6.1 圆周运动 同步练-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

6.1圆周运动 一．选择题（共28小题） 1．（2025秋•徐州期中）如图所示，“海盗船”通过连接杆绕一固定轴正在做圆周运动，该连接杆上有、两点，则下列说法正确的是　　 A．线速度 B．线速度 C．角速度 D．角速度 2．（2025秋•白城校级期中）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和横杆组成。、为横杆的两个端点。现道闸正在缓慢打开，转动杆绕点的转动过程中点可视为匀速圆周运动，横杆始终保持水平，则在道闸缓慢打开的过程中，下列说法正确的是（　　） A．点线速度不变 B．点的角速度不变 C．、两点的线速度大小 D．、两点的角速度大小 3．（2025•盐池县二模）如甲图所示为某商场的旋转玻璃门，乙图为它的俯视示意图，旋转门逆时针旋转，左右两侧弧形玻璃完全对称，三扇旋转门连在一起且两两之间夹角相等。旋转门宽度为，左侧两扇旋转门和弧形玻璃恰好围成一个封闭空间。已知商场旋转玻璃门外边缘的最大安全旋转速度为，玻璃门处于如图位置时一位顾客（可视为质点）在下边缘虚线某处进入旋转玻璃门，则顾客穿过旋转玻璃门的最大平均速度为　　 A． B． C． D． 4．（2025春•丰台区期末）记里鼓车是中国古代用于计量车辆行驶距离的机械装置。如图所示为《宋史》记载卢道隆所制记里鼓车：马匹拉车使车轮转动，带动一套齿轮传动。车轮转动100圈时，车行距离恰好为一里。因为立轮和车轮固定在同一轴上，立轮也转动100圈，下平轮和旋风轮转动33.3圈，中平轮转动1圈。此时通过凸轮杠杆机构，拉动木人，实现车每行1里下层木人击鼓。下列说法正确的是　　 A．中平轮与旋风轮的周期之比为 B．中平轮与旋风轮轮缘上线速度之比为 C．立轮轮缘上的线速度小于车轮轮缘上的线速度 D．立轮与下平轮的角速度之比为 5．（2025春•番禺区校级期末）同学表演指尖转球，如图所示篮球绕轴转动，两点间圆弧所对圆心角为，下列说法正确的是　　 A． B． C． D． 6．（2025秋•东城区校级月考）如图甲所示，机器人转动八角巾手帕时形成一个匀速转动的圆盘。为手帕的中心，、、为手帕上的三个点（如图乙），各点到点的距离关系为，下列说法正确的是　　 A．点的线速度大于点的线速度 B．点的周期大于点的周期 C．点的角速度小于点的角速度 D．点所受的合力不一定指向圆心 7．（2025秋•香坊区校级月考）由于高度限制，车库出入口采用图示的曲杆道闸。道闸由转动杆与横杆链接而成，、为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆始终保持水平。杆绕点从与水平方向成匀速转动到的过程中，下列说法正确的是　　 A．点的线速度不变 B．点的加速度不变 C．点在竖直方向做匀速运动 D．点的水平分速度逐渐增大 8．（2025•宜昌开学）如图为多级减速装置示意图，每一级减速装置都是由固定在同一转动轴上、绕同一转动轴转动的大小两个轮子组成，各级之间用皮带相连。如果每级减速装置中大轮的半径为，小轮的半径为。则当第一级的大轮外缘线速度大小为时，第六级的大轮外缘线速度大小为　　 A． B． C． D． 9．（2025•河南开学）我国古代的指南车利用齿轮来指引方向，其某部分的结构如图所示。齿轮和齿轮在同一转动轴上，在三个齿轮的边缘上分别取1、2、3三个点。已知齿轮、、的半径、、之间的关系为，则　　 A．点1和3的线速度的大小关系为 B．点1和2的角速度的关系为 C．点1和3的周期关系为 D．点1和2的向心加速度的大小关系为 10．（2024秋•重庆校级月考）如图甲所示，变速自行车有多个半径不同的链轮和飞轮，链轮与脚踏板共轴，飞轮与后车轮共轴，其变速原理简化为图乙所示，是链轮上与链条接触的点，是飞轮的2挡齿轮上与链条相接触的点，是后轮边缘上的一点，已知，当人骑车使脚踏板以恒定角速度转动时，下列说法正确的是　　 A．的线速度大于的线速度 B．的角速度大于的角速度 C．转动一圈，则转动2圈 D．仅将链条从飞轮2挡调到1挡可以提速 11．（2025•日照开学）如图所示，一半径为的砂轮在竖直面内沿顺时针匀速转动。砂轮边缘最低点距地面高度为，砂轮边缘上、两点与砂轮中心高度相同。打磨器具时从、、三点飞出的铁屑速度大小与砂轮边缘处线速度相等。已知砂轮转动的角速度为，重力加速度为，不计空气阻力。下列判断正确的是　　 A．从、两点飞出的铁屑，落地时的速度不同 B．从、两点飞出的铁屑，自飞出到落地过程所用时间相同 C．从点飞出的铁屑，落地时的水平位移大小为 D．从点飞出的铁屑，落地时的速度大小为 12．（2024秋•如皋市校级期末）如图1所示为胶片电影放映机，放完电影后需要倒胶片。图2为倒胶片示意图，将胶片由轮倒到轮上，、为图示时刻两轮边缘胶片上的两点，主动轮轮转动的角速度不变，下列说法中正确的是　　 A．相同时间内倒到轮上的胶片长度越来越长 B．从动轮轮转动的角速度也不变 C．图示时刻、两点的角速度 D．图示时刻、两点的向心加速度 13．（2025•广陵区校级模拟）如图所示是一个玩具陀螺，、和是陀螺表面上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列表述正确的是　　 A．、和三点的线速度大小相等 B．、和三点的角速度大小不相等 C．、两点的角速度比的大 D．、两点的加速度比点的大 14．（2025•蚌埠开学）图示为一种叫太极推手器的健身器材，其主要结构为两个位于同一平面内的相同圆盘。小明在使用它健身时，双手使两圆盘沿相反方向匀速转动，角速度大小均为，圆盘半径为。时，两盘边缘上的、两点相距最近（如图），此后在圆盘运动一个周期的时间内，、两点的相对速度△的大小随时间变化的图像可能是　　 A． B． C． D． 15．（2025春•资阳期末）如图是《流浪地球》中的领航员太空空间站，其中通过旋转模拟重力的环形舱室结构与延伸机械臂固定在中心柱状结构上。假设环形结构上某一舱室点距离旋转中心的距离为，延伸机械臂上某点距离旋转中心的距离为。在转动过程中，下列说法正确的是　　 A． 、的线速度之比为 B． 、的角速度之比为 C． 、的周期之比为 D． 、的向心加速度之比为 16．（2025春•临汾期末）质量相等的物体、静止在地球表面。它们所在的纬度分别为北纬和。如图所示。其中为地轴，则关于、两个物体的角速度大小、。线速度大小、。向心力大小、。万有引力大小、的关系正确的是　　 A． B． C． D． 17．（2025春•重庆期末）如图所示，半径为的水平圆盘与半径为的水平圆盘通过皮带连接，皮带与两圆盘之间不发生滑动，物块置于圆盘的边缘，物块与圆盘间的动摩擦因数为，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，忽略空气阻力，物块可视为质点，物块相对于圆盘不滑动。下列说法正确的是　　 A．物块受重力、支持力、摩擦力和向心力 B．圆盘与圆盘的线速度之比为 C．圆盘的最大角速度为 D．圆盘的最大角速度为 18．（2025春•凌源市期末）陀螺是一种广受欢迎的玩具，不同年龄段的人都可能喜欢玩。如图为正在围绕中心轴（位置不变）高速旋转的陀螺，其中、为陀螺上的两个点，则　　 A．角速度大小 B．角速度大小 C．线速度大小 D．线速度大小 19．（2025•保定二模）某无人机（视为质点）表演时做匀速圆周运动，如图所示，在时间内无人机由点运动到点，圆长弧所对应的圆心角为，圆弧长为，则无人机的线速度大小为　　 A． B． C． D． 20．（2025•江岸区校级模拟）物理课堂上老师带来了一个可控制转速的游乐设施“大摆锤”简化模型，如图所示，摆锤和配重锤分别固定在不可伸长的摆臂两端，并可绕摆臂上过点垂直于纸面的转轴在纸面内做匀速圆周运动。若、到的距离之比为，则做匀速圆周运动过程中摆锤和配重锤　　 A．转速之比 B．周期之比 C．线速度之比 D．向心加速度之比 21．（2025春•广州期末）我国明代出版的《天工开物》中记录了我们祖先的劳动智慧，如图所示为“牛转翻车”，利用畜力转动不同半径齿轮来改变水车的转速，从而将水运送到高处。图中、分别是两个现代齿轮边缘上的点，两齿轮的半径之比，在齿轮转动过程中　　 A．、两点的周期之比 B．、两点的线速度大小之比 C．、两点的角速度之比 D．、两点的向心加速度大小之比 22．（2025春•河北区期末）如图所示，、为某走时准确的时钟秒针上的两点，下列说法正确的是　　 A．点的周期比点的周期大 B．点的转速比点的转速大 C．点的角速度大于点的角速度 D．点的线速度大于点的线速度 23．（2025春•重庆期末）在医学研究中，常常用超速离心机分离血液中的蛋白。如图所示，用极高的角速度旋转封闭的玻璃管，一段时间后管中的蛋白会按照不同的属性而相互分离、分层，且密度大的出现在远离转轴的管底部。已知玻璃管绕转轴匀速转动时，管中两种不同的蛋白、相对于转轴的距离分别为和，则　　 A．蛋白和蛋白的角速度之比为 B．蛋白和蛋白的线速度之比为 C．蛋白和蛋白的向心加速度之比为 D．蛋白和蛋白的向心力之比为 24．（2025•沧州二模）在东北严寒的冬天，人们经常玩一项“泼水成冰”的游戏，具体操作是把一杯开水沿弧线均匀快速地泼向空中。图甲所示是某人玩“泼水成冰”游戏的瞬间，其示意图如图乙所示。泼水过程中杯子的运动可看成匀速圆周运动，人的手臂伸直，在内带动杯子旋转了，人的臂长约为。下列说法正确的是　　 A．泼水时杯子的旋转方向为顺时针方向 B．位置飞出的小水珠初速度沿1方向 C．杯子在旋转时的角速度大小为 D．杯子在旋转时的线速度大小约为 25．（2025•河南模拟）2025年蛇年春晚的舞台上，一群穿着花棉袄的机器人在舞台上扭起了秧歌。某时刻机器人转手绢使得手绢上各点绕竖直转轴在水平面内做匀速圆周运动，手绢可简化成如图所示，则手绢上质点、的物理量一定相同的是　　 A．线速度 B．周期 C．向心加速度 D．向心力大小 26．（2025春•滕州市期中）如图所示，水平放置的圆筒绕其中心对称轴匀速转动，筒壁上处有一小圆孔，筒壁很薄，筒的半径，当圆孔正上方处有一小球由静止开始下落，已知圆孔的半径略大于小球的半径。已知小球刚好能从孔中进入圆筒，并且与圆筒不发生碰撞离开圆筒。不计空气阻力，取，圆筒转动的角速度可能是　　 A． B． C． D． 27．（2025•东莞市校级三模）某一传动装置的部分结构如图所示，甲是一个半径为的以其圆心为轴匀速转动的轮子，乙是一个中空的轮环，内半径为，外半径为，转动轴在轮环的圆心，已知甲轮带动乙轮环转动，接触处不打滑。当甲轮转动的角速度为时，轮环外壁点的线速度大小为　　 A． B． C． D． 28．（2025春•崂山区校级期中）某同学用激光笔发射一细束激光，照射到一堵足够长的笔直墙上，如图所示，激光笔与墙之间的距离保持不变，现以的角速度在竖直面内逆时针转动激光笔。当光柱转动至与水平方向夹角为时，墙上的光斑移动的速率是　　（单位： A． B． C． D． 声明：试题解析著作权属所 参考答案 一．选择题（共28小题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答案 B B A C B A D B D C C A D D D 题号 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 答案 A D A A C C D B D B A C A 一．选择题（共28小题） 1．【答案】 【解答】解：绕固定轴转动的连接杆上的、属于共轴转动，两点角速度相等，即角速度，根据，由于，则线速度，故正确，错误。 故选：。 2．【答案】 【解答】解：．点做匀速圆周运动，线速度大小不变，方向改变，故错误； ．点做匀速圆周运动，角速度不变，故正确； ．横杆始终保持水平，则杆上各点相对静止，所以点的速度始终与点相同，所以、两点的线速度大小关系为：，故错误； ．由上图所示，点做圆周运动的轨迹圆心为点，可得、两点运动半径相等，根据：，可知二者的角速度相等，故错误。 故选：。 3．【答案】 【解答】解：若想顾客穿过旋转玻璃门平均速度最大，则需要顾客穿过旋转玻璃门的过程中位移最大且用时最短。则顾客的最大位移为圆的直径，顾客进入旋转门若要用时最短，需要在旋转门逆时针旋转时出去。商场旋转玻璃门外边缘的最大安全旋转速度为。玻璃门安全旋转的最大角速度为 此时旋转门转过所用时间最短，其大小为，解得 则顾客穿过旋转玻璃门的最大平均速度为，解得，故正确，错误。 故选：。 4．【答案】 【解答】解：设车轮转动100圈的时间为，则中平轮的周期为，旋风轮的周期为，故中平轮与旋风轮的周期之比为，故错误； 中平轮与旋风轮的周期之比为，则角速度之比为，由于两轮的半径关系未知，故不能判断中平轮与旋风轮轮缘上线速度之比，故错误； 由于立轮和车轮角速度相同，而立轮的半径较小，故立轮轮缘上的线速度小于车轮轮缘上的线速度，故正确； 立轮的角速度，，结合，可得立轮与下平轮的角速度之比为，故错误。 故选：。 5．【答案】 【解答】解：、两点同轴转动，角速度相等，即，故错误。 设篮球半径为，由几何关系得点转动半径，点转动半径。根据，，故正确。 根据，，故错误。 根据，角速度相等则周期相等，即，故错误。 故选：。 6．【答案】 【解答】解：、根据题意可知、、三点同轴转动，角速度相等，结合公式，可知周期相等，故错误； 、点、的角速度相等，点做匀速圆周运动的半径大，根据公式，可知点的线速度大于点的线速度，故正确； 、由于匀速转动，所以点所受的合力一定指向圆心，故错误。 故选：。 7．【答案】 【解答】解：由于杆绕点做匀速转动，线速度大小不变，方向改变，故错误； 点做匀速圆周运动，加速度大小不变，方向改变，故错误； 点与点保持相对静止，则点在竖直方向的运动与点相同，相对于点在竖直方向的位移关于时间的关系式为 可以看出在竖直方向上不是匀速运动，故错误； 点的水平分速度， 由于点绕点匀速转动，大小不变，角增大，则点的水平分速度逐渐增大，由于点和点相对静止，故点的水平分速度逐渐增大，故正确。 故选：。 8．【答案】 【解答】解：第一级的大轮外缘线速度大小为，第一级大轮与小轮的角速度相等，根据，可知第一级大轮与小轮边缘的线速度大小之比为 可得第一级小轮的线速度大小为 通过皮带传动，所以第二级大轮外缘线速度大小为 同理可得第二级小轮的线速度大小为 第三级大轮外缘线速度大小为 以此类推可知，第六级的大轮外缘线速度大小为，故正确，错误。 故选：。 9．【答案】 【解答】解：、同缘转动，边缘的线速度相等，有 齿轮与齿轮是同轴转动，角速度相等，有 根据 ， 可知 因此有 故错误； 、结合上述与题意有 ，， 可知 又由于 因此有 根据 可知 故错误； 、根据向心加速度的表达式有 结合上述与题意有 ， 可知 故正确。 故选：。 10．【答案】 【解答】解：．同链条，所以线速度相同，故错误； ．同轴转动，角速度相同，故错误； ．由 线速度相等可得 则转动一圈，则转动2圈，故正确； ．从二挡调到一挡，半径增大，线速度不变，角速度减小，点的角速度减小，线速度减小，故错误。 故选：。 11．【答案】 【解答】解：从、两点飞出的铁屑，下落高度相同，根据动能定理可得，可得，可知落地时的速度大小相等，且落地时的速度方向均竖直向下，故错误； 从、两点飞出的铁屑，其中点处铁屑做竖直上抛，点处铁屑做竖直下抛，下落高度相同，所以两铁屑在空中运动时间不相等，故错误； 从点飞出的铁屑，做平抛运动，在竖直方向，解得，在水平方向，其中，联立解得，故正确； 从点飞出的铁屑，落地时，在竖直方向的分速度大小为，落地速度大小为，故错误。 故选：。 12．【答案】 【解答】解：、胶片由轮倒到轮上，则其半径逐渐增大，主动轮轮转动的角速度不变， 根据 可知线速度增大，则相同时间内倒到轮上的胶片长度越来越长，故正确； 、根据同传送带传送可知，主动轮、轮转动的线速度相等，轮转动的半径减小， 根据 可知从动轮轮转动的角速度增大，故错误； 、图示时刻 、两点的线速度相等， 根据可知 故错误； 、图示时刻 根据向心加速度公式 可知 故错误； 故选：。 13．【答案】 【解答】解：、陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，、和三点的角速度相同，半径小，根据，的线速度大小要比、的小，、的半径相等，线速度大小相等，故错误； 、根据公式可知，、的半径相等，向心加速度大小相等，而半径较小，所以点的向心加速度较小，故正确。 故选：。 14．【答案】 【解答】解：圆盘边缘的线速度，由于两圆盘沿相反方向匀速转动，相对速度人△。在圆盘运动一个周期的时间内，相对速度先从0增加到，然后从减小到0，如此循环。所以相对速度△随时间变化的图像应该是一个周期为的正弦波，最大值为。故错误，正确。 故选：。 15．【答案】 【解答】解：、根据题意得、同轴转动，、的角速度之比为，根据可知、的周期之比为，故错误； 、假设环形结构上某一舱室点距离旋转中心的距离为，延伸机械臂上某点距离旋转中心的距离为，根据可知，、的线速度之比为，故错误； 、根据可知，、的向心加速度之比为，故正确。 故选：。 16．【答案】 【解答】解：．质量相等的物体、静止在地球表面，两个物体共同绕地轴转动，属于共轴转动，故角速度相同，即 根据 可知 即，故正确，错误； ．二者向心力之比为 可得，故错误； ．二者万有引力大小之比为，故错误。 故选：。 17．【答案】 【解答】解：．物块受重力、支持力和摩擦力，不能说受到向心力，向心力是效果力，由几个力的合力提供，故错误； ．皮带传动线速度相等，圆盘边缘的线速度大小相等，故错误； ．物块相对于圆盘不滑动时，由 得圆盘的最大角速度为 根据 可得 所以圆盘的最大角速度为，故正确，错误。 故选：。 18．【答案】 【解答】解：、同轴转动的各点角速度相等，故正确，错误； 、点到转轴的距离大，根据可知，点线速度大，故错误。 故选：。 19．【答案】 【解答】解：根据线速度公式，可知无人机的线速度大小为，故正确，错误。 故选：。 20．【答案】 【解答】解：、两点同轴转动，角速度大小相等，由于、到的距离之比为， 根据圆周运动物理量之间的关系公式，，可得， ，，可得， ，可得， ，可得，故正确，错误。 故选：。 21．【答案】 【解答】解：两齿轮接触传动，故、两点的线速度大小相等，则，故错误； 根据，可得、两点的角速度之比，故正确； 根据可得，故错误； 根据，可得，故错误。 故选：。 22．【答案】 【解答】解：由于、为秒针上的两点，属于同轴转动的两点，可知与两点具有相同的角速度和周期以及转速，根据，由于点对应圆周运动的半径较大，故点线速度较大，故正确，错误。 故选：。 23．【答案】 【解答】解：、与做同轴转动，角速度是相等的，表示圆周运动半径），管中两种不同的蛋白、相对于转轴的距离分别为和，则线速度之比等于，故错误，正确； 、与做同轴转动，角速度是相等的，蛋白、相对于转轴的距离分别为和，由可知，蛋白和蛋白的向心加速度之比为，故正确； 、蛋白、相对于转轴的距离分别为和，但它们的质量关系未知，由可知，蛋白和蛋白的向心力之比不一定为，故错误； 故选：。 24．【答案】 【解答】解：．由图乙中做离心运动的轨迹可知，杯子的旋转方向为逆时针方向，位置飞出的小水珠初速度沿2方向，故、错误。 ．杯子旋转的角速度为： 代入数据得： 故错误。 ．杯子旋转的轨迹半径约为，则线速度大小为： 代入数据得： 故正确。 故选：。 25．【答案】 【解答】解：手绢上质点、两点共轴转动，则、两点的角速度相等，周期相等，二者圆周运动半径不同，根据，可知线速度和向心加速度一定不同，不知道的质量关系，根据可知向心力不一定相等，故正确，错误。 故选：。 26．【答案】 【解答】解：据自由落体运动规律，有：，解得：， ，解得：，故小球在圆通中运动的时间△； 根据小球在圆筒中运动时间与圆通自转的时间相等，则有△，2，3，， 解得：，2，3，； ， ， ， 故正确，错误。 故选：。 27．【答案】 【解答】解：甲轮带动乙轮环转动，接触处不打滑，接触处线速度相等，乙内环的线速度 所以，乙环的角速度 所以轮环外壁点的线速度 故正确，错误。 故选：。 28．【答案】 【解答】解：墙上的光斑移动的速度是垂直于激光束的分速度与沿激光束的分速度的合速度，如下图所示。 光柱转动至与水平方向夹角为时，分速度 墙上的光斑移动的速度为 联立解得：，故正确，错误。 故选：。 声明：试题解析著 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $