寒假作业06 圆周运动 单元巩固分层练习-2025-2026学年高一物理粤教版必修第二册

寒假作业06 圆周运动 单元巩固分层练习 分层一：夯实基础练 一、单选题 1．如图所示，甲、乙两人分别站在圆周上两个位置，两位置的连线为圆的一条直径。他们同时按顺时针方向沿圆周运动。甲、乙做匀速圆周运动的速度大小分别为v1、v2，经时间t后，甲第一次追上乙。则该圆的直径为（　　） A． B． C． D． 2．如图小球与悬线相连在水平面内做匀速圆周运动，则小球受到的力有（　　） A．向心力 B．重力和向心力 C．拉力和向心力 D．重力和拉力 3．如图所示，水平转台上放着一枚硬币，当转台匀速转动时，硬币没有滑动，关于这种情况下硬币的受力情况，下列说法正确的是（　　） A．仅受重力和台面的支持力 B．受重力、台面的支持力、指向圆心的静摩擦力 C．受重力、台面的支持力、静摩擦力和向心力 D．受重力、台面的支持力、沿切线与速度方向相反的静摩擦力 4．关于下列各图，说法正确的是（　　） A．图甲中，传动装置转动过程中，分别在两齿轮上的a、b两点的角速度相等 B．图乙中，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用 C．图丙中，小球在水平面内做匀速圆周运动过程中，所受的合外力不变 D．图丁中，洗衣机的脱水筒以更大的频率转动时，脱水效果会更好 5．关于曲线运动的有关描述，下列说法正确的是（    ） A．如果物体受到的合力是恒力，则物体一定做直线运动 B．做曲线运动的物体所受的合外力可以为零 C．物体做曲线运动时受到的合外力方向指向曲线内侧 D．做匀速圆周运动的物体的速度大小和加速度大小均不变，所以也叫匀变速运动 6．甲、乙两质点做匀速圆周运动，甲的质量与转动半径都分别是乙的一半，当甲转动60圈时，乙正好转45圈，则甲与乙的向心力之比为 （　　） A．4:9 B．4:3 C．3:4 D．9:4 7．汽车在水平路面转弯时可视为做匀速圆周运动，雨雪天气时汽车与路面间的最大径向静摩擦力大小为车重的0.1倍，若转弯半径为36m，重力加速度g取10m/s2，为安全考虑，汽车转弯时的速度应不超过（     ） A．3m/s B．3m/s C．5m/s D．6m/s 8．下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（  ） A．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压 B．汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力小于汽车的重力 C．宇航员在环绕地球做匀速圆周运动的飞行器中处于完全失重状态，不受重力作用 D．洗衣机脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，故沿切线方向甩出 分层二：能力提升练 二、多选题 9．计算机使用的某型号的软磁盘共有80个磁道（即80个不同半径的同心圆），M、N为不同磁道上的两个点，M点的转动半径大于N点的转动半径，如图所示。当电动机使软磁盘高速转动时（　　） A．M点的线速度小于N点的线速度 B．M点的线速度大于N点的线速度 C．M点的角速度等于N点的角速度 D．M点的角速度大于N点的角速度 10．一个质量为2kg的物体，在5个共点力作用下处于匀速直线运动状态.现同时撤去大小分别为6N和10N的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体运动的说法中正确的是（   ） A．可能做加速度大小是2m/s2匀变速直线运动 B．可能做向心加速度大小是2m/s2匀速圆周运动 C．可能做加速度大小是8 m/s2匀变速曲线运动 D．可能做加速度大小是10 m/s2匀变速曲线运动 11．一根长的轻质细线一端系一可视为质点的小球，细线另一端固定在一光滑圆锥顶上，如图甲所示，当圆锥绕其竖直轴线匀速转动时，小球与圆锥体保持相对静止，设其转动的角速度为，线的张力T随变化的图像如图乙所示，g取。下列说法正确的是（　　） A．小球的质量为2kg B．当时，细线的拉力为40N C．当时，圆锥对小球的支持力为25N D．当时，细线的拉力为 12．如图所示，在匀速转动的洗衣机脱水筒侧壁上，有一件湿衣服随圆筒一起转动而未滑动，则（　　） A．衣服受到重力、筒壁的弹力和摩擦力、向心力的作用 B．增大脱水筒转动的角速度，筒壁对衣服的摩擦力也变大 C．洗衣机脱水桶甩干衣服利用的是离心现象 D．增大脱水筒转动的角速度，脱水效果会更好 三、填空题 13．如图所示是某种变速自行车齿轮传动结构示意图，它靠变换齿轮组合来改变行驶速度挡。图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，那么该车可变换 种不同挡位，当B与D轮组合时，两轮的角速度之比 。    14．—物体在水平面内沿半径0.2m的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度为0.4m/s，那么，它的转速为 r/s；它的向心加速度为 m/s2。 15．如图所示，质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为50m的弯路时，车速为10m/s，此时汽车转弯所需要的向心力大小为 N．若轮胎与路面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且动摩擦因数μ为0.75，请你判断这辆车在这个弯道处会不会发生侧滑 （填“会”或“不会”）。 四、解答题 16．如图所示，半径为R的水平圆板绕竖直轴做匀速圆周运动，当半径OB转到某一方向时，在圆板中心正上方h处以平行于OB方向水平抛出一小球，小球抛出时的速度及圆板转动的角速度为多大时，小球与圆板只碰一次，且相碰点为B?    17．如图所示,在光滑的水平桌面上有一光滑小孔O，一根轻绳穿过小孔，一端连接质量为 m=1kg的小球 A，另一端连接质量为 M=4kg的重物 B．求: （1）当 A球沿半径为    R=0.1m的圆做匀速圆周运动,其角速度为ω=10rad/s时，B对地面的压力是多少? （2）要使 B物体对地面恰好无压力，A球的角速度应为多大？（g=10m/s2） 18．智能呼啦圈轻便美观，深受大众喜爱，如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿入轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳，其简化模型如图乙所示，可视为质点的配重质量为0.5kg，绳长为0.5m，悬挂点P到腰带中心点O的距离为0.2m，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重随短杆做水平匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为，运动过程中腰带可看成不动。（重力加速度g取，，求： （1）配重在做匀速圆周运动时的半径以及所受到的合外力大小； （2）配重的线速度和角速度； （3）若增大转速，试问轻绳与竖直方向的夹角如何变化。 19．如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R = 90m的大圆弧和r = 40m的小圆弧，直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、O′距离L =100m，赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大静摩擦力是赛车重力的2.25倍，假设发动机功率足够大，重力加速度g = 10m/s2，计算结果允许保留π、允许保留根号。 （1） 求赛车在小圆弧弯道上匀速圆周运动不发生侧滑的最大速度； （2） 如果赛车在从小圆弧到大圆弧的直道上做匀加速直线运动，在从大圆弧到小圆弧的直道上做匀减速直线运动，在弯道上以能够允许的最大速度做匀速圆周运动，为使得赛车绕行一周的时间最短 a：求赛车在直道上加速时的加速度大小； b：求赛车绕行一周的最短时间； 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《寒假作业06 圆周运动 单元巩固分层练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D B D C A D A BC AC 题号 11 12 答案 ABD CD 1．C 【详解】设该圆的直径为d，由题意，根据匀速圆周运动规律可得 解得 故选C。 2．D 【详解】对小球受力分析知，小球受到重力和拉力两个力的作用，且两个力的合力提供小球做匀速圆周运动所需要的向心力。 故选D。 3．B 【详解】硬币在水平面上做匀速圆周运动，由摩擦力提供向心力，故摩擦力的方向指向圆心。所以硬币受重力、台面的支持力、指向圆心的静摩擦力，ACD错误，B正确。 故选B。 4．D 【详解】A．两齿轮上的a、b两点的线速度相等，根据v=ωr，且两者半径不一样，可知角速度不相等，故A错误； B．火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用，故B错误； C．小球在水平面内做匀速圆周运动过程中，所受的合外力方向始终指向圆心，时刻发生改变，故C错误； D．由向心力公式可知，洗衣机的脱水筒转动的频率越大，水分子所需向心力越大，越容易做离心运动，脱水效果会越好，故D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．物体所受合力为恒力时可以做直线运动，也可以做曲线运动，只有当合力的方向与速度方向在同一直线上时物体才做直线运动，故A错误； B．曲线运动加速度不为零，所受合力一定不为零，故B错误； C．物体做曲线运动时所受合力方向指向曲线内侧，故C正确； D．匀速圆周运动速度和加速度大小不变，但方向变化，是非匀变速运动，故D错误。 故选C。 6．A 【详解】当甲转动60圈时，乙正好转45圈，知，根据向心力，解得：，故A正确，BCD错误． 7．D 【详解】当最大静摩擦提供向心力时，对应过弯线速度最大，有 解得 故选D。 8．A 【详解】A．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，当火车按照规定速度转弯时，有重力和支持力提供向心力，从而减轻轮缘与外轨的挤压，A正确； B．汽车通过凹形桥的最低点时，有向上的向心加速度，汽车超重，车对桥的压力大于汽车的重力，B错误； C．宇航员在环绕地球做匀速圆周运动的飞行器中处于完全失重状态，仍然受重力作用，C错误； D．洗衣机脱水原理是水滴受到的合力小于所需的向心力，故沿切线方向甩出，D错误。 故选A。 9．BC 【详解】CD．M、N两点随磁盘做同轴的匀速圆周运动，角速度相同，故C正确，D错误； AB．根据 可知 故A错误，B正确。 故选BC。 10．AC 【详解】ACD．物体在5个共点力作用下处于匀速直线运动状态，即物体受力平衡；现同时撤去大小分别为6N和10N的两个力，这两个力的合力F′的大小 所以，撤去两个力，其余的力保持不变，物体所受合外力F的大小 根据加速度 所以 若合外力方向与速度方向相同或相反，则物体做匀变速直线运动；若合外力方向与速度方向成一定夹角，则物体做匀变速曲线运动，故AC正确，D错误； B．圆周运动的向心力方向处处不同，故在恒力作用下物体不可能做圆周运动，故B错误。 故选AC。 11．ABD 【详解】ACD．设锥体母线与竖直方向的夹角为，当小球的角速度为0时，受重力、支持力和线的拉力而平衡，由平衡方程有 随着角速度增大，绳的拉力增大，圆锥面对小球的支持力减小，由图可知，当，即 拉力发生突变，即此时小球即将离开斜面，支持力为0，对小球受力分析由牛顿第二定律有， 联立解得，， 故AD正确，C错误； B．当时，可知小球已经离开圆锥面，此时绳子上的拉力为，设绳子与竖直方向夹角为，对小球受力分析，由牛顿第二定律有， 联立解得此时绳的拉力为 故B正确。 故选ABD。 12．CD 【详解】A．衣服受到重力，筒壁的弹力，摩擦力，故A错误； B．对衣服受力分析，在竖直方向，受到重力和摩擦力，大小相同，故摩擦力不变，故B错误； C．脱水过程中，衣物做离心运动而甩向桶壁。水滴依附的附着力是一定的，当水滴和衣物一起做高速圆周运动的时候，因水滴做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴做离心运动，被沿切线方向甩出，故C正确； D．水滴依附的附着力是一定的，根据向心力公式 角速度越大，需要的向心力越大，脱水效果会更好，D正确。 故选CD。 13． 4 【详解】[1]图该车共有两个前齿轮和两个后齿轮，一个前齿轮和一个后齿轮组合成一个挡位，所以共有4种挡位； [2]同缘传动边缘点线速度大小相等，前齿轮的齿数与转动圈数的乘积等于后齿轮齿数与转动圈数的乘积，当B与D组合时，两轮边缘线速度大小相等，得 解得 14． 0.8 【详解】[1][2]根据公式 所以 向心加速度为 15． 1.3×104N 不会 【详解】[1]根据向心力公式 [2]由题意可得 因为轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4×104N，这辆车在这个弯道处不会发生侧滑。 考点：匀速圆周运动的向心力。 16． 【详解】 小球的运动时间 则小球的抛出速度 由题意知，圆板转动的角速度为 17．（1）30N，方向竖直向下（2）20rad/s. 【详解】（1）对小球A来说，小球受到的重力和支持力平衡．因此绳子的拉力提供向心力，则：FT=mRω2          解得：FT=10N   对物体B来说，物体受到三个力的作用：重力Mg、绳子的拉力FT、地面的支持力FN， 由力的平衡条件可得：FT+FN=Mg，故FN=Mg-FT 将FT=10N代入可得：FN=(4×10-10)N=30N 由牛顿第三定律可知，B对地面的压力为30N，方向竖直向下． （2）当B对地面恰好无压力时，有：Mg=FT′， 拉力FT′提供小球A所需向心力，FT′=mRω′2 则有：ω′=20rad/s. 18．（1）0.5m，3.75N；（2），；（3）变大 【详解】（1）设绳长为l，悬挂点P到腰带中心点O的距离为d，由几何关系可知，配重在做匀速圆周运动时的半径为 配重受重力和绳子拉力，由受力分析可知其所受合外力大小为 （2）由牛顿第二定律有 得配重的线速度为 由线速度与角速度的关系可得配重的角速度为 （3）增大转速，则配重线速度变大，其做圆周运动所需向心力增大，重力和拉力的合力不足以提供其向心力，配重做离心运动，则轻绳与竖直方向的夹角变大。 19．（1）30m/s  （2）， 【详解】(1)在弯道上做匀速圆周运动时，根据牛顿定律有 在小弯道上的最大速度为 在大圆弧弯道上的速率为 (2) a．当弯道半径一定 时,在弯道上的最大速度是一定的,且在大弯道上的最大速度大于小弯道上的最大速度,故要想时间最短,故可在绕过小圆弧弯道后加速,直道的长度为 故在直道上的加速度大小为为 b．由几何关系可以知道，小圆弧轨道的长度为，通过小圆弧弯道的时间为 通过大圆弧时间为 直线运动时间为则有 代入数据计算得出 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $