6.1 圆周运动-【名师大课堂】2025-2026学年高中物理必修 第二册同步小作业（人教版）

第六章 圆周运动 圆周运动 A级基础巩固练 知识点一对匀速圆周运动的理解 如图所示，一杂技演员驾驶摩托车沿半径为5m 1.圆周运动是生活中常见的 的圆周做匀速圆周运动，10s内运动的弧长为 一种运动，如图所示，一个 200m,则 () 圆盘在水平面内匀速转 A.摩托车的线速度大小为20m/s 动，盘面上一个小物块随 B.摩托车的角速度大小为4rad/s 圆盘一起做匀速圆周运动。关于匀速圆周运动 C.摩托车运动的周期为受s 下列说法不正确的是 A.在相等的时间内，小物块的位移相同 D.摩托车运动的频率为受H☑ B.匀速圆周运动是角速度不变的运动 知识点三传动问题 C.匀速圆周运动的匀速是指速率不变 5.(多选)小明网购了一本 D.匀速圆周运动一定是变速运动 明代版的《天工开物》， 知识点二描述圆周运动的几个物理量间的关系 该书记录了我们祖先的 2.陀螺在我国有上千年的历史，上 劳动智慧，书中的牛力 半部分为圆柱形，下方尖锐。传 齿轮翻车图如图所示。 统陀螺大多是木制或铁制的倒圆 A、B、C三齿轮的半径 依次减小，牛拉动齿轮翻车后，下列说法正确的 锥形，玩法是用鞭子抽打，流传甚 是 广。如图所示，在鞭子的抽打下，陀螺绕其中心 A.齿轮A边沿质点与齿轮B边沿质点的线速度 竖直轴线在水平地面上定轴旋转，转速为 大小相等 30r/s,此时陀螺上距离中心竖直轴线2cm处的 B.齿轮B边沿质点与齿轮C边沿质点的线速度 a点的线速度大小约为 大小相等 A.2 m/s B.3 m/s C.齿轮A与齿轮B的角速度大小相等 C.4 m/s D.5 m/s D.齿轮B与齿轮C的角速度大小相等 3.将地球看成是绕地轴匀速转动的球 6如图为某种品牌的共享单车的链轮、链条、飞轮、 体，已知地球半径为R,自转周期为 踏板、后轮示意图，在骑行过程中，踏板和链轮同 T,则地面上纬度为0的某点的线 轴转动、飞轮和后轮同轴转动，已知链轮与飞轮 速度大小为 ( 的半径之比为4：1，后轮直径为400mm,支起 A.2 后轮，当踏板做匀速圆周运动的角速度为5rad/s T B.πRcos0 时，后轮边缘处A点的线速度大小为 () C.2xRcos 0 D.2xRsin 0 后轮 T T 链轮 链条 4.（多选)“飞车走壁”是一种传能 飞轮 统的杂技项目，杂技演员驾驶 踏板 摩托车在倾角很大的“桶壁” A.10 m/s B.8 m/s 内侧做圆周运动而不掉下来。 C.4 m/s D.m/s B级 能力提升练 知识点一线速度、角速度、周期、转速之间的关系 知识点三圆周运动的多解问题 1.一水平放置的圆盘绕竖直轴转动，如图甲所示。 3.(多选)有一底面半径为x的圆筒绕其中心轴线 在圆盘上沿半径方向开有一条均匀的狭缝。将 做角速度为ω的匀速圆周运动，如图所示。今用 激光器与传感器上下对准，使二者连线与转轴平 枪对准筒的轴线射击，当子弹穿过圆筒后发现 行，分别置于圆盘的上下两侧，且沿圆盘半径方 筒上留下两个弹孔，且两弹孔的连线在水平面上 向匀速移动，传感器接收到一个激光信号，并将 的投影正好位于筒的一条直径上，则子弹速度的 其输入计算机，经处理后画出光信号强度Ⅰ随时 可能值为 ) 间t变化的图像，如图乙所示，图中△1=1.0× 10-3s,△12=0.8×10-3s。根据上述信息推断， 下列选项正确的是 ) n☑ △ △2 △t 激光器 U囵传感器 0.2 1.0 1.8t/s A.wr 甲 B器 A.圆盘在做加速转动 C.2or D.2wur 3π B.圆盘的角速度w=l0πrad/s 4.(多选)如图所示为一个半径为5m的圆盘，正绕 C.激光器与传感器一起沿半径向圆心运动 其圆心匀速转动，当圆盘边缘上的一点A处在 D.图乙中△t3≈0.67×10-3s 知识点二传动装置问题的分析 图示位置的时候，在圆盘圆心正上方20m的高 2.如图所示，圆锥形转轮a与 度有一个小球正在向边缘的A点以一定的速度 圆盘形转轮b均可绕其中轴 水平抛出，取重力加速度g=10m/s2,不计空气 (图中用虚线表示)转动，两 阻力，要使得小球正好落在A点，则 转轮在M处接触且无相对 滑动。若将接触位置由M 处移到N处，保持a轮转动的角速度不变，则b 轮的 ( A.小球平抛的初速度一定是2.5m/s A.角速度不变，边缘线速度变大 B.角速度变大，边缘线速度变大 B.小球平抛的初速度可能是2.5m/s C.角速度变大，边缘线速度不变 C.圆盘转动的角速度可能是2.5πrad/s D.角速度变小，边缘线速度不变 D.圆盘转动的角速度可能是10πrad/s 10B级能力提升练 1.CD平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体 1 运动，有h=28,由于两飞镖在空中下落的高 度不同，可知在空中运动的时间不同，B错误。 两飞镖在水平方向做匀速直线运动，通过的水平 位移相同，但运动时间不同，根据x=0t可知两 飞镖离开手时速度大小不相等，A错误。根据平 抛运动推论，速度方向的反向延长线过水平位移 1 2x 的中点，可得tan60° ,tan30°= ，联立 ha 可得=D正确。飞绿打在起上6点时的图 直分速度为vw=√2ghb,则飞镖打在靶上b点 时的速度大小为b= os60=2√2gha6,飞镖打 Uby 在靶上c点时的竖直分速度为vcy=√2ghac √6ghb,飞镖打在靶上c点时的速度大小为vc= c0s30=2V2ghad=6,C正确。 2.AC根据几何关系可知，小球两次运动的水平 位移之比和竖直位移之比均为1：2。根据自由 落体运动规律可知小球运动时间为t二 h,所 8 以两次小球运动时间之比为上= h11 A正 t2NWh2√2 确，B错误：根据匀速直线运动规律可知小球的 初连度大小为功一兰，所以两次小球抛出时的初 速度之比为1=4.2=二，C正确，D错误。 vo2x2t1√2 3.C篮球到达篮筐时，竖直速度刚好为零，根据 逆向思维，将篮球的逆运动看成从篮筐处开始的 平抛运动，设篮球出手的瞬时速度与水平方向的 夹角为0，由平抛运动规律可得x=vcos0·t,H -h=号g2,w,2=2g(H-),u,=U5in0,联立 解得0=30°，x=2√5(H-h),选C。 4.A小圆柱体沿y轴方向做匀速直线运动，根据 y=uot可知小圆柱体运动的时间t=2s;在x轴 方向上做初速度为零的匀加速直线运动，根据x 一，解得0，=4cm/s,则此时刻小圆柱体的递 度大小为v=√2十u,=√17cm/s,速度方向 与x轴正方向夹角a的正切值an《=西=上 4 则α≠45°，故A正确，B错误。对于小圆柱体，在 y轴方向有y=vo,在x轴方向有x=2a2,联 a 立解得1一2，可知小圆柱体的运动轨远为 抛物线，做类平抛运动，该过程位移大小为5 √x2+y2=√/I6+4cm=2√5cm;由于小圆柱体 做曲线运动，则路程大于位移的大小，故C、D 错误。 第六章圆周运动 1圆周运动 A级基础过关练 1.A小物块做匀速圆周运动，线速度大小不变， 方向时刻改变，在相等的时间内，小物块通过的 路程一定相等，但位移不一定相同，A说法错误， 符合题意；匀速圆周运动的线速度大小不变，即 速率不变，角速度恒定不变，故B、C说法正确， 不符合题意；匀速圆周运动的线速度方向时刻在 变化，即速度时刻在变化，一定是变速运动，故D 说法正确，不符合题意。 2.C根据线速度与转速的关系有v=2πr1=2π× 2×10-2×30m/s≈4m/s,选C。 3.C地面上纬度为0的某点的转动半径r=R 2π cos0,结合0=ur=宁，可得线速度大小为= 2 rRcos0,选C。 T 4.ABC摩托车做匀速圆周运动，10s内运动的孤 长为200m,可得线追度的大小为。=益 200m=20m/5,A正确；根据0=aR,得角速度 10s rad/s=4rad/s,B正确；根据w= 票得网期T-怎-号s,C正瑞：根据了一六得 领率为f仁子名HD错误。 5.AD齿轮A和齿轮B为齿轮传动，故齿轮A边 沿质点与齿轮B边沿质点的线速度大小相等，根 据公式v=rw,结合A、B、C三齿轮的半径依次 减小，可知齿轮A与齿轮B的角速度大小不相 等，故A正确，C错误；齿轮B和齿轮C为同轴 转动，故齿轮B和齿轮C的角速度大小相等，根 据公式v=rw,结合A、B、C三齿轮的半径依次 减小，可知齿轮B边沿质点与齿轮C边沿质点 的线速度大小不相等，故B错误，D正确。 6.C踏板和链轮同轴转动，角速度相等，均为5 rad/s,则链轮边缘，点的线速度大小为U1=w1R1, 链条传动的链轮和飞轮边缘各点的线速度大小 相等，则对飞轮有v2=w2R2=U=w1R1,根据题 毫有尽=兰，解得飞轮的商这度为侧=20 rad/s;飞轮和后轮同轴转动，角速度相等，对后 轮有=y·号，解得=4m/s,故选C B级能力提升练 1.D由题图乙可知，转盘的转动周期T=1.0s一 0.2s=1.8s一1.0s=0.8s,保持不变，所以圆 盘微匀逢国网运功，角滤度为w一要-器rad =2.5πrad/s,故A、B错误；由图乙可知光通过 狭缝的时间逐渐减少，即圆盘上对应传感器所在 位置的线速度逐渐增大，因此激光器和传感器沿 半径向边缘移动，故C错误；0.2s时刻的线速度 U1= 及=wr1,l.0s时刻的线速度2=1 △t1 △12 ar2,l.8s时刻的线速度= d =wr3,由于沿 圆盘半径方向匀速移动，所以有r2一r1=3一 r2,解得△t3≈0.67×10-3s,D正确。 2.B两轮接触位置线速度大小相等，将接触位置 由M移到N,保持a轮转动的角速度不变，a轮 上与b轮接触位置的转动半径变大，根据v=rw 得，a轮上与b轮接触位置的线速度变大，则b轮 边缘线速度变大，其角速度也变大，故B正确， A、C、D错误。 3.AB圆筒转动的周期T=2T。枪对准筒的轴线 射击，在筒上留下两个弹孔，且两弹孔的连线在 水平面上的投影正好位于筒的一条直径上，在子 弹打穿筒的过程中，筒转动n(n=1,2,3,…)圈， 故经历的时间△t=nT(n=1,2,3,…),则子弹的 速度为u2院，其中”1,2,3… n· ω 当1=1时，0=兴当n=2时，0=故选项A、 B正确。 4.AD小球做平抛运动，在竖直方向做自由落体 运动，有-g,可得1便-2s:在水平方 向做匀速直线运动，则小球平抛的初连度吻=日 =2.5m/s,A正确，B错误；小球正好落在A点， 则在小球下落的时间内，圆盘转过n(n=1,2,3, …)周，故有wt=2nπ(n=1,2,3,…),解得圆盘转 动的角速度w=2mr=n元rad/s(n=1,2,3,…),C 错误，D正确。 2向心力 A级基础过关练 1.C对小球受力分析，小球受到竖直向下的重力 和沿细线向上的拉力，这两个力的合力提供小球 做匀速圆周运动的向心力，选C。 2.答案(1)控制变量法(2)相同挡板B相 同(3)2：1 解析(1)本实验要分别探究向心力大小与质量 m、角速度ω和半径r之间的关系，所以需要用到 控制变量法。 (2)探究向心力大小与圆周运动半径的关系时， 需要控制小球的质量和运动角速度相同，所以应 选择两个质量相同的小球进行实验，分别放在挡 板C与挡板B处，同时应保持运动的角速度相 同，由于相同半径的塔轮边缘的线速度大小相等 时角速度相同，所以选择半径相同的两个塔轮。 (3)根据F=mwR,结合题意F左：F右=1：2， R左：R右=2：1，可得ω左：ω右=1：2；由v= ωr,可得r左轮：T右轮=2：1，即左、右两边塔轮的 半径之比是2：1。 3.D足球经过凹形地面最低点时，有FN一mg= F有，共中FN=mg,解得F为=子mg,D正确。