2026届高考物理一轮复习专题练习卷 圆周运动

2026届高考物理一轮复习专题练习卷 《圆周运动》答案解析 一、单选题：本大题共4小题，共16分 1. 解：设小球在最低点时的速度为  ，从最低点开始转过  角时，根据机械能守恒有  根据牛顿第二定律可得  联立可得  可得  解得小球的质量  故选B。 2.解： A.在点，根据共点力平衡可得，解得，故A错误； B.在点，重力沿半径方向分力和支持力的合力提供向心力，可得 根据牛顿第三定律，解得，故B错误； C.滑块从点运动到点的过程中机械能的减少量，解得，故C正确； D.若滑块下滑至点恰好离开圆柱体，可得，解得，故D错误。 故选C。 3. 解：轮、轮靠摩擦传动，边缘点线速度大小相等，故：：： 根据公式，有：：： 根据，有：：： 根据，有：：： 轮、轮是共轴传动，角速度相等，故：：： 根据公式，有：：： 根据，有：：： 根据，有：：： 综合得到：：：：：；：：：：； ：：：：；：：：：，故ABC错误，D正确。 故选：。 4.解： 小球在碗内的某一水平面上做匀速圆周运动，受力如图 竖直方向有，水平方向有 联立解得，，故AB错误； C.又由，小球的运动周期为，故C正确； D.又由，小球运动的速度为，故D错误。 故选C。 二、多选题：本大题共4小题，共24分 5. 解：A.由题意可知，、的线速度大小相等，、的齿数之比为，根据  可知，、的角速度之比为，故A正确； B.齿轮与的边缘处线速度大小相等，故B错误； C.由题意可知，齿轮  的角速度为 ，、的齿数之比为，且线速度大小相等，根据  可知，、的角速度之比为，即齿轮  的角速度为 ，、同轴传动，角速度相等，即齿轮  的角速度为 ，、的齿数之比为，且线速度大小相等，根据  可知，、的角速度之比为，即齿轮  的角速度为 ，则齿轮边缘处的线速度大小为  ，故C正确； D.齿轮边缘处的向心加速度大小为  ，故D错误。 故选AC。 6. 解：A、小球在最低点时，力传感器的示数细线拉力，拉力与重力的合力提供向心力 代入，解得，故A正确。 B、最高点时拉力，拉力与重力的合力提供向心力 解得 小球从最高点到最低点，由动能定理 解得，即克服空气阻力做功为 故B正确。 C、重力的瞬时功率是竖直分速度 从最高点到最低点，小球竖直分速度先增大后减小最高点竖直分速度为，最低点竖直分速度也为，因此重力的瞬时功率先增大后减小，并非一直增大。故C错误。 D、小球从最低点返回最高点时，需克服空气阻力做功与去程类似，到达最高点时的速度会小于。 而最高点的临界速度拉力为时为，但实际拉力需满足，若速度过小，拉力会为负细线松他，小球无法完成圆周运动。因此小球不能再次通过最高点。 故D错误。 故选：。 7. 解：小球在竖直平面内恰好能做完整的圆周运动，则小球在最高点的速度恰好为零，A错误； 从最高点到最低点对小球应用动能定理可得，解得， B错误； 在最低点对小球受力分析，由牛顿第二定律，解得，C正确； 当杆处于水平位置时，杆对小球在竖直方向没有力的作用，从最高点到水平位置对小球运用动能定理可得，由牛顿第二定律可知杆对小球作用力为，解得，D正确。 故选：CD。 8. 解：A.游客做匀速圆周运动的半径，向心力大小，得，故A错误； B.角速度大小，故B正确； C.由，得向心加速度大小，故C错误； D.竖直方向有，得，故D正确。 故选：BD。 三、填空题：本大题共3小题，共8分 9. 解： 轮和轮边缘上各点的线速度大小相等，有  由得，即  由  得，即  ；轮和轮上各点的角速度相等，有  由得，即  由得，即  轮和轮边缘上各点的线速度大小相等，有  由得，即  由得，即  所以，，． 故答案为： 10. 解： 小球的线速度，对小球受力分析可知，小球受重力、轻绳的拉力，一者的合力提供向心力，拉力大小为，当转速越来越快时，向心力越大，轻绳与水平方向的夹角变小，但是由于竖直方向拉力的分力与重力平衡，不可能被拉至水平。 故答案为： 不可能 11. 解：两个小物体是同轴转动，所以它们的角速度相等，根据可得，、的向心加速度之比为：；、两个物体在竖直方向上受力平衡，即重力和摩擦力是一对平衡力，因为这两个小物体的质量相等，所以它们受到的摩擦力也是相等的，则受到筒壁的摩擦力之比为：。 故答案为：：，：。 四、实验题：本大题共2小题，共14分 12.解： 为了充分利用纸带，安装好器材，应先接通打点计时器的电源，然后使圆盘转动； 相邻计数点之间的时间间隔 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，打点计时器打点时圆盘上点的速度大小 根据向心加速度公式，向心加速度 由于纸带缠绕在圆盘上，圆盘含纸带的真实半径偏大；若选用圆盘转动圈后的数据来求出圆盘上点的向心加速度大小，根据向心加速度公式可知，向心加速度的真实值偏小，则测量值大于真实值。 故答案为：接通打点计时器的电源 大于 13. 解：挡光片的线速度，小刚球和挡光片同轴，则小钢球转动的角速度； 根据牛顿第二定律，要求出加速度还需要测量小刚球的质量； 根据，即，又，则，即。 故答案为： 小刚球的质量 五、计算题：本大题共3小题，共38分 14. 解：小球从到做平抛运动，有， ， 解得，； 小球到点时，水平分速度因为绳子作用瞬间变为，小球从运动到的过程中， 根据动能定理可得， ， ， 解得。  15. 解：设杆对小球的作用力大小为，由于小球做匀速圆周运动时，竖直方向的合力为零，则根据力的平衡有  解得  设小球做匀速圆周运动的角速度为，做圆周运动的半径为，则  根据牛顿第二定律有  解得  小球在点时做圆周运动的线速度大小  设小球在点时做圆周运动的线速度大小为，根据牛顿第二定律有  解得小球在点时做圆周运动的线速度大小  设小球从点运动到点，杆对小球做功为，根据动能定理有  解得  16. 解：小球恰好能从  点飞出，在  点，重力提供向心力，有  又小球落地时间  满足  水平位移  联立解得 ； 将小球在  处的速度分解在竖直方向上有  在水平方向上有  联立并代入数据得 ， 在  处，对小球，由牛顿第二定律得  解得  根据牛顿第三定律知，圆弧轨道受到的压力大小 ； 小球在  处速度  其受力分析如图所示： 由牛顿第二定律得：  解得 。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高考物理一轮复习专题练习卷 《圆周运动》 （练习时间：60分钟；满分：100分） 一、单选题：本大题共4小题，共16分。 1.如图甲所示，不可伸长的细绳一端固定在点，另一端连接小球。小球绕着点在竖直面内做完整的圆周运动，细绳与竖直向下方向间的夹角为，绳中拉力大小为，与的关系如图乙所示，取。则小球的质量为(    ) A. B. C. D. 2.如图所示，半径为的四分之一圆柱体紧靠在墙角处，一个质量为的小滑块可视为质点恰好静止在点。轻推一下滑块，使滑块由静止下滑，当滑块下滑至点时对圆柱体的压力为。已知图中、，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。下列说法中正确的是(    ) A. 在点滑块与物体间的动摩擦因数为 B. 滑块运动到点的速度大小为 C. 滑块从点运动到点的过程中机械能减少了 D. 若滑块下滑至点恰好离开圆柱体，则滑块运动到点的速度大小为 3.如图所示，和是一组塔轮，即和半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为：：，轮的半径大小与轮相同，它与轮紧靠在一起，当轮绕其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，轮也随之无滑动地转动起来，、、分别为三轮边缘的三个点，则、、三点在运动过程中(    ) A. 线速度大小之比为：： B. 角速度之比为：： C. 转速之比为：： D. 向心加速度大小之比为：： 4.内表面为半球型且光滑的碗固定在水平桌面上，球半径为，球心为，现让可视为质点的小球在碗内的某一水平面上做匀速圆周运动，小球与球心的连线与竖直线的夹角为，重力加速度为，则(    ) A. 小球的加速度为 B. 碗内壁对小球的支持力为 C. 小球的运动周期为 D. 小球运动的速度为 二、多选题：本大题共4小题，共24分。 5.东汉时期出现的记里鼓车”通过齿轮传动的方式来记录车辆行驶的距离。某人根据其原理制作了如图所示的装置，车轮与齿轮，齿轮与齿轮同轴转动，齿轮与齿轮齿轮与齿轮相互咬合。已知齿轮的齿数之比为，咬合处齿的宽度均相等，齿轮边缘的半径为。当车轮在时间内匀速转动圈时，下列说法中正确的是(    ) A. 齿轮与的角速度大小之比为 B. 齿轮与边缘处线速度大小之比为 C. 齿轮边缘处的线速度大小为 D. 齿轮边缘处的向心加速度大小为 6.在点固定一个力传感器，不可伸长的轻质细线一端系上质量为的小球，另一端连接力传感器，使小球绕点在竖直平面内做半径为的圆周运动。某次小球通过圆周最高点时力传感器的示数为，运动半个圆周后，小球通过圆周最低点时力传感器的示数为。重力加速度为，在小球通过这半个圆周的过程中，下列说法正确的是(    ) A. 通过圆周最低点时，小球的线速度大小为 B. 此运动过程中，小球克服空气阻力做的功为 C. 此运动过程中，小球重力的瞬时功率一直增大 D. 之后，小球可以再次通过圆周最高点 7.如图所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动。小球在竖直平面内恰好能做完整的圆周运动，已知小球质量为，杆长为，重力加速度为，不计空气阻力。下列说法中正确的是(    ) A. 小球在最高点时，小球的速度大小为 B. 小球在最低点时，小球的速度大小为 C. 小球在最低点时，杆对小球的作用力大小为 D. 当杆处于水平位置时，杆对小球的作用力大小为 8.如图所示，游乐场的旋转飞椅装置共有条吊臂，每条吊臂长均为，吊绳长均为，每名游客与座椅的总质量均为吊臂绕过点的竖直轴匀速转动，游客在水平面内做匀速圆周运动，吊绳与竖直方向的夹角为重力加速度为，不计空气阻力和吊绳的质量．下列说法正确的是(    ) A. 游客的线速度大小为 B. 游客的角速度大小为 C. 游客的向心加速度大小为 D. 吊绳上的拉力大小为 三、填空题：本大题共3小题，共8分。 9.如图所示为一皮带传动装置示意图，轮和轮共轴固定在一起组成一个塔形轮，各轮半径之比则在传动过程中，轮边缘上一点和轮边缘上一点的线速度大小之比为          ，角速度之比为          ，向心加速度大小之比为          ． 10.物理课堂上，同学们用轻绳拴着小球转动感受向心力，小球在水平面上做匀速圆周运动，如图所示。已知小球的质量为，小球做圆周运动的半径为，角速度为，重力加速度大小为，则小球的线速度大小为          ，轻绳的拉力大小为          ，当转速越来越快时，轻绳          选填“可能”或“不可能”被拉至水平。 11.如图所示，质量相等的两个小物体、视为质点紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁随筒一起转动，圆筒上下两区域的半径比为：，则、的向心加速度之比为          ，受到筒壁的摩擦力之比为          。 四、实验题：本大题共2小题，共14分。 12.某同学用如图甲所示的装置测量圆盘边缘一点的向心加速度。将纸带的一端固定在圆盘边缘处的点，另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始绕中心轴转动，转速随时间均匀增加，选取部分纸带如图乙所示，、、、、为依次选取的五个计数点相邻计数点间有个点未画出，打点计时器的打点频率为，圆盘半径。 安装好器材，应先          选填“接通打点计时器的电源”或“让圆盘由静止开始转动”。 打点计时器打点时圆盘上点的速度大小为          ，向心加速度大小为          结果均保留两位有效数字。 若选用圆盘转动圈后的数据来求出圆盘上点的向心加速度大小，则测量值          真实值选填“大于”、“等于”或“小于”。 13.为验证做匀速圆周运动物体的向心加速度与其角速度、轨道半径间的定量关系：，某同学设计了如图所示的实验装置。其中是固定在竖直转轴上的水平凹槽，端固定的压力传感器可测出小钢球对其压力的大小，端固定一宽度为的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。 实验步骤： 测出挡光片与转轴的距离为； 将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为； 使凹槽绕转轴匀速转动； 记录下此时压力传感器示数和挡光时间。 小钢球转动的角速度          用表示； 若忽略小钢球所受摩擦，则要测量小钢球加速度，还需要测出          ，若该物理量用字母表示，则在误差允许范围内，本实验需验证的关系式为         用表示。 五、计算题：本大题共3小题，共38分。 14.如图所示，长度为不可伸长的轻绳的一端连接质量的小球，另一端固定于点，起始时，小球位于点竖直平面内右上方的点，绳子恰好处于伸直状态，与水平方向夹角为，给小球一向左的水平初速度，当小球刚好运动到点左侧等高的点时绳子再次绷直。绳子绷直的极短时间内可视为沿绳子方向的分速度瞬间为零，已知重力加速度，，空气阻力不计，求： 小球的初速度； 到达最低点时细绳的拉力。 15.如图所示，长为、粗细均匀的光滑细直杆倾斜放置，杆与竖直线夹角为。质量为的小球套在杆上，保持不变，让杆绕以某一转速匀速转动时，小球恰好能在杆的中点处与杆保持相对静止，不计小球的大小，重力加速度为，。求： 杆对小球的作用力大小； 小球做圆周运动的角速度大小； 逐渐增大杆的转速，直至小球恰好能到达点做匀速圆周运动，此过程杆对小球做的功。 16.如图所示，为竖直光滑圆弧轨道的直径，其半径端切线水平。水平轨道与半径的光滑圆弧轨道相接于点，为圆弧轨道的最低点，圆弧轨道对应的圆心角。一质量为的小球视为质点从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从点飞出，取。 若小球恰好能从点飞出，求小球落地点与点的水平距离； 若小球从点飞出，经过点恰好沿切线进入圆弧轨道，求小球在点对圆弧轨道的压力大小； 若小球从点飞出，经过点恰好沿切线进入圆弧轨道，求小球在点受到的支持力的大小。 1 学科网（北京）股份有限公司 $