重难点1]如图为一链条传动装置的示意图.已 知主动轮是逆时针转动的，转速为n,主动轮和 18 圆周运动 圆周运动 从动轮的半径之比为(k>1),下列说法正确的 是( 主动轮 从动轮 链条 A.从动轮是顺时针转动的 B.主动轮和从动轮边缘的线速度大小之比为 C.从动轮的转速为k D,从动轮的转速为号 5.[突破点1](2025·河南郑州十一中高一月考) 如图所示，电风扇在闪光灯下转动，闪光灯每秒 闪光30次，风扇转轴O上装有3个扇叶，它们 互成120°角，只有闪光灯闪亮时，观察者才能看 见扇叶，当扇叶转动时，观察者感觉扇叶不动，则 风扇的转速不可能是( ). A.10 r/s B.15 r/s C.20 r/s D.50 r/s B综合提能练 ●测试时间：25分钟 1.[突破点1]如图所示，质点a、b在同一平面内绕 质点c沿逆时针方向做匀速圆周运动，它们的周 期之比T。:T6=1:k(k>1,为正整数).从图 示位置开始，在b运动一周的过程中(). A.a、b距离最近的次数为k次 B.a、b距离最近的次数为k一1次 C.a、b、c共线的次数为2k次 D.a、b、c共线的次数为2k+2次 2.[题型1门为了测定子弹的飞行速度，在一根水平 放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B,盘A、B平 行且相距2m,轴杆的转速为3600r/min,子弹 穿过两盘留下两弹孔a、b,测得两弹孔所在半径 的夹角0=30°，如图所示.则该子弹的速度可能 是( A.360m/s B.720m/s C.1440m/s D.108m/s 3.[题型3]如图所示，一位同学玩飞镖游戏.半径 为R的圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P 等高，且距离P点为L.当飞镖以初速度v垂 直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心 O点的水平轴在竖直平面内匀速转动.忽略空气 阻力，重力加速度为g.若飞镖恰好击中P点， 则( A圆盘的半径可能为 2v8 B圆盘转动角速度的最小值为 C.飞镖击中P点时速度与水平方向的夹角的正 切值为经 D.P点随圆盘转动的线速度可能为3xgL 40 4.[知识点2、3]如图所示，半径为0.1m的轻滑轮 通过绕在其上面的细线与重物相连，若重物由静 止开始以2m/s2的加速度匀加速下落，重物下 落高度为1m时，求： (1)滑轮边缘质点的速度大小. 第六章圆周运动誰 (2)滑轮转动的角速度大小. 5.[题型3](2025·湖北武汉一中期中)如图所示， 竖直放置半径为r的圆盘绕固定的圆心O做匀 速圆周运动，AB是水平直径，一小球（视为质 点)从P点的正上方水平抛出，水平速度为o, 此时圆盘上的M点恰好在圆盘的最高点（未画 出)，则小球运动到圆盘的边缘M点时速度正好 与圆盘的边缘相切，OM与OB的夹角为0，重力 加速度为g,不计空气阻力，求： (1)P点到圆盘最高点的竖直高度 (2)圆盘转动的角速度. PO B C培优突破练 。测试时间：5分钟 1.[题型3]如图，雨伞边缘的半径为r,距水平地面 的高度为h,现将雨伞以角速度ω匀速旋转，使 雨滴自伞边缘甩出，落在地面上形成一个大圆 圈.求大圆圈的半径是多少？ 191 运动的位移为x木=亏a2近-，物块在木板上滑 的距离x=x物一x木=14一14 若v≥7m/s,物块从C点抛出的速度大小一定为7m/s, 落在木板上的瞬间水平速度大小一定也为7m/s,则x= 0272 14=14m=3.5m. 第六章 圆周运动 第1节圆周运动 基础过关练 1.D【解析】时针AB上各点转动的角速度一样，即A点与B 点的角速度之比是1：1，故A错误；时针与分针的周期之比 为12：1，由祭可得，时针与分针的角速度之比是1：12， 即w时：w分=1：12，故B错误；C、D均为分针上的点，角速 度相同，由v=m可得vc:vo=1:3,故C错误；由v=rw可 得B:D=(TOBWB):(rOD@D)=1：l8,故D正确. 2C【解析小物体的运动周期T-二-经。=受5，A.B销 误；小物体的线速度大小v=wr=4×0.1m/s=0.4m/s, C正确，D错误 3.B【解析】脚踏板的转速n(r/s)等于大齿轮的转速，则大齿 轮边缘的线速度v1=2πr1n,小齿轮边缘的线速度也为v1= 2πr1n,小齿轮和后轮同轴转动，角速度相等，则后轮边缘的 线速度即自行车前进的速度为2=”， r2 4.C【解析】主动轮逆时针转动，从而带动从动轮逆时针转动， A错误；由于用链条传动，可知两轮边缘的线速度大小相等， B错误；由于r主：r从=，而主动轮和从动轮边缘的线速度 大小相等，则2n·r主=2n从·r从，可得n从=k,C正确， D错误 5.B【解析】因为电扇叶片有三个，相互夹角为120°，现在观察 者感觉扇叶不动，说明在闪光时间里，扇叶转过三分之一、或 三分之二，或-周…，那么转过的角度为0-2g(a=1,2, 类能点：围周运动的周期性 3…),由于光源每秒闪光30次，所以电扇每秒转过的角度为 g60,转速为10m/6-60n/mma=1,2.3）,放选B. 综合提能练 1.B【解析】在b转动一周的过程中，a转动k周，a、b距离最 远的次数为(k一1)次，a、b距离最近的次数为(k一1)次，故 a、b、c共线的次数为2k一2，B正确，A、C,D错误 2.C【解析】子弹从A盘到B盘，B盘转过的角度0=2πn+ 吾（n=01,2…),B盘转动的角速度w祭=2f=2m= 2x×382ad/s=120xad/s,子弹在A,B盘间运动的时间 等于B邀转动的时间，即导=品质以-号铝m (n=0,1,2,…),n=0时，v=1440m/s;n=1时，v≈ 110.77m/s;n=2时，v=57.6m/s,C正确. 3.D【解析】飞镖水平抛出做平抛运动，在水平方向做匀速直 线运动，则有：一忌，飞爆击中P点时，P点恰好在初始位置 的正下方，飞镖竖直方向做自由落体运动，则有2R=弓g, 解得圆盘的半径为R一胎，A错误飞银击中P点，则刀 点转过的角度满足0=awt=π十2π(k=0,1,2,…),可得w= _(2k十1)π0(k=0,1,2…),当k=0,可得圆盘转动角 t L 速度的最小值为@m-受，B错误，飞鰾击中P点时速度与 1 水平方向的夹角的正切值为tan0=虹=2x28t9 Vo vot=2X 咒-C错误，P点随圆盘转动的线流度为。-aR= (2k+1D.gL=2k+1)mgLh=0,1,2,…）,当k=1 L 4w6 400 时，可得0=3g,D正确. 4U0 4.(1)2m/s(2)20rad/s 【解析】(1)由题意知，重物做初速度为0的匀加速直线运动， 根据运动学公式有v=2as, 解得重物由静止开始下落1m时的瞬时速度v,=2m/s,即 滑轮边缘质点的速度大小为2m/s. (2)由公式有v=w,解得此时滑轮转动的角速度大小ω= 20 rad/s. 5.(1) 2g tan20 r+rsin 0 2)8gm9(受-9+2=012,34.5-） 【解析】(1)设小球在M点的速度为v,小球P到M做平抛 运动，在M点的速度分别沿水平方向和竖直方向分解，如 图所示 P 设P、M两点的竖直高度为h。,P到圆盘最高点的竖直高度 为h,由竖直方向做自由落体运动得九。=2g,其中，= 11 an0u,=g,联立得h。= 6 2gtan20' v 又因为h=h。-r十rsin0,联立得h= 2gtan20 -r+rsin 0. (2)圆盘转过的角度3=ωt,依题意圆盘转过的角度满足 π 月=2-0+2kx(k=0,1,23,4,5…) 关键点：注意阎查顺时针转动 联立得w=02（受-0+2张小=01,2.3,45… 培优突破练 1.r√1+2hm 【解析】雨滴甩出轨迹如图所示，雨滴甩出后 g 做平抛运动，竖直方向有h=7, 雨滴做平抛运动的时间为1一√ 2h 气2 因雨滴离开雨伞的速度为vo=wr, 雨滴甩出后水平方向做匀速直线运动，有 h x-vot-wrg 所以雨滴落在地上形成的大圆的半径为 R=+z=r√1+2@ g 第2节向心力 基础过关练 1.A【解析】圆筒内壁光滑，小球做匀速圆周运动，合力完全 提供向心力，因此小球所受重力和支持力的合力来提供向心 力.故选A 2.C【解析】无人机做圆周运动的半径为ro=√2一h2,无人 机做匀速圆周运动，重力方向竖直向下，所需向心力沿水平 方向，则空气对无人机的作用力斜向上方，大于重力，空气作 用力和重力的合力提供向心力，无人机受到的合力大小等于 向心力的大小，F合=m -方，故A,B,D错误，C正确 02 3.A【解析】小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均 为0，由牛顿第二定律有g=m号，当小球在最高友的速 业关键，点：重力提供向心力 率为2v时，由牛顿第二定律有mg十2Fcos30°=m (2m)2 解得每根绳的拉力大小为F=5√3N,故A正确，B、C、D错 误.故选A. 425g21.8ng 【解析】(1)小球从A到B做平抛运动，设运动的时间为t,则 根据运动学公式有Lsin53°=04，L一Lcos53°=号gt. 12 联立两式解得小球的初速度大小为=号√5gL。 (2)小球运动到B点时，由于绳子绷紧，小球竖直方向的分 速度可视为瞬间变为0，因此小球在B点开始做圆周运动的 线速度大小为o.设此时悬线的张力大小为F,则由牛顿第 二定律可得F-mg=m元，解得F=l.8mg. 5√一【解析设圆筒A转动的角速度为。，物体B做圆 周运动的向心力由筒壁的支持力提供，则筒壁的支持力 N=mw'r. 根据牛顿第三定律，物体对筒壁的压力N1=N=mwr. 根据牛顿第二定律有mg-∫=mg一uN1=ma, 联立解得w一√” g-a 综合提能练 1.C【解析】若物块A有沿绳向里的运动趋势，则静摩擦力方 向沿绳向外，由于最大静摩擦力不小于滑动摩擦力，取最大 静摩擦力等于滑动摩擦力，设静摩擦力达到最大静摩擦力时 转盘角速度为w1,根据牛顿第二定律可得mg一1mg=mw1r, 解得=√7 :(1一).若物块A有沿绳向外的运动趋势， 则静摩擦力方向沿绳向里，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 设静摩擦力达到最大静摩擦力时转盘角速度为2，根据牛顿 第二定律可得mg十mg=mwir,解得m:=√ (1+μ) 综合上述分析可得转盘转动的角速度清足，√：(1-P)≤ ≤√ (1+),故C正确. 2.C【解析】物块在下滑过程中速率不变，可看作匀速圆周运 动，可知加速度大小不变，方向时刻指向圆心，故A错误；如 图所示，设支持力F、与竖直方向的夹角为0，则摩擦力f= mg sin0,在下滑过程中，由于角度变小，sin9变小，则f变 小，故B错误；物块做匀速圆周运动的合外力完全提供向心 力，合外力方向始终指向圆心，故C正确；在最低点时，根据 牛顿第二定律有R,8=m号，依题意，物块治到最低点 时速度大小不变，则支持力不等于重力，根据牛顿第三定律 知，压力大小等于支持力大小，所以压力不等于物块的重力， 故D错误