2025-2026学年高一物理寒假作业（十二）（十三）第六章 圆周运动

2025-2026学年高一上学期物理寒假作业（十二） 第六章 圆周运动 一、单选题 1．转笔深受广大中学生的喜爱，如图所示，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关转笔中涉及到的物理知识的叙述，正确的是（　　） A．笔杆上各点线速度大小相同 B．笔杆上各点周期相同 C．笔杆上的点离O点越远，角速度越小 D．笔杆上的点离O点越远，向心加速度越小 2．下列事例中，属于防止离心运动产生影响的是（　　） A．用洗衣机脱水 B．汽车转弯时要减速 C．转动雨伞可以去除雨伞上的一些水 3．如图所示，水平转台上放着一个纸箱A，当转台匀速转动时，纸箱相对转台静止。关于这种情况下纸箱A的受力情况，下列说法正确的是（　　） A．受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力 B．受重力、台面的支持力和静摩擦力 C．受重力和台面的支持力 D．受重力、台面的支持力和向心力 4．如图，歼20隐形战斗机在某水平面做匀速圆周运动。已知飞机受到重力G、发动机推力F1、与速度方向垂直的升力F2和与速度方向相反的空气阻力Ff。下列说法正确的是（　　） A．G与F2是平衡力 B． C．战斗机合力方向水平 D．战斗机合力方向竖直 5．关于向心力，下列说法中正确的是（　　） A．物体由于做圆周运动而产生一个向心力 B．向心力不改变物体做圆周运动的速度大小 C．做匀速圆周运动的物体的向心力是恒力 D．做一般曲线运动的物体所受的合力即为向心力 6．两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是图中的（ ） A． B． C． D． 7．如图所示，汽车在炎热的夏天沿不规整的曲面行驶，其中最容易发生爆胎的点是（汽车运动速率不变）（　　） A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 二、多选题 8．质点做匀速圆周运动时，以下说法中正确的是 A．线速度越大，其角速度也一定越大 B．角速度越大，其转速也一定越大 C．线速度一定时，半径越大则周期越长 D．角速度一定时，半径越大则周期越长 9．如图所示，长为L=0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为m=3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为v=2m/s，g取10m/s2。则（　　） A．小球通过最高点时，向心力大小是24N B．小球通过最低点时，向心力大小是54N C．小球通过最高点时，对杆作用力的大小为6N D．小球通过最低点时，对杆作用力的大小为24N 10．摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如图所示的两个水平放置的轮盘靠摩擦力传动，其中O、O′分别为两轮盘的轴心，已知两个轮盘的半径之比为r甲∶r乙=3∶1，且在正常工作时两轮盘不打滑，今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的完全相同的滑块A、B，两滑块与轮盘间的动摩擦因数相同，两滑块距离轴心0、0′的间距RA=2RB。若轮盘乙由静止开始缓慢地转动起来，且转速逐渐增加，则下列叙述正确的是（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　） A．滑块A和滑块B在与轮盘相对静止时，角速度之比为ωA∶ωB=1∶2 B．滑块A和滑块B在与轮盘相对静止时，向心加速度的比值为aA：aB=2∶9 C．转速增加后两滑块一起发生滑动 D．转速增加后滑块B先发生滑动 三、实验题 11．如图所示，在探究向心力公式的实验中，为了探究物体质量、圆周运动的半径、角速度与向心力的关系，运用的实验方法是_________________法；现将小球分别放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与角速度大小的关系，正确的做法是：在小球运动半径___________（填“相等”或“不相等”）的情况下，用质量__________（填“相同”或“不相同”）的钢球做实验。 12．一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体做圆周运动时向心力与角速度、半径的关系． （1）首先，他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω，如下表．请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图像_______． 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 F/N 2.42 1.90 1.43 0.97 0.76 0.50 0.23 0.06 ω/rad·s-1 28.8 25.7 22.0 18.0 15.9 13.0 8.5 4.3 （2）通过对图像的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比．你认为，可以通过进一步的转换，通过绘出____________关系图像来确定他们的猜测是否正确． （3）在证实了F∝ω2之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F-ω图像，他们将三次实验得到的图像放在一个坐标系中，如图乙所示．通过对三条图像的比较、分析、讨论，他们得出F∝ r的结论，你认为他们的依据是_______． （4）通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r，其中比例系数k的大小为__________，单位是________． 四、解答题 13．如图所示，长度为L=10m的绳，系一小球在竖直面内做圆周运动，小球的质量为m=2kg，小球半径不计，小球在通过最低点时的速度大小为v=30m/s，试求： （1）小球在最低点的向心加速度大小； （2）小球在最低点所受绳的拉力大小。 14．汽车转弯时如果速度过大，容易发生侧滑。因此，汽车转弯时不允许超过规定的速度。如图所示，一辆质量kg的汽车（可视为质点）在水平公路的弯道上行驶，速度的大小m/s，其轨迹可视为半径m的圆弧。 (1)求这辆汽车转弯时的角速度ω； (2)求这辆汽车转弯时需要向心力的大小F； (3)请你从道路设计者或驾驶员的角度，提出一条可避免汽车在弯道处侧滑的措施。 15．一根不可伸长的细线长为，细线一端系一可视为质点的小球，，另一端固定在一光滑圆锥的顶部，如图甲所示，小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为，细线的张力大小为，随变化的规律如图乙所示，，不计一切摩擦. （1）求圆锥母线与轴的夹角； （2）写出段所描绘的小球的运动中和的函数关系式，并求出点坐标。 2025-2026学年高一上学期物理寒假作业（十三） 第六章 圆周运动 一、单选题 1．下列说法正确的是（　　） A．做曲线运动的物体，加速度一定在变化 B．做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力 C．两个匀变速直线运动的合运动一定也是匀变速直线运动 D．平抛运动的物体速度的变化量始终是竖直向下的 2．如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，说法正确的是（　　） A．汽车通过凸形桥的最高点时，车对桥面的压力等于车受到的重力 B．如图B所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力 C．杂技演员表演“水流星”，当它通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用 D．脱水桶的原理是水滴受到的离心力大于受到的向心力，从而沿切线方向被甩出 3．如图所示，长为的细绳上端悬于点，下端拴一个质量为的小球（可看作质点）。小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度为g。若细绳的长度增大为，仍使小球在同一水平面内做匀速圆周运动（小球距悬点的高度差不变），下列说法正确的是（　　） A．小球的角速度增大为原来的倍 B．小球的线速度增大为原来的倍 C．小球的加速度增大为原来的倍 D．小球对细绳的拉力变为原来的倍 4．如图甲所示，小球穿在竖直平面内光滑的固定圆环上，绕圆心O点做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，圆环与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其关系图像如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，则（　　） A．小球的质量为20kg B．固定圆环的半径R为0.5m C．小球在最高点的速度为3m/s时受圆环的弹力向上 D．当弹力F与小球重力大小相等时小球的速度可能是4m/s 5．如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子A，小球从一定高度摆下，当细绳与钉子相碰时，下列说法正确的是（　　） A．小球的线速度突然变大 B．小球的角速度突然变大 C．细线上的拉力突然变小 D．小球的向心加速度突然变小 6．质量均为m的两个物块放在水平的圆形转盘上，O到的距离为3L，0到的距离为5L，两物块之间用一轻细线相连，细线刚刚伸直无拉力，已知和与圆盘的动摩擦因数关系为。最大静摩擦力为滑动摩擦力，重力加速度大小为g，现让圆盘绕竖直轴由静止开始缓慢加速转动，下列说法正确的是（　　） A．随着角速度增大，先达到最大静摩擦力 B．当时，达到最大静摩擦力 C．当时，的摩擦力大小为 D．当时，两物体即将滑动 7．如图所示，当汽车（可视为质点）通过圆弧形凹桥最低点的速度为v时，汽车对桥的压力大小是自身重力大小的3倍，当该车通过该桥最低点的速度为2v时，汽车对桥的压力大小为该车自身重力大小的（　　） A．6倍 B．9倍 C．12倍 D．15倍 二、多选题 8．如图是一皮带传动装置的示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r。B点在小轮上，到小轮中心的距离为，C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，则A、B、C、D点的（　　） A．线速度大小之比是3:2:3:6 B．角速度大小之比是1:2:2:2 C．加速度大小之比是6:2:3:6 D．向心力大小之比是6:2:3:6 9．暑假里，小明去游乐场游玩，坐了名叫“摇头飞椅”的游艺机，如图甲所示，该游艺机顶上有一个“伞盖”，“伞盖”在转动过程中通过悬绳带动下面的椅子和游客转动，其示意图如图甲所示，将游客和座椅看作一个质点，不计钢绳的重力。在某段时间内，“伞盖”保持在水平面内稳定旋转，游客和椅子也在某水平面内匀速转动。细心的小明发现转速较快时，悬绳并不在竖直平面内、而与竖直平面成一明显角度，如图乙所示。图中P表示游客和椅子，实线PM表示悬绳，虚线O1PQO2表示经过游客和椅子的竖直平面。则“伞盖”在水平面内以较快的速度稳定匀速旋转一周的过程中，下列说法中正确的有（　　） A．游客和椅子所需向心力由重力和绳子拉力的合力提供 B．游客和椅子所受合力做功为零 C．绳子拉力对游客和椅子做正功 D．根据a=ω2r可知，坐在外侧的游客旋转的向心加速度更大 10．如图所示，一轻质竖直挡板AB固定在光滑斜面顶端，一根长2m的轻绳一端系在挡板AB上另一端系一重50N的小球，已知轻绳与竖直方向的夹角为，斜面倾角为，整个装置处于静止状态，重力加速度，（，）下列说法正确的是（　　） A．轻绳对小球拉力的大小为 B．斜面对小球支持力的大小为 C．若斜面向右做加速度大小为的匀加速直线运动，则绳的拉力为0 D．若斜面以AB所在的竖直边为轴做角速度为的匀速圆周运动，则球对斜面的压力为0 三、实验题 11．图甲为“利用向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图，图乙为其俯视图，图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。a、b两轮在皮带的带动下匀速转动。 (1)本实验采用的科学方法是__________。 (2)两槽转动的角速度__________（填“>”“=”或“<”）。 (3)现有两个质量相同的钢球，球1放在A槽的横臂挡板处，球2放在B槽的横臂挡板处，它们到各自转轴的距离之比为3:2，则钢球1、2的线速度之比为__________；当钢球1、2各自对应的标尺露出的格数之比为__________时，向心力公式得到验证。 12．某同学用如图甲所示装置探究向心力与角速度的关系。电动机的竖直转轴上固定有光滑水平直杆，直杆上一端点处固定一块磁铁，整个装置右侧固定一磁传感器。水平直杆上套有质量为m的物块，物块通过水平细线与固定在转轴上的力传感器连接，物块到转轴的距离为L，当物块随水平直杆匀速转动时，细线拉力大小可由力传感器测得；磁传感器将接收到的磁场强弱转化为电压的大小。 (1)某次实验，电动机转动后，磁传感器接收到的磁信号转化成电信号显示如图乙所示，则物块做圆周运动的角速度__________。 (2)保持L、m一定，多次改变电机的转速进行实验，测得多组物块转动的角速度及对应力传感器示数F，作出F-图像，结果图像为一条过原点的倾斜直线，表明质量和半径一定时，物块做圆周运动的向心力与___________成正比。 (3)重新实验，得到的F-图像如图丙所示，已知L0.3m，则物块的质量m___________ kg（结果保留两位有效数字）。 四、解答题 13．如图所示，用长为L的细线连接一个质量为m的小球，使小球在空中某一水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向成θ角。忽略空气作用，细线质量不计且不可伸长，小球视为质点，重力加速度为g，求： (1)细线对小球的拉力T的大小； (2)小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度ω大小。 14．如图所示，细绳一端系着质量m1=1kg的物块A，静止在水平桌面上，另一端通过光滑小孔系着质量m2=2.5kg的物体B，静止在水平地面上，细绳伸直时A与圆孔的距离L=1m，物块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.1，现给A垂直细绳方向的初速度使B恰好不离开地面，重力加速度g=10m/s2，求： (1)物块A获得初速度大小； (2)物块A在桌面上滑行的路程； (3)地面对物体B的支持力随时间变化的关系式。 15．如图，质量为的小球以某一初速度从点水平抛出，恰好从光滑竖直圆轨道ABC的A点的切线方向进入圆轨道，点和点分别为圆轨道的最低点和最高点。已知圆轨道的半径，OA连线与竖直方向夹角为，小球到达A点时的速度，取。 (1)求小球做平抛运动的初速度大小； (2)求点与A点的水平距离和竖直高度； (3)从A点的切线方向进入圆轨道时，对轨道的压力大小； (4)小球到达点后飞出，试通过计算判断，小球能否击中A点。 （十二）参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B B C B B D BC AC BD 11． 控制变量 相等 相同 12． F与ω2 做一条平行于纵轴的辅助线，观察和图象的交点中力的数值之比是否为1：2：3； 0.038 kg 13．（1）；（2）200N 14．(1)0.2rad/s；(2)4×103N；(3)增加转弯处的摩擦力，减速 15．（1）；（2），点坐标为（，） （十三）参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B D D B B B AC BCD BD 11．(1)控制变量法 (2)= (3) 12．(1) (2)角速度的平方（或ω2） (3)0.30 13．(1) (2) 14．(1)5m/s (2)12.5m (3)N=10t−t2（N）（t≤5s） 15．(1)2m/s (2)， (3)35N (4)小球无法击中A点 试卷第4页，共6页 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $