专题03 圆周运动（期中真题汇编，广东专用）高一物理下学期

专题03 圆周运动的描述 3大高频考点概览 考点01 线速度、角速度、周期、转速的关系 考点02 向心加速度的两种表达式 考点03 传动装置中的速度关系 地 城 考点01 线速度、角速度、周期、转速关系 一、单选题 1．(24-25高一下·广东惠州博罗县·期中)如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的边缘上分别有、、三个点。自行车前进时，下列说法正确的是（　　） A．、两点线速度大小相等 B．、两点转速相等 C．点角速度大于点角速度 D．点线速度大于点线速度 2．(24-25高一下·广东汕头潮阳实验学校·期中)2025年蛇年春晚的舞台上，《秧BOT》节目开场，一群穿着花棉袄的机器人在舞台上扭起了秧歌。其中机器人转手绢的动作，使手绢绕中心点O在竖直面内匀速转动，如图所示，若手绢上有质量不相等的两质点A、B，则（　　） A．质点A、B的线速度相同 B．质点A、B的动能可能相等 C．质点A、B受到的合外力可能相同 D．质点A的角速度比B角速度大 3．(24-25高一下·广东广州第八十九中学·期中)由于高度限制，车库出入口采用图所示的曲杆道闸，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30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是（    ） A．点的加速度不变 B．点的线速度不变 C．点在水平方向做匀速运动 D．点的运动轨迹是圆 4．(24-25高一下·广东部分学校·期中)如图所示的石英钟，比较时针和分针的末端点，转动时（　　） A．两端点角速度相等 B．两端点线速度相等 C．时针端点角速度较大 D．分针端点线速度较大 5．(24-25高一下·广东肇庆部分学校·期中)空中飞椅深受年轻人的喜爱，飞椅的位置不同，感受也不同，关于飞椅的运动，下列说法正确的是（　　） A．乘坐飞椅的所有爱好者一起做圆周运动，最外侧的飞椅角速度最大 B．缆绳一样长，悬挂点在最外侧的飞椅与悬挂在内侧的飞椅向心加速度大小相等 C．飞椅中的人随飞椅一起做圆周运动，受重力、飞椅的支持力与向心力 D．不管飞椅在什么位置，缆绳长短如何，做圆周运动的飞椅角速度都相同 6．(24-25高一下·广东湛江第二十一中学·期中)如图为在短道速滑比赛中运动员过弯道情景。假定两位运动员在过弯道时保持各自的速率恒定，一位运动员在内道角速度为ω1，线速度大小为v1；另一位运动员在外道角速度为ω2，线速度大小为v2，他们同时进入弯道同时出弯道，则他们的角速度与线速度大小的关系为（　　） A．ω1＝ω2，v1<v2 B．ω1>ω2，v1<v2 C．ω1<ω2，v1＝v2 D．ω1<ω2，v1<v2 2、 多选题 7．(24-25高一下·广东湛江第二十一中学·期中)我国劳动人民发明的汉石磨盘可使谷物脱壳、粉碎，通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉，如图所示。若驴对磨杆的拉力F沿圆周切线方向，大小为500N，磨盘半径r为0.4m，磨杆长为0.4m，驴对磨杆的拉力作用在磨杆末端，磨盘转动一周的时间为5s（驴拉磨可以看成做匀速圆周运动），则（　　） A．磨盘与磨杆处处线速度相等 B．磨杆末端的线速度大小为 C．驴拉磨转动一周拉力做的功为 D．磨盘边缘的向心加速度大小为m/ 8．(24-25高一下·广东·期中)如图所示，在水平桌面上，指尖陀螺绕垂直于桌面的中心轴线做圆周运动，A、B、C是陀螺上的三点，到中心轴线的垂直距离之比为1：2：3，则下列说法正确的是（　　） A．A、B、C三点的角速度大小之比为3：2：1 B．A、B、C三点的线速度大小之比为1：2：3 C．A、B、C三点的周期之比为1：1：1 D．A、B、C三点的向心加速度大小之比为1：4：9 地 城 考点02 向心加速度的两种表达式 一、单选题 1．(24-25高一下·广东湛江第二十一中学·期中)下列关于做圆周运动的物体所受的向心力说法正确的是（　　） A．做匀速圆周运动的物体，向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力 B．因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小 C．向心力一定是物体所受的合外力 D．向心力的方向总是不变的 2．(24-25高一下·广东深圳桃源居中澳实验学校·期中)下面说法正确的是（　　） A．平抛运动属于匀变速曲线运动 B．匀速圆周运动属于匀变速曲线运动 C．做圆周运动的物体其合外力一定指向轨迹的圆心 D．如果物体同时参与两个直线运动，其运动轨迹一定是直线运动 3．(24-25高一下·广东佛山南海区·期中)2025年春晚舞台上最吸引人的一个节目是人机共舞的《秧》。机器人的手指顶住八角巾中心点O使其做匀速圆周运动，A、C点连线过中心点O，则以下说法正确的是（　　） A．A、C点的向心加速度相同 B．A点的角速度大于B点的角速度 C．A点的线速度是B点线速度的2倍 D．B点向心加速度小于C点的向心加速度 4．(24-25高一下·广东深圳·期中)下列说法正确的是（　　） A．物体在恒力作用下可能做曲线运动 B．做匀速圆周运动的物体，加速度保持不变 C．开普勒第三定律公式中，T是行星的自转周期，k与中心天体有关 D．牛顿利用扭秤实验测出了引力常量，成为第一个计算出地球质量的人 5．(24-25高一下·广东深圳深圳外国语学校·期中)下列说法正确的是（　　） A．匀速圆周运动是一种匀速运动 B．平抛运动是一种匀变速运动 C．匀速圆周运动的加速度是恒定的 D．物体做圆周运动时，其合力垂直于速度方向，不改变线速度大小 6．(24-25高一下·广东清远六校·期中)如图是都江堰水利工程，建于公元前256年，图甲是丰水期的模型图，图乙是枯水期的真实图，其特别设计如：鱼嘴、宝瓶口、飞沙堰，科学地解决了江水分流、排沙、控制流量等问题，消除了水患。现这一功能，与物理学中的离心运动密切相关，实现水沙分离，让流入宝瓶口的水含沙量非常之少。现在请根据以下选项，选出最符合物理学原理的描述（　　） A．沙子因密度大于水，故在江水中自然下沉，实现沙水分离 B．江水在流经都江堰的特定弯道时，由于提供的向心力不足，将较重的沙石甩向岸边，实现排沙 C．假设水流漩涡各处的角速度相等，沙石容易进入宝瓶口，难以进入飞沙堰 D．沙石在水流中的运动轨迹与离心运动无关，主要依靠水流速度差异实现分离 7．(24-25高一下·湖南常德临澧县第一中学·月考)如图所示一种古老的舂米机，舂米时，稻谷放在石臼中，横梁可以绕转动，在横梁前端处固定一春米锤，脚踏在横梁另一端点往下压时，舂米锤便向上抬起。然后提起脚，舂米锤就向下运动，击打中的稻谷，使稻谷的壳脱落，稻谷变为大米。已知，则在横梁绕O转动过程中（    ） A．B、C的向心加速度大小相等 B．B、C的角速度关系满足 C．B、C的线速度大小关系满足 D．B、C的加速度大小关系满足 二、多选题 8．(24-25高一下·广东清远六校·期中)运球转身是篮球运动中重要进攻技术之一、拉球转身的动作是难点，如图甲所示，由于篮球规则规定转身时手掌不能上翻，我们理想化处理为如图乙所示的模型，薄长方体代表手掌，转身时球紧贴竖立的手掌，绕着转轴（中枢脚所在直线）做圆周运动，假设手掌和球之间的最大静摩擦因数为0.5，篮球质量为，球心到转轴的距离为，取，此过程可以理想化看成匀速圆运动。关于完成此动作，下列描述中正确的是（　　） A．篮球球心的线速度不变 B．篮球球心的向心加速度不变 C．手对篮球的摩擦力至少为 D．篮球球心的线速度至少要 9．(23-24高一下·广东广州育才中学·期中)质量为m的小球用长为L的轻质细线悬挂在O点，在O点的正下方处有一光滑小钉子P，把细线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度地释放小球，当细线碰到钉子的瞬间（瞬时速度不变），设细线没有断裂，则下列说法正确的是（　　） A．小球的速度突然减小 B．小球的角速度突然减小 C．小球处于超重状态 D．小球对细线的拉力突然增大 3、 实验题 10．(24-25高一下·广东汕头第一中学·期中)如图甲为向心力演示仪的示意图，图乙为俯视图。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两轮在皮带的传动下匀速转动。 现将两个小钢球分别放入A、B槽中，①球的质量是②球的2倍，①球放在A槽的边缘，②球放在B槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为，如图乙所示，则钢球①，②的角速度之比为___________，钢球①，②的线速度大小之比为___________，向心力大小之比为___________。 11．(24-25高一下·广东领航高中联盟·期中)某实验小组用如图所示的向心力演示器定量探究匀速圆周运动所需向心力的大小与物体的质量、角速度的大小和运动半径之间的关系，挡板到各自转轴的距离之比为，请回答下列问题： (1)本实验中用到的实验方法是_____（选填“控制变量法”或“等效替代法”）。 (2)在一次实验中，一同学把两个质量相等的钢球分别放在挡板处，将传动皮带套在半径不同的左、右塔轮上，匀速转动手柄，他探究的是向心力的大小与_____（选填“质量”“角速度”或“半径”）大小的关系，若左、右标尺上显示的等分格的数量之比为，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为_____。 12．(24-25高一下·广东珠海·期中)甲图为向心力演示仪。某同学探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1：2：1，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为1：1、2：1和3：1。 (1)本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，实验中采用的主要实验方法与下列实验相同的是___________； A．探究两个互成角度的力的合成规律 B．探究平抛运动的特点 C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系 (2)在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第___________层塔轮（选填“一”“二””或“三”）； (3)按（2）中正确选择后，两次以不同的转速匀速转动手柄，左、右测力筒露出等分标记如图丙所示。则可得出的实验结论是___________。 地 城 考点03 传动装置中的速度关系 一、单选题 1．(24-25高一下·广东深圳福田某校·期中)我国科幻电影流浪地球中设定的“太空电梯”，激发了众多科幻爱好者研究的兴趣。直立的太空电梯从地面基座连接距离地球表面约的轨道空间站，空间站相对地面静止。若地球的半径近似为，下列说法正确的是（　　） A．太空电梯梯架上各点的线速度大小相等 B．太空电梯梯架上各点的向心加速度大小相等 C．天空电梯的基座可以建造在武汉市 D．宇航员在该空间站受到地球的万有引力比在地面受到地球的万有引力小 2．(24-25高一下·广东领航高中联盟·期中)拉坯是陶瓷手工塑形的关键环节之一，如图为拉坯后获得的粗坯，其对称轴与转台中心转轴重合，粗坯上两质点到中心转轴的距离之比为。当粗坯随转台匀速转动时，两质点的线速度大小之比为（　　） A． B． C． D． 3．(24-25高一下·广东惠州第一中学·期中)骑自行车是一种绿色环保的出行方式。如图所示是某款自行车传动结构的示意图，该自行车的大齿轮与小齿轮的齿数比为3：1，小齿轮与后轮的半径之比为1：7；它们的边缘分别有A、B、C三个点，则下列说法正确的是（　　） A．三点的周期之比为1：3：1 B．三点的角速度之比为3：1：1 C．三点的线速度大小之比为7：7：1 D．三点的向心加速度大小之比为1：3：21 4．(24-25高一下·广东清远六校·期中)中国已经是汽车大国，2022年中国汽车总销量为2750万辆。如图甲是汽车发动机的结构图，其中正时系统对发动机的正常运行起到至关重要的作用。图乙是其简化图，、是皮带轮边缘上的点，和同轴，且，当系统匀速转动时，以下说法正确的是（　　） A．点的线速度是点的两倍 B．点的角速度是点的两倍 C．点的转速是点的两倍 D．点的向心加速度是点的四倍 5．(24-25高一下·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)无级变速汽车变速箱的工作原理可以简化为如图所示的装置，两个相同锥体A、B水平放置，它们的中心轴分别与动力输入端和动力输出端连接，动力输入端的中心轴带动锥体A转动，锥体A带动钢带转动的同时，钢带在锥体上前后移动，带动动力输出端B转速改变，实现汽车变速。a、b是锥体上与钢带接触的两动点，不计钢带的形变且钢带所在的平面始终与两中心轴垂直，若保持动力输入端中心轴转速不变，则钢带由后向前运动的过程中（　　） A．动点a、b的线速度相等且逐渐减小 B．锥体B的转速增大 C．汽车在减速 D．任意时刻动点a、b的向心加速度都相同 6．如图是《天工开物》中牛力齿轮的原理简化图，牛拉动横杆驱动半径为的大齿轮匀速率转动，大齿轮与半径为的中齿轮垂直咬合，中齿轮通过横轴与半径为小齿轮相连，小齿轮驱动抽水桶抽水，已知牛拉横杆转一圈所需的时间为t，则抽水桶的运动速率约为（　　） A． B． C． D． 2、 多选题 7．(24-25高一下·广东佛山南海区·期中)在工业生产中，常用圆锥形滚筒搭建水平传送带以完成转弯，其结构如图所示。圆锥滚筒两端横截面半径分别为和，转弯轨道的内外半径分别为和。已知货物与滚筒间不打滑，每个圆锥筒以相同的角速度转动，则下列说法正确的是（　　） A．可视为质点的货物分别通过传送带内外两侧时的线速度大小相等 B．可视为质点的货物分别通过传送带内外两侧时的角速度大小相等 C．单个圆锥滚筒滚动时内外两端角速度之比 D．单个圆锥滚筒滚动时内外两端横截面的半径之比 8．(24-25高一下·广东广州真光中学·期中)如图是自行车的传动装置简图，其中A为连接踏板的大齿盘（牙盘），B为小齿盘（飞轮），A、B间用链条连接，C为自行车后轮，假设A、B、C的半径之比为，在平直道路上正常骑行时，A盘的转动角速度为。下列说法正确的是（　　） A．盘与盘的角速度相等 B．盘与轮的角速度相等 C．盘边缘的线速度大小等于 D．自行车前行的速度大小为 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 圆周运动的描述 3大高频考点概览 考点01 线速度、角速度、周期、转速的关系 考点02 向心加速度的两种表达式 考点03 传动装置中的速度关系 地 城 考点01 线速度、角速度、周期、转速关系 一、单选题 1．(24-25高一下·广东惠州博罗县·期中)如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的边缘上分别有、、三个点。自行车前进时，下列说法正确的是（　　） A．、两点线速度大小相等 B．、两点转速相等 C．点角速度大于点角速度 D．点线速度大于点线速度 【答案】A 【详解】AB．由题意、点为皮带传动，可得 根据线速度和角速度公式，、点的半径不相等，故、点的角速度不相等，根据角速度和转速的关系，可得、点的转速不相等，故A正确，B错误； CD．、点为同轴传动，点角速度等于点角速度，因为点半径大，根据线速度和角速度公式，点线速度小于点线速度，故CD错误。 故选A。 2．(24-25高一下·广东汕头潮阳实验学校·期中)2025年蛇年春晚的舞台上，《秧BOT》节目开场，一群穿着花棉袄的机器人在舞台上扭起了秧歌。其中机器人转手绢的动作，使手绢绕中心点O在竖直面内匀速转动，如图所示，若手绢上有质量不相等的两质点A、B，则（　　） A．质点A、B的线速度相同 B．质点A、B的动能可能相等 C．质点A、B受到的合外力可能相同 D．质点A的角速度比B角速度大 【答案】B 【详解】AD．由于质点A、B绕中心点O在竖直面内匀速转动，则两质点具有相同的角速度，但质点A转动半径小于B的转动半径，根据线速度与角速度关系 可知，质点A的线速度小于质点B的线速度，A错误，D错误； B．由动能表达式 可知动能与质量和线速度有关，故质点A、B的动能可能相等，B正确； C．质点所受的合外力为 可知二者质量不相等，合外力大小可能相等，但方向指向圆心，二者方向不同，C错误。 