第六章 阶段排查巩固（第一～四节）同步练习-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

第六章 阶段排查巩固（第一～四节）同步练习-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册 易错点排查 易错点1　圆周运动所在平面、圆心的确定易出错 1.如图所示，一球体绕轴O1O2以角速度ω旋转，A、B为球体上两点，下列说法正确的是（ ） A．A、B具有大小相等的线速度 B．由a＝ω2r知，A的向心加速度大于B的向心加速度 C．由a＝ω2r知，A、B两点具有大小相等的向心加速度 D．A、B两点的向心加速度方向都指向球心 2．如图甲所示为智能呼啦圈．腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿过轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的细绳，其模型简化如图乙所示．已知配重质量为0.5 kg，绳长为0.4 m，悬挂点到腰带中心的距离为0.2 m．水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重做水平匀速圆周运动，计数器显示在1 min内圈数为120，此时绳子与竖直方向夹角为θ.配重运动过程中腰带可视为静止不动，g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，下列说法正确的是（ ） A．匀速转动时，配重受到的合力恒定不变 B．若增大转速，腰受到腰带的弹力变大 C．配重的角速度是120 rad/s D．θ为37° 易错点2　混淆圆周运动中能突变的物理量 3．（多选）如图所示，在光滑水平面上钉有两个钉子A和B，一根长细绳的一端系一个小球，另一端固定在钉子A上，开始时小球与钉子A、B均在一条直线上(图示位置)，且细绳的一大部分沿顺时针方向缠绕在两钉子上(俯视)．现使小球以初速度v0在水平面上沿逆时针方向做圆周运动，使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，在绳子完全被释放后与释放前相比，下列说法正确的是（ ） A．小球的速度变大 　　　　　 B．小球的角速度变小 C．小球的向心力变小 　　　　　 D．细绳对小球的拉力变大 易错点3　圆锥摆模型的动力学分析出错 4.（多选）“飞车走壁”杂技表演简化后的模型如图所示，杂技演员沿表演台的侧壁做匀速圆周运动．若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变，摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，轨道平面离地面的高度为H，侧壁倾斜角度α不变，则下列说法中正确的是（ ） A．摩托车做圆周运动的H越高，角速度越小 B．摩托车做圆周运动的H越高，线速度越小 C．摩托车做圆周运动的H增大，向心力大小一定不变 D．摩托车对侧壁的压力随高度H增大而减小 易错点4　忽略圆周运动问题的周期性 5．（多选）如图所示，一位同学玩飞镖游戏，圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P点等高，且距P点距离为L.当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘绕经过盘心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．飞镖击中P点所需的时间为 B．圆盘的半径为 C．圆盘转动角速度的最小值为 D．P点随圆盘转动的线速度大小可能为 易错点5　抓不住圆周运动的临界条件 6．如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用水平细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，质量均为m，与圆心距离分别为RA＝r，RB＝2r，与圆盘间的动摩擦因数μ相同，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是（ ） A．此时细线张力为FT＝4μmg B．此时圆盘的角速度为ω＝ C．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆内 D．若此时烧断细线，A仍相对盘静止，B将做离心运动 易错点6　抓不住静摩擦力引起的临界条件 7．（多选）如图所示是自行车场地赛中一段半径为R的圆弧赛道(忽略道路宽度)，赛道路面与水平面间的夹角为θ，不考虑空气阻力，自行车与骑手总质量为m，两者一起在该路段做速度为v的匀速圆周运动．路面与自行车轮之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，若自行车与赛道之间没有相对滑动，则对于骑手和自行车组成的系统，下列说法中正确的是（ ） A．若v＝，则系统向心力由重力与支持力的合力提供 B．若v>，则系统受到来自赛道路面的摩擦力沿赛道斜面指向内侧 C．系统的最大速度为 D．系统的最大速度为 重难点巩固 重难点1　常见的三种传动方式及特点 8.（多选）如图所示，偏心轮的转轴为O，以O为圆心的圆内切于偏心轮，且经过偏心轮圆心P，A和B是偏心轮边缘的两点，且AP⊥OB于P点，则下列说法中正确的是（ ） A．A、B的角速度大小相等 B．A、B的线速度大小相等 C．A、B的向心加速度大小之比为2∶1 D．A、B的向心加速度大小之比为∶3 9．某电动玩具车传动系统如图所示，A为一电动马达转轴“十字形”插销，B为套在插销上半径为R的主动轮，C为半径为3R的从动轮，连接B、C两轮的皮带传动时不打滑，工作时C轮转速为n.若将电动马达传动轴与C轮插销连接，电动马达转速不变，则此时B轮转速为（ ） A.n B.n C．3n D．9n 重难点2　圆锥摆运动综合问题 10.如图所示，竖直光滑杆上固定一轻质光滑定滑轮，滑块B套在杆上可自由滑动，用长度一定的细线绕过定滑轮连接滑块B和小球A，让杆转动使细线带着小球绕杆的竖直轴线以角速度ω做匀速转动，此时滑块B刚好处于静止状态，滑块B到定滑轮的距离为h且该段细线与杆平行，悬吊小球的细线与竖直方向的夹角为θ，若h越小，则（ ） A．θ越大 B．θ越小 C．ω越大 D．ω越小 重难点3　圆周运动中的动力学分析 11.如图所示，粗细均匀的光滑管道固定在竖直面内，一个质量为m、直径比管的内径略小的小球在管内做圆周运动，当小球通过最高点的速度大小为v时，管外壁对小球的作用力大小为mg，若小球通过最高点的速度大小为v，此时管壁对小球的作用力(重力加速度为g)（ ） A．大小为mg，方向竖直向上 B．大小为mg，方向竖直向上 C．大小为mg，方向竖直向下 D．大小为mg，方向竖直向下 12.某科研团队为检测质量为m＝1 kg的芯片在高速旋转下的工作能力，设计了如图所示的漏斗形实验装置，O为漏斗的最低点，漏斗的半顶角θ＝60°.芯片放置在漏斗内壁上距离最低点为L＝1 m的位置上，可以与另一质量为M＝1 kg的重物通过柔软但不可伸长的轻质细绳相连．重力加速度g＝10 m/s2，不考虑细绳与漏斗的摩擦． （1）若芯片与漏斗内壁间无摩擦，且未连接重物M，为保证芯片不沿漏斗下滑，则芯片在水平方向做匀速圆周运动的角速度至少为多大？ （2）若芯片与漏斗内壁的动摩擦因数为μ＝，且连接重物M，使芯片与漏斗一起绕竖直轴OO′做匀速圆周运动，为保证芯片与漏斗内壁不发生相对滑动，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求角速度的取值范围． 第六章 阶段排查巩固（第一～四节）同步练习-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册 易错点排查 易错点1　圆周运动所在平面、圆心的确定易出错 1.如图所示，一球体绕轴O1O2以角速度ω旋转，A、B为球体上两点，下列说法正确的是（ ） A．A、B具有大小相等的线速度 B．由a＝ω2r知，A的向心加速度大于B的向心加速度 C．由a＝ω2r知，A、B两点具有大小相等的向心加速度 D．A、B两点的向心加速度方向都指向球心 解析：过A、B分别向O1O2作垂线，与O1O2的交点即为A、B做圆周运动的圆心，向心加速度指向圆心而非球心，D错误；A、B两点均绕O1O2转动，具有相同的角速度，由几何知识知，A的转动半径大，由v＝ωr知，A的线速度大，由a＝ω2r知，A的向心加速度大，A、C错误，B正确． 答案：B 2．如图甲所示为智能呼啦圈．腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿过轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的细绳，其模型简化如图乙所示．已知配重质量为0.5 kg，绳长为0.4 m，悬挂点到腰带中心的距离为0.2 m．水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重做水平匀速圆周运动，计数器显示在1 min内圈数为120，此时绳子与竖直方向夹角为θ.配重运动过程中腰带可视为静止不动，g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，下列说法正确的是（ ） A．匀速转动时，配重受到的合力恒定不变 B．若增大转速，腰受到腰带的弹力变大 C．配重的角速度是120 rad/s D．θ为37° 解析：匀速转动时，配重受到的合力提供配重做匀速圆周运动的向心力，其大小不变，但方向时刻变化，故配重受到的合力改变，故A错误；以配重为研究对象，受到重力和拉力，如图1所示，竖直方向根据平衡条件可得Tcosθ＝mg，水平方向由牛顿第二定律可得mgtanθ＝Tsinθ＝m(2πn)2r，其中r＝Lsinθ＋r0，转速增大，配重做圆周运动所需向心力增大，分析可知θ增大，T增大，设腰带的质量为M、配重的质量为m，对腰带进行受力分析如图2所示，水平方向根据平衡条件可得N＝Tsinθ，若增大转速，T和θ都增大，则腰带受到腰的弹力变大，根据牛顿第三定律可知，腰受到腰带的弹力变大，故B正确；计数器显示在1 min内圈数为120，可得周期为T＝ min＝ s＝0.5 s，角速度ω＝＝ rad/s＝4π rad/s，故C错误；根据图1结合牛顿第二定律可得mgtanθ＝mr，而配重做圆周运动的半径为r＝r0＋Lsinθ，计算可知θ不等于37°，故D错误． 答案：B 易错点2　混淆圆周运动中能突变的物理量 3．（多选）如图所示，在光滑水平面上钉有两个钉子A和B，一根长细绳的一端系一个小球，另一端固定在钉子A上，开始时小球与钉子A、B均在一条直线上(图示位置)，且细绳的一大部分沿顺时针方向缠绕在两钉子上(俯视)．现使小球以初速度v0在水平面上沿逆时针方向做圆周运动，使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，在绳子完全被释放后与释放前相比，下列说法正确的是（ ） A．小球的速度变大 　　　　　 B．小球的角速度变小 C．小球的向心力变小 　　　　　 D．细绳对小球的拉力变大 解析：由于小球所受的拉力始终与其速度方向垂直，不改变速度大小，故A错误；由v＝ωr可知，v不变，r变大，则角速度ω变小，故B正确；小球的向心力Fn＝m，v不变，r变大，则向心力变小，故C正确；细绳对小球的拉力提供向心力，有F＝m，v不变，r变大，则F变小，故D错误． 答案：BC 易错点3　圆锥摆模型的动力学分析出错 4.（多选）“飞车走壁”杂技表演简化后的模型如图所示，杂技演员沿表演台的侧壁做匀速圆周运动．若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变，摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，轨道平面离地面的高度为H，侧壁倾斜角度α不变，则下列说法中正确的是（ ） A．摩托车做圆周运动的H越高，角速度越小 B．摩托车做圆周运动的H越高，线速度越小 C．摩托车做圆周运动的H增大，向心力大小一定不变 D．摩托车对侧壁的压力随高度H增大而减小 解析：不同高度，杂技演员和摩托车受力情况相同，对杂技演员和摩托车受力分析如图所示，可得FN＝，Fn＝mgtanα，当摩托车做圆周运动的H增大时，向心力大小一定不变，侧壁对摩托车的支持力大小不变，由牛顿第三定律可得，摩托车对侧壁的压力大小也不变，C正确，D错误；根据分析，有mgtanα＝mω2r，mgtanα＝m，又r＝，则摩托车做圆周运动的H越高，r越大，角速度ω越小，线速度v越大，A正确，B错误． 答案：AC 易错点4　忽略圆周运动问题的周期性 5．（多选）如图所示，一位同学玩飞镖游戏，圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P点等高，且距P点距离为L.当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘绕经过盘心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．飞镖击中P点所需的时间为 B．圆盘的半径为 C．圆盘转动角速度的最小值为 D．P点随圆盘转动的线速度大小可能为 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t＝，故A正确；分析可知，飞镖击中P点时，P点恰好在圆盘最下端，有2r＝gt2，解得圆盘的半径r＝，故B错误；飞镖击中P点，则P点转过的角度满足θ＝ωt＝π＋2kπ(k＝0,1,2，…)，可得ω＝(k＝0,1,2，…)，则圆盘转动角速度的最小值为，故C错误；P点随圆盘转动的线速度大小v＝ωr＝×＝(k＝0,1,2，…)，当k＝2时，v＝，故D正确． 答案：AD 易错点5　抓不住圆周运动的临界条件 6．如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用水平细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，质量均为m，与圆心距离分别为RA＝r，RB＝2r，与圆盘间的动摩擦因数μ相同，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是（ ） A．此时细线张力为FT＝4μmg B．此时圆盘的角速度为ω＝ C．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆内 D．若此时烧断细线，A仍相对盘静止，B将做离心运动 解析：A和B随着圆盘转动时，合外力提供向心力，则F＝mω2R，B的运动半径比A的半径大，所以B所需向心力大，细线拉力相等，所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B的静摩擦力方向沿半径指向圆心，A的最大静摩擦力方向沿半径指向圆外，对物体A、B，根据牛顿第二定律分别得：FT－μmg＝mω2r，FT＋μmg＝mω2·2r，解得：FT＝3μmg，ω＝，此时A所需的向心力大小为FnA＝mω2r＝2μmg，B所需的向心力大小为FnB＝mω2·2r＝4μmg，若此时烧断细线，A、B的最大静摩擦力均不足以提供物体所需向心力，则A、B均做离心运动，故B正确，A、C、D错误． 答案：B 易错点6　抓不住静摩擦力引起的临界条件 7．（多选）如图所示是自行车场地赛中一段半径为R的圆弧赛道(忽略道路宽度)，赛道路面与水平面间的夹角为θ，不考虑空气阻力，自行车与骑手总质量为m，两者一起在该路段做速度为v的匀速圆周运动．路面与自行车轮之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，若自行车与赛道之间没有相对滑动，则对于骑手和自行车组成的系统，下列说法中正确的是（ ） A．若v＝，则系统向心力由重力与支持力的合力提供 B．若v>，则系统受到来自赛道路面的摩擦力沿赛道斜面指向内侧 C．系统的最大速度为 D．系统的最大速度为 解析：当系统向心力由重力与支持力的合力提供时，则有mgtanθ＝m，解得v＝，A正确；若v>，则自行车有向外滑动的趋势，所以系统受到来自赛道路面的摩擦力沿赛道路面指向内侧，B正确；系统即将向外滑动时，速度最大，有Ncosθ＝fsinθ＋mg，Nsinθ＋fcosθ＝m，f＝μN，解得v＝，C错误，D正确． 答案：ABD 重难点巩固 重难点1　常见的三种传动方式及特点 8.（多选）如图所示，偏心轮的转轴为O，以O为圆心的圆内切于偏心轮，且经过偏心轮圆心P，A和B是偏心轮边缘的两点，且AP⊥OB于P点，则下列说法中正确的是（ ） A．A、B的角速度大小相等 B．A、B的线速度大小相等 C．A、B的向心加速度大小之比为2∶1 D．A、B的向心加速度大小之比为∶3 解析：A、B两点同轴转动，角速度大小相等，故A正确；由几何关系可知A、B的转动半径之比为∶3，由v＝ωr可知，A、B的线速度大小不相等，故B错误；根据向心加速度an＝ω2r可得，A、B的向心加速度大小之比为∶3，故C错误，D正确． 答案：AD 9．某电动玩具车传动系统如图所示，A为一电动马达转轴“十字形”插销，B为套在插销上半径为R的主动轮，C为半径为3R的从动轮，连接B、C两轮的皮带传动时不打滑，工作时C轮转速为n.若将电动马达传动轴与C轮插销连接，电动马达转速不变，则此时B轮转速为（ ） A.n B.n C．3n D．9n 解析：设电动马达转速为n0，则将电动马达传动轴与B轮插销连接时，B轮的角速度为ωB＝2πn0，由于B、C轮边缘线速度大小相等，则有v＝ωBR＝ωC·3R，即2πn0·R＝2πn·3R，可得n0＝3n，若将电动马达传动轴与C轮插销连接，则C轮的角速度为ω′C＝2πn0，由于B、C轮边缘线速度大小相等，则有v′＝ω′BR＝ω′C·3R，即2πnB·R＝2πn0·3R，解得B轮转速为nB＝3n0＝9n，故选D. 答案：D 重难点2　圆锥摆运动综合问题 10.如图所示，竖直光滑杆上固定一轻质光滑定滑轮，滑块B套在杆上可自由滑动，用长度一定的细线绕过定滑轮连接滑块B和小球A，让杆转动使细线带着小球绕杆的竖直轴线以角速度ω做匀速转动，此时滑块B刚好处于静止状态，滑块B到定滑轮的距离为h且该段细线与杆平行，悬吊小球的细线与竖直方向的夹角为θ，若h越小，则（ ） A．θ越大 B．θ越小 C．ω越大 D．ω越小 解析：对B受力分析知绳子拉力F＝mBg，对A受力分析知Fsinθ＝mAω2r，其中r＝(L－h)sinθ，联立可得mBg＝mAω2(L－h)，所以θ与h无关，若h越小，则ω越小，故选D. 答案：D 重难点3　圆周运动中的动力学分析 11.如图所示，粗细均匀的光滑管道固定在竖直面内，一个质量为m、直径比管的内径略小的小球在管内做圆周运动，当小球通过最高点的速度大小为v时，管外壁对小球的作用力大小为mg，若小球通过最高点的速度大小为v，此时管壁对小球的作用力(重力加速度为g)（ ） A．大小为mg，方向竖直向上 B．大小为mg，方向竖直向上 C．大小为mg，方向竖直向下 D．大小为mg，方向竖直向下 解析：根据题意有mg＋mg＝m，设速度大小为v时，管的内壁对小球有作用力，则有mg－F＝m，解得F＝mg，因此管壁对小球的作用力大小为mg，方向竖直向上，故A正确． 答案：A 12.某科研团队为检测质量为m＝1 kg的芯片在高速旋转下的工作能力，设计了如图所示的漏斗形实验装置，O为漏斗的最低点，漏斗的半顶角θ＝60°.芯片放置在漏斗内壁上距离最低点为L＝1 m的位置上，可以与另一质量为M＝1 kg的重物通过柔软但不可伸长的轻质细绳相连．重力加速度g＝10 m/s2，不考虑细绳与漏斗的摩擦． （1）若芯片与漏斗内壁间无摩擦，且未连接重物M，为保证芯片不沿漏斗下滑，则芯片在水平方向做匀速圆周运动的角速度至少为多大？ （2）若芯片与漏斗内壁的动摩擦因数为μ＝，且连接重物M，使芯片与漏斗一起绕竖直轴OO′做匀速圆周运动，为保证芯片与漏斗内壁不发生相对滑动，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求角速度的取值范围． 解析：（1）对芯片受力分析，设漏斗对芯片的支持力为N，在竖直方向有Nsinθ＝mg，在水平方向有Fn＝Ncosθ＝mω2r，其中r＝Lsinθ，解得ω＝ rad/s. （2）当摩擦力沿漏斗向上时，角速度最小，此时在竖直方向上有Nminsinθ＋fmincosθ＝mg＋Mgcosθ，在水平方向有Fn＝Nmincosθ＋Mgsinθ－fminsinθ＝mωr，其中fmin＝μNmin，解得ωmin＝ rad/s， 当摩擦力沿漏斗向下时，角速度最大，此时在竖直方向上有Nmaxsinθ＝fmaxcosθ＋mg＋Mgcosθ，在水平方向有Fn＝Nmaxcosθ＋Mgsinθ＋fmaxsinθ＝mωr，其中fmax＝μNmax，解得ωmax＝2 rad/s，所以角速度的取值范围为 rad/s≤ω≤2 rad/s. 答案：（1） rad/s　（2） rad/s≤ω≤2 rad/s 学科网（北京）股份有限公司 $