课后限时练(04) 圆周运动与天体运动（课件PPT）-【高考快车道】2026年高考物理大二轮专题复习与策略（广东专版）

1．(2025·重庆卷)“魔幻”重庆的立体交通层叠交错，小明选取其中两条线探究车辆的运动。如图所示，轻轨列车与汽车以速度2v0分别从M和N向左同时出发，列车做匀速直线运动，汽车在长为s的NO段做匀减速直线运动并以速度v0进入半经为R的OP圆孤段做匀速圆周运动。两车均视为质点，则(　　) 课后限时练(四)　圆周运动与天体运动 题号 1 3 5 2 4 6 突破点一 突破点二 课后限时练 周末滚动融合卷 1 题号 1 3 5 2 4 6 A．汽车到O点时，列车行驶距离为s B．汽车到O点时，列车行驶距离为 C．汽车在OP段向心加速度大小为 D．汽车在OP段向心加速度大小为 √ 突破点一 突破点二 课后限时练 周末滚动融合卷 2 B　[对汽车，根据速度位移关系－(2v0)2＝－2as，可得匀减速运动的加速度大小a＝，汽车做减速运动的时间t＝＝，这段时间列车行驶距离为s'＝2v0·t＝，B正确，A错误；根据an＝，可得汽车在OP段向心加速度大小为an＝，C、D错误。故选B。] 题号 1 3 5 2 4 6 题号 2 1 3 4 5 6 2．(2025·广东深圳二模)网球训练中心使用的轮式发球机，侧视结构如图所示。两个半径均为25 cm的橡胶轮，相反方向等速旋转，带动网球飞出。发球机喷嘴在地面附近，与水平面成37°角斜向上，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，不计空气阻力。若要求水平射程约为15 m，应将橡胶轮角速度调为约(　　) A．5 rad/s　 B．10 rad/s C．50 rad/s　 D．100 rad/s √ 突破点一 突破点二 课后限时练 周末滚动融合卷 4 题号 2 1 3 4 5 6 C　[设发球机射出网球速度大小为v，喷嘴在地面附近，网球离开喷嘴后做与水平面成37°角斜抛运动，在水平方向有s＝2vtcos 37°，竖直方向，根据速度时间公式有0＝vsin 37°－gt，速度为v＝rω，联立解得ω＝50 rad/s，故选C。] 5 3．(多选)(2024·广东中山模拟预测)图甲为水上乐园水滑梯，人从高处滑下，最后从末端飞出去，可简化为如图乙所示模型。其中C点为圆弧的最低点，圆弧轨道的半径为2 m，圆弧对应的圆心角θ为 120°，AC 的竖直高度差为6 m。质量为50 kg的人在A 点从静止开始下滑，不计空气阻力和轨道摩擦，重力加速度g＝10 m/s2，则下列说法正确的是(　　) A．人从A点滑到C点过程中，重力做功为3 000 J B．人滑到C点时对圆弧的压力为3 500 N C．人在C点时处于失重状态 D．人滑到D点时速度大小为 10 m/s 题号 2 1 3 4 5 6 √ √ √ 突破点一 突破点二 课后限时练 周末滚动融合卷 6 ABD　[人从A点滑到C点过程中，重力做功为WG＝mgh＝50×10×6 J＝ 3 000 J，选项A正确；人滑到C点时根据机械能守恒定律得mgh＝m，在C点根据牛顿第二定律可知F－mg＝m，解得F＝3 500 N，根据牛顿第三定律知人对圆弧的压力为3 500 N，选项B正确；人在C点时加速度方向向上，则处于超重状态，选项C错误；从C到D由机械能守恒定律得m＝m＋mgR(1－cos 60°)，解得人滑到D点时速度大小为vD＝10 m/s，选项D正确。故选ABD。] 题号 2 1 3 4 5 6 7 4．(2025·河北卷)某同学在傍晚用内嵌多个彩灯的塑料绳跳绳，照片录了彩灯在曝光时间内的运动轨迹，简图如图。彩灯的运动可视为匀速圆周运动，相机本次曝光时间是 s，圆弧对应的圆心角约为30°，则该同学每分钟跳绳的圈数约为(　　) A．90　　B．120　　C．150　　D．180 题号 2 1 3 4 5 6 √ 突破点一 突破点二 课后限时练 周末滚动融合卷 8 C　[根据题意可知跳绳的转动角速度为ω＝＝ rad/s＝5π rad/s，故每分钟跳绳的圈数为n＝＝150，故选C。] 题号 2 1 3 4 5 6 9 5．(2025·湖北卷)甲、乙两行星绕某恒星做圆周运动，甲的轨道半径比乙的小。忽略两行星之间的万有引力作用，下列说法正确的是(　　) A．甲运动的周期比乙的小 B．甲运动的线速度比乙的小 C．甲运动的角速度比乙的小 D．甲运动的向心加速度比乙的小 题号 2 1 3 4 5 6 √ 突破点一 突破点二 课后限时练 周末滚动融合卷 10 A　[根据万有引力等于卫星做圆周运动的向心力可知G ＝m ＝mω2r＝m r＝ma，可得T＝2π，v＝，ω＝，a＝，因r甲<r乙，可知卫星甲、乙运动的周期T甲<T乙，线速度关系v甲>v乙，角速度关系ω甲>ω乙，向心加速度关系a甲>a乙，故选A。] 题号 2 1 3 4 5 6 11 6．(15分)(2024·江西卷)雪地转椅是一种游乐项目，其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动。如图(a)、(b)所示，传动装置有一高度可调的水平圆盘，可绕通过中心O点的竖直轴匀速转动。圆盘边缘A处固定连接一轻绳，轻绳另一端B连接转椅(视为质点)。转椅运动稳定后，其角速度与圆盘角速度相等。转椅与雪地之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，不计空气阻力。 题号 2 1 3 4 5 6 突破点一 突破点二 课后限时练 周末滚动融合卷 12 题号 2 1 3 4 5 6 突破点一 突破点二 课后限时练 周末滚动融合卷 13 (1)在图(a)中，若圆盘在水平雪地上以角速度ω1匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕O点做半径为r1的匀速圆周运动。求AB与OB之间夹角α的正切值； (2)将圆盘升高，如图(b)所示。圆盘匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕O1点做半径为r2的匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角为θ，绳子在水平雪地上的投影A1B与O1B的夹角为β。求此时圆盘的角速度ω2。 题号 2 1 3 4 5 6 突破点一 突破点二 课后限时练 周末滚动融合卷 14 [解析] 　(1)转椅做匀速圆周运动，设此时轻绳拉力为T，转椅质量为m，受力分析可知轻绳拉力沿切线方向的分量与转椅受到地面的滑动摩擦力平衡，沿径向方向的分量提供圆周运动的向心力，故可得 T cos α＝mr1 T sin α＝μmg 联立解得tan α＝。 题号 2 1 3 4 5 6 15 (2)设此时轻绳拉力为T'，沿A1B和垂直A1B竖直向上的分力分别为 T1＝T'sin θ，T2＝T'cos θ 对转椅根据牛顿第二定律得 T1cos β＝mr2 沿切线方向T1sin β＝f＝μFN 竖直方向FN＋T2＝mg 联立解得ω2＝。 题号 2 1 3 4 5 6 [答案] 　(1) 　(2) 16 $