故选B。 3．(24-25高一下·广东广州第八十九中学·期中)由于高度限制，车库出入口采用图所示的曲杆道闸，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30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是（    ） A．点的加速度不变 B．点的线速度不变 C．点在水平方向做匀速运动 D．点的运动轨迹是圆 【答案】D 【详解】A．P点绕O点做匀速圆周运动，则加速度方向指向O点，方向不断变化，故A错误； B．P点绕O点匀速转动，可知P点的线速度大小不变，方向时刻改变，故B错误； D．因P点做圆周运动，Q点相对P点静止，可知Q点的运动轨迹是圆，故D正确； C．因P点做匀速圆周运动，杆绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，P点的水平速度增加，则Q点的水平速度也是增加，则Q点在水平方向不是匀速运动，故C错误。 故选D。 4．(24-25高一下·广东部分学校·期中)如图所示的石英钟，比较时针和分针的末端点，转动时（　　） A．两端点角速度相等 B．两端点线速度相等 C．时针端点角速度较大 D．分针端点线速度较大 【答案】D 【详解】AC．时针转一周需12小时，分针转一周需1小时，则可知时针与分针转动周期比为，根据，可知，时针与分针转动的角速度比为，故AC错误； BD．由于分针比时针长，则其端点做圆周运动的半径大于时针端点做圆周运动的半径，根据，可知分针端点线速度较大，故B错误，D正确。 故选D。 5．(24-25高一下·广东肇庆部分学校·期中)空中飞椅深受年轻人的喜爱，飞椅的位置不同，感受也不同，关于飞椅的运动，下列说法正确的是（　　） A．乘坐飞椅的所有爱好者一起做圆周运动，最外侧的飞椅角速度最大 B．缆绳一样长，悬挂点在最外侧的飞椅与悬挂在内侧的飞椅向心加速度大小相等 C．飞椅中的人随飞椅一起做圆周运动，受重力、飞椅的支持力与向心力 D．不管飞椅在什么位置，缆绳长短如何，做圆周运动的飞椅角速度都相同 【答案】D 【详解】A．乘坐飞椅的所有爱好者一起做圆周运动，所有飞椅的角速度都相同，选项A错误； B．缆绳一样长，则悬挂点在最外侧的飞椅与悬挂在内侧的飞椅转动半径不同，根据a=ω2r可知，向心加速度大小不相等，选项B错误； C．飞椅中的人随飞椅一起做圆周运动，受重力、飞椅的支持力作用，两个力的合力等于向心力，选项C错误； D．不管飞椅在什么位置，缆绳长短如何，所有飞椅绕同一轴转动，则做圆周运动的飞椅角速度都相同，选项D正确。 故选D。 6．(24-25高一下·广东湛江第二十一中学·期中)如图为在短道速滑比赛中运动员过弯道情景。假定两位运动员在过弯道时保持各自的速率恒定，一位运动员在内道角速度为ω1，线速度大小为v1；另一位运动员在外道角速度为ω2，线速度大小为v2，他们同时进入弯道同时出弯道，则他们的角速度与线速度大小的关系为（　　） A．ω1＝ω2，v1<v2 B．ω1>ω2，v1<v2 C．ω1<ω2，v1＝v2 D．ω1<ω2，v1<v2 【答案】A 【详解】两运动员同时进入弯道同时出弯道，则运动时间 相等，根据 题图可知外轨运动员所走孤较长，故其线速度较大，即 题意知他们同时进入弯道同时出弯道，即相同时间转过相同的圆心角，根据 故 故选A。 2、 多选题 7．(24-25高一下·广东湛江第二十一中学·期中)我国劳动人民发明的汉石磨盘可使谷物脱壳、粉碎，通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉，如图所示。若驴对磨杆的拉力F沿圆周切线方向，大小为500N，磨盘半径r为0.4m，磨杆长为0.4m，驴对磨杆的拉力作用在磨杆末端，磨盘转动一周的时间为5s（驴拉磨可以看成做匀速圆周运动），则（　　） A．磨盘与磨杆处处线速度相等 B．磨杆末端的线速度大小为 C．驴拉磨转动一周拉力做的功为 D．磨盘边缘的向心加速度大小为m/ 【答案】CD 【详解】A．磨盘与磨杆属于同轴转动，所以其处处角速度相等，但是由于它们做圆周运动的轨道半径不同，根据线速度与角速度的关系，所以线速度不相等，故A错误； B．磨杆长度与磨盘半径相等，则磨杆末端转动一周的弧长为 线速度的大小为，故B错误； C．驴对磨的拉力沿圆周切线方向，拉力作用点的速度方向也在圆周切线方向，所以可以认为拉磨过程中拉力方向始终与速度方向相同，根据微元法可知，拉力对磨盘所做的功等于拉力的大小与拉力作用点沿圆周运动弧长的乘积，则磨转动一周弧长为 所以拉力所做的功为，故C正确； D．磨盘边缘的向心加速度为，故D正确。 故选CD。 8．(24-25高一下·广东·期中)如图所示，在水平桌面上，指尖陀螺绕垂直于桌面的中心轴线做圆周运动，A、B、C是陀螺上的三点，到中心轴线的垂直距离之比为1：2：3，则下列说法正确的是（　　） A．A、B、C三点的角速度大小之比为3：2：1 B．A、B、C三点的线速度大小之比为1：2：3 C．A、B、C三点的周期之比为1：1：1 D．A、B、C三点的向心加速度大小之比为1：4：9 【答案】BC 【详解】AC．由题意可知，指尖陀螺上的所有点都围绕中心轴做同轴转动，角速度相等、周期相等，故A、B、C三点的角速度大小之比为1：1：1 故A、B、C三点的周期之比为1：1：1 故A错误，C正确； B．题意知A、B、C是陀螺上的三点，到中心轴线的垂直距离之比为1：2：3 根据 由于角速度相等，可知A、B、C三点的周期相等，线速度之比为1∶2∶3 故B正确； D．题意知A、B、C是陀螺上的三点，到中心轴线的垂直距离之比为1：2：3 由于角速度相等，A、B、C三点的向心加速度大小之比为1：2：3 故D错误。 故选BC。 地 城 考点02 向心加速度的两种表达式 一、单选题 1．(24-25高一下·广东湛江第二十一中学·期中)下列关于做圆周运动的物体所受的向心力说法正确的是（　　） A．做匀速圆周运动的物体，向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力 B．因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小 C．向心力一定是物体所受的合外力 D．向心力的方向总是不变的 【答案】B 【详解】A．匀速圆周运动中，向心力方向始终指向圆心，但方向随物体位置变化而不断改变，因此是变力而非恒力，故A错误； B．向心力与线速度方向垂直，仅改变速度方向而不改变速度大小，故B正确； C．向心力不一定是合外力。匀速圆周运动中向心力等于合外力，但非匀速圆周运动中合外力包含切向分量，此时向心力仅为合外力的法向分量，故C错误； D．向心力方向始终指向圆心，但圆心位置随物体运动不断变化，因此方向时刻改变，故D错误。 故选B。 2．(24-25高一下·广东深圳桃源居中澳实验学校·期中)下面说法正确的是（　　） A．平抛运动属于匀变速曲线运动 B．匀速圆周运动属于匀变速曲线运动 C．做圆周运动的物体其合外力一定指向轨迹的圆心 D．如果物体同时参与两个直线运动，其运动轨迹一定是直线运动 【答案】A 【详解】A．平抛运动仅受重力，加速度恒为重力加速度，方向竖直向下，且轨迹为曲线，因此属于匀变速曲线运动，故A正确； B．匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，方向不断变化，属于变加速曲线运动，而非匀变速，故B错误； C．匀速圆周运动的合外力指向圆心；非匀速圆周运动的合外力存在切向分量，方向不指向圆心，故C错误； D．两个直线运动的合运动轨迹可能是曲线，例如平抛运动（水平匀速直线和竖直自由落体的合成），故D错误。 故选A。 3．(24-25高一下·广东佛山南海区·期中)2025年春晚舞台上最吸引人的一个节目是人机共舞的《秧》。机器人的手指顶住八角巾中心点O使其做匀速圆周运动，A、C点连线过中心点O，则以下说法正确的是（　　） A．A、C点的向心加速度相同 B．A点的角速度大于B点的角速度 C．A点的线速度是B点线速度的2倍 D．B点向心加速度小于C点的向心加速度 【答案】D 【详解】A．A、C点的向心加速度方向不相同，向心加速度不可能相同，故A错误； B．同轴转动的物体角速度相同，A点的角速度等于B点的角速度，故B错误； C．依据 如果A点的线速度是B点线 速度的2倍，它们角速度相等，则A点圆周运 动半径必须是B圆周运动半径2倍，与图不符，故C错误； D．根据向心角速度 由于B、C角速度相等，C点圆周运 动半径大于B圆周运动半径，故B点向心加速度小于C点的向心加速度，故D正确。 故选D。 4．(24-25高一下·广东深圳·期中)下列说法正确的是（　　） A．物体在恒力作用下可能做曲线运动 B．做匀速圆周运动的物体，加速度保持不变 C．开普勒第三定律公式中，T是行星的自转周期，k与中心天体有关 D．牛顿利用扭秤实验测出了引力常量，成为第一个计算出地球质量的人 【答案】A 【详解】A．物体受恒力作用时，如果该力与初速度方向不在同一直线上，则物体做曲线运动，A正确； B．做匀速圆周运动的物体，加速度大小不变，但方向一直改变，B错误； C．根据开普勒第三定律可知，公式中是行星的公转周期，与中心天体有关，C错误； D．卡文迪什利用扭秤实验测出了引力常量，成为第一个“计算”出地球质量的人，D错误。 故选A。 5．(24-25高一下·广东深圳深圳外国语学校·期中)下列说法正确的是（　　） A．匀速圆周运动是一种匀速运动 B．平抛运动是一种匀变速运动 C．匀速圆周运动的加速度是恒定的 D．物体做圆周运动时，其合力垂直于速度方向，不改变线速度大小 【答案】B 【详解】A．匀速圆周运动的速度大小不变，方向时刻发生变化，不是匀速运动，故A错误； B．平抛运动的加速度为重力加速度，恒定不变，是一种匀变速运动，故B正确； C．匀速圆周运动的加速度大小不变，方向时刻发生变化，所以加速度是变化的，故C错误； D．物体做匀速圆周运动时，其合力垂直于速度方向，不改变线速度大小；物体做变速圆周运动时，其合力与速度方向不垂直，会改变线速度大小，故D错误。 故选B。 6．(24-25高一下·广东清远六校·期中)如图是都江堰水利工程，建于公元前256年，图甲是丰水期的模型图，图乙是枯水期的真实图，其特别设计如：鱼嘴、宝瓶口、飞沙堰，科学地解决了江水分流、排沙、控制流量等问题，消除了水患。现这一功能，与物理学中的离心运动密切相关，实现水沙分离，让流入宝瓶口的水含沙量非常之少。现在请根据以下选项，选出最符合物理学原理的描述（　　） A．沙子因密度大于水，故在江水中自然下沉，实现沙水分离 B．江水在流经都江堰的特定弯道时，由于提供的向心力不足，将较重的沙石甩向岸边，实现排沙 C．假设水流漩涡各处的角速度相等，沙石容易进入宝瓶口，难以进入飞沙堰 D．沙石在水流中的运动轨迹与离心运动无关，主要依靠水流速度差异实现分离 【答案】B 【详解】ABD．江水在流经都江堰的特定弯道时，由于水的比重小于沙石的比重，水运动的速度快，所以水更容易向凹岸做离心运动，凹岸的水流速较快；同时由于提供的向心力不足，将较重的沙石甩向岸边，实现排沙，故AD错误，B正确； C．沙石的运动半径较小，根据运动的速度越小，则难以进入宝瓶口，故C错误。 故选B。 7．(24-25高一下·湖南常德临澧县第一中学·月考)如图所示一种古老的舂米机，舂米时，稻谷放在石臼中，横梁可以绕转动，在横梁前端处固定一春米锤，脚踏在横梁另一端点往下压时，舂米锤便向上抬起。然后提起脚，舂米锤就向下运动，击打中的稻谷，使稻谷的壳脱落，稻谷变为大米。已知，则在横梁绕O转动过程中（    ） A．B、C的向心加速度大小相等 B．B、C的角速度关系满足 C．B、C的线速度大小关系满足 D．B、C的加速度大小关系满足 【答案】D 【详解】AB．B、C属于同轴转动，角速度相等，即 由向心加速度公式 因为 故B、C的向心加速度关系为 故AB错误； C．由线速度与角速度关系 可知 故C错误； D．B、C分别绕O做匀速圆周运动，则有 由上述分析可知 故D正确。 故选D。 二、多选题 8．(24-25高一下·广东清远六校·期中)运球转身是篮球运动中重要进攻技术之一、拉球转身的动作是难点，如图甲所示，由于篮球规则规定转身时手掌不能上翻，我们理想化处理为如图乙所示的模型，薄长方体代表手掌，转身时球紧贴竖立的手掌，绕着转轴（中枢脚所在直线）做圆周运动，假设手掌和球之间的最大静摩擦因数为0.5，篮球质量为，球心到转轴的距离为，取，此过程可以理想化看成匀速圆运动。关于完成此动作，下列描述中正确的是（　　） A．篮球球心的线速度不变 B．篮球球心的向心加速度不变 C．手对篮球的摩擦力至少为 D．篮球球心的线速度至少要 【答案】CD 【详解】A．篮球球心的线速度方向时刻在变，即线速度时刻改变，故A错误； B．篮球做匀速圆运动，向心加速度方向时刻指向圆心，其方向时刻在变，即向心加速度时刻在变，故B错误； C．对篮球，竖直方向有 可知手对篮球的摩擦力至少为5N，故C正确； D．根据， 代入题中数据，联立解得 故D正确。 故选CD。 9．(23-24高一下·广东广州育才中学·期中)质量为m的小球用长为L的轻质细线悬挂在O点，在O点的正下方处有一光滑小钉子P，把细线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度地释放小球，当细线碰到钉子的瞬间（瞬时速度不变），设细线没有断裂，则下列说法正确的是（　　） A．小球的速度突然减小 B．小球的角速度突然减小 C．小球处于超重状态 D．小球对细线的拉力突然增大 【答案】CD 【详解】AB．根据题意，细线碰到钉子的瞬间，小球的瞬时速度v不变，但其做圆周运动的半径从L突变为，由 可知小球的角速度突然增大，速度v不变，故AB错误； CD．根据牛顿第二定律 可得 可知小球受到的拉力增大，由牛顿第三定律知，小球对细线的拉力增大且大于重力，所以小球处于超重状态，故C D正确。 故选CD。 3、 实验题 10．(24-25高一下·广东汕头第一中学·期中)如图甲为向心力演示仪的示意图，图乙为俯视图。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两轮在皮带的传动下匀速转动。 现将两个小钢球分别放入A、B槽中，①球的质量是②球的2倍，①球放在A槽的边缘，②球放在B槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为，如图乙所示，则钢球①，②的角速度之比为___________，钢球①，②的线速度大小之比为___________，向心力大小之比为___________。 【答案】 【详解】[1]a、b两轮在皮带的传动下匀速转动，且a、b轮半径相同，可知，则钢球①，②的角速度之比为。 [2]根据，可知钢球①，②的线速度大小之比为。 [3]根据向心力表达式，可知钢球①，②的向心力大小之比为。 11．(24-25高一下·广东领航高中联盟·期中)某实验小组用如图所示的向心力演示器定量探究匀速圆周运动所需向心力的大小与物体的质量、角速度的大小和运动半径之间的关系，挡板到各自转轴的距离之比为，请回答下列问题： (1)本实验中用到的实验方法是_____（选填“控制变量法”或“等效替代法”）。 (2)在一次实验中，一同学把两个质量相等的钢球分别放在挡板处，将传动皮带套在半径不同的左、右塔轮上，匀速转动手柄，他探究的是向心力的大小与_____（选填“质量”“角速度”或“半径”）大小的关系，若左、右标尺上显示的等分格的数量之比为，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为_____。 【答案】(1)控制变量法 (2) 角速度 【详解】（1）本实验中用到的实验方法是控制变量法。 （2）[1] 将传动皮带套在半径不同的左、右塔轮上，则钢球运动的角速度不同，探究的是向心力的大小与角速度的关系； [2]左、右标尺上显示的等分格的数量之比为，左、右两钢球受到的向心力之比为，根据可知，由于两球的质量相等，转动半径相同，转动的角速度之比为 由可知，左、右塔轮半径之比为2：1。 12．(24-25高一下·广东珠海·期中)甲图为向心力演示仪。某同学探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1：2：1，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为1：1、2：1和3：1。 (1)本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，实验中采用的主要实验方法与下列实验相同的是___________； A．探究两个互成角度的力的合成规律 B．探究平抛运动的特点 C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系 (2)在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第___________层塔轮（选填“一”“二””或“三”）； (3)按（2）中正确选择后，两次以不同的转速匀速转动手柄，左、右测力筒露出等分标记如图丙所示。则可得出的实验结论是___________。 【答案】(1)C (2)一 (3)当质量m、角速度一定时，F与小球运动半径r成正比 【详解】（1）A．本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。探究两个互成角度的力的合成规律，采用的实验方法是等效替代法，故A错误； B．在“探究平抛运动的特点”的实验中，采用的是等效思想，故B错误； C．在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验中，采用的实验方法是控制变量法，故C正确。 故选C。 （2）在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系时，应保持两小球质量m、角速度相同，则需要将传动皮带调至第一层塔轮，以保证两球的角速度相同。 （3）当两次实验的角速度为、时，左、右测力筒露出的格子数之比均为2：1，左右两标尺露出的格子数之比表示向心力的比值，且B处、C处分别到各自转轴中心距离之比为2：1，可知当质量m、角速度一定时，F与小球运动半径r成正比。 地 城 考点03 传动装置中的速度关系 一、单选题 1．(24-25高一下·广东深圳福田某校·期中)我国科幻电影流浪地球中设定的“太空电梯”，激发了众多科幻爱好者研究的兴趣。直立的太空电梯从地面基座连接距离地球表面约的轨道空间站，空间站相对地面静止。若地球的半径近似为，下列说法正确的是（　　） A．太空电梯梯架上各点的线速度大小相等 B．太空电梯梯架上各点的向心加速度大小相等 C．天空电梯的基座可以建造在武汉市 D．宇航员在该空间站受到地球的万有引力比在地面受到地球的万有引力小 【答案】D 【详解】A．太空电梯梯架上各点同轴转动，角速度相同，但半径不相同，根据 可知太空电梯梯架上各点的线速度大小不相等，故A错误； B. 太空电梯梯架上各点同轴转动，角速度相同，但线速度大小不同，根据，则向心加速度大小不相等，故B错误； C. 由于要与同步轨道的空间站进行连接，故太空电梯应该建立在同步卫星轨道所在的平面内，即赤道上，故C错误； D．静止轨道距地球表面高处，该处到地心距离为，约为地球半径的倍，根据 可得引力约为地球表面的，故D正确。 故选D。 2．(24-25高一下·广东领航高中联盟·期中)拉坯是陶瓷手工塑形的关键环节之一，如图为拉坯后获得的粗坯，其对称轴与转台中心转轴重合，粗坯上两质点到中心转轴的距离之比为。当粗坯随转台匀速转动时，两质点的线速度大小之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】两质点角速度大小相等，根据，两质点到中心转轴的距离之比为，所以两质点的线速度大小之比为。 故选B。 3．(24-25高一下·广东惠州第一中学·期中)骑自行车是一种绿色环保的出行方式。如图所示是某款自行车传动结构的示意图，该自行车的大齿轮与小齿轮的齿数比为3：1，小齿轮与后轮的半径之比为1：7；它们的边缘分别有A、B、C三个点，则下列说法正确的是（　　） A．三点的周期之比为1：3：1 B．三点的角速度之比为3：1：1 C．三点的线速度大小之比为7：7：1 D．三点的向心加速度大小之比为1：3：21 【答案】D 【详解】AB两点同缘转动，则线速度相等，即 齿数之比等于半径之比，可知 根据可知角速度之比 根据可知，周期之比 根据可知向心加速度之比为 BC两点同轴转动，则角速度相等，即 而根据可知线速度之比 根据可知，周期之比 根据可知向心加速度之比为 综上可知三点的周期之比为3：1：1；三点的角速度之比为1：3：3；三点的线速度大小之比为1：1：7；三点的向心加速度大小之比为1：3：21。 故选D。 4．(24-25高一下·广东清远六校·期中)中国已经是汽车大国，2022年中国汽车总销量为2750万辆。如图甲是汽车发动机的结构图，其中正时系统对发动机的正常运行起到至关重要的作用。图乙是其简化图，、是皮带轮边缘上的点，和同轴，且，当系统匀速转动时，以下说法正确的是（　　） A．点的线速度是点的两倍 B．点的角速度是点的两倍 C．点的转速是点的两倍 D．点的向心加速度是点的四倍 【答案】D 【详解】AB．、是皮带轮边缘上的点，则有，根据，可得 和同轴，则有，根据，可得 联立可得， 故AB错误； C．根据，可得 故C错误； D．根据 可得 故D正确。 故选D。 5．(24-25高一下·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)无级变速汽车变速箱的工作原理可以简化为如图所示的装置，两个相同锥体A、B水平放置，它们的中心轴分别与动力输入端和动力输出端连接，动力输入端的中心轴带动锥体A转动，锥体A带动钢带转动的同时，钢带在锥体上前后移动，带动动力输出端B转速改变，实现汽车变速。a、b是锥体上与钢带接触的两动点，不计钢带的形变且钢带所在的平面始终与两中心轴垂直，若保持动力输入端中心轴转速不变，则钢带由后向前运动的过程中（　　） A．动点a、b的线速度相等且逐渐减小 B．锥体B的转速增大 C．汽车在减速 D．任意时刻动点a、b的向心加速度都相同 【答案】B 【详解】A．根据题意有动点a、b的线速度相等，有 钢带由后向前运动的过程中 增大，可得 增大，A错误； BC．由于有 解得 增大， 减小，可得 增大，汽车在加速，B正确，C错误； D．a、b两点向心加速度方向不同，则加速度不同，所以D错误。 故选B。 6．如图是《天工开物》中牛力齿轮的原理简化图，牛拉动横杆驱动半径为的大齿轮匀速率转动，大齿轮与半径为的中齿轮垂直咬合，中齿轮通过横轴与半径为小齿轮相连，小齿轮驱动抽水桶抽水，已知牛拉横杆转一圈所需的时间为t，则抽水桶的运动速率约为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】大齿轮的线速度大小为 由题意可知，大齿轮和中齿轮的线速度大小相等，即 中齿轮和小齿轮是同轴传动，具有相同的角速度，根据，可知 解得 故选A。 2、 多选题 7．(24-25高一下·广东佛山南海区·期中)在工业生产中，常用圆锥形滚筒搭建水平传送带以完成转弯，其结构如图所示。圆锥滚筒两端横截面半径分别为和，转弯轨道的内外半径分别为和。已知货物与滚筒间不打滑，每个圆锥筒以相同的角速度转动，则下列说法正确的是（　　） A．可视为质点的货物分别通过传送带内外两侧时的线速度大小相等 B．可视为质点的货物分别通过传送带内外两侧时的角速度大小相等 C．单个圆锥滚筒滚动时内外两端角速度之比 D．单个圆锥滚筒滚动时内外两端横截面的半径之比 【答案】BD 【详解】AB．由题图可知，货物与滚筒间不打滑， 所以货物的角速度与初速度的角速度相等， 由于同轴转动，则货物分别通过传送带内外两侧时的角速度大小相等，由于外侧比内侧半径大，角速度相同，故外侧比内侧线速度 大，故A错误，B正确； C．单个圆锥滚筒滚动时内外两端角速度相等，即 故C错误； D．单个圆锥滚筒滚动时内外两端角速度相等为，线速度之比 内外两端横截面的半径之比 故D正确。 故选BD。 8．(24-25高一下·广东广州真光中学·期中)如图是自行车的传动装置简图，其中A为连接踏板的大齿盘（牙盘），B为小齿盘（飞轮），A、B间用链条连接，C为自行车后轮，假设A、B、C的半径之比为，在平直道路上正常骑行时，A盘的转动角速度为。下列说法正确的是（　　） A．盘与盘的角速度相等 B．盘与轮的角速度相等 C．盘边缘的线速度大小等于 D．自行车前行的速度大小为 【答案】BC 【详解】A．A与B通过链条连接，故线速度相同，A的半径大，角速度小，故A错误； B．B与C是同轴传动，故角速度相同，故B正确； C．A与B通过链条连接，故线速度相同 故C正确； D．自行车的速度 C的角速度 所以 故D错误。 故选BC。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 圆周运动的描述 3大高频考点概览 考点01 线速度、角速度、周期、转速的关系 考点02 向心加速度的两种表达式 考点03 传动装置中的速度关系 地 城 考点01 线速度、角速度、周期、转速关系 一、单选题 1．A 2．B 3．D 4．D 5．D 6．A 2、 多选题 7．CD 8．BC 地 城 考点02 向心加速度的两种表达式 一、单选题 1．B 2．A 3．D 4．A 5．B 6．B 7．D 二、多选题 8．CD 9．CD 3、 实验题 10．【答案】 【详解】[1]a、b两轮在皮带的传动下匀速转动，且a、b轮半径相同，可知，则钢球①，②的角速度之比为。 [2]根据，可知钢球①，②的线速度大小之比为。 [3]根据向心力表达式，可知钢球①，②的向心力大小之比为。 11．【答案】(1)控制变量法 (2) 角速度 【详解】（1）本实验中用到的实验方法是控制变量法。 （2）[1] 将传动皮带套在半径不同的左、右塔轮上，则钢球运动的角速度不同，探究的是向心力的大小与角速度的关系； [2]左、右标尺上显示的等分格的数量之比为，左、右两钢球受到的向心力之比为，根据可知，由于两球的质量相等，转动半径相同，转动的角速度之比为 由可知，左、右塔轮半径之比为2：1。 12．【答案】(1)C (2)一 (3)当质量m、角速度一定时，F与小球运动半径r成正比 【详解】（1）A．本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。探究两个互成角度的力的合成规律，采用的实验方法是等效替代法，故A错误； B．在“探究平抛运动的特点”的实验中，采用的是等效思想，故B错误； C．在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”的实验中，采用的实验方法是控制变量法，故C正确。 故选C。 （2）在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系时，应保持两小球质量m、角速度相同，则需要将传动皮带调至第一层塔轮，以保证两球的角速度相同。 （3）当两次实验的角速度为、时，左、右测力筒露出的格子数之比均为2：1，左右两标尺露出的格子数之比表示向心力的比值，且B处、C处分别到各自转轴中心距离之比为2：1，可知当质量m、角速度一定时，F与小球运动半径r成正比。 地 城 考点03 传动装置中的速度关系 一、单选题 1．D 2．B 3．D 4．D 5．B 6．A 2、 多选题 7．BD 8．BC 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $