专题02 圆周运动（期中真题汇编，上海专用）高一物理下学期

专题02 圆周运动 一、单选题 1．(24-25高一下·上海延安中学·期中)物体做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（　　） A．速度不变 B．合力不变 C．在任意相等时间内速度的变化量都相等 D．向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量 【答案】D 【详解】A．做匀速圆周运动的物体，线速度大小不变，但是方向时时刻刻在变，故A错误； B．合力提供向心力，方向不断变化，故B错误； C．在任意相等时间内速度的变化量，即向心加速度，方向不断改变，故C错误； D．向心加速度只改变速度的方向，故它是描述线速度方向变化快慢的物理量，故D正确。 故选D。 二、实验题 2．(24-25高一下·上海新中高级中学·期中)为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，某实验小组通过如图甲所示装置进行实验。如图所示是为“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系“的实验装置。当质量为0.30kg的砝码随旋转臂一起在水平面内做圆周运动时，所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得，已知⑥的宽度为2.4mm。 (1)本实验除了有无线力传感器(图中②)外，还有无线_______传感器(图中⑤)。 (2)为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和____保持不变，某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为△t=0.05s，则线速度=______m/s，测得当光杆到圆心距离L=0.15m，则此时砝码转动的角速度_______rad/s (3)设传感器⑤测得的物理量为△t，以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线。作出的直线如图b所示，由此可得砝码做圆周运动的半径为______ (结果保留2位有效数字)。 【答案】(1)光电门 (2) 半径 0.048 0.32 (3)0.29m 【详解】（1）力传感器用来测量受到的力，还需要无线光电门传感器来测量砝码的速度。 （2）[1] 本实验是探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，采用控制变量法，为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和半径保持不变。 [2] 用光电门传感器求得线速度为 [3]由 （3）由 图像的斜率为 得 三、填空题 3．(24-25高一下·上海建平中学·期中)如图，一固定容器的内壁是半径为0.5m的半球面，在半球面水平直径的一端有一质量为4kg的质点P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为8J。重力加速度大小g取。则质点P在最低点时，向心加速度的大小为a=___________；容器对它的支持力大小N=___________N。 【答案】 12 88 【详解】[1]设质点P到最低点的速度为，从初位置到最低点过程对质点P列动能定理方程有 解得 根据向心加速度与速度的关系 解得 [2]在最低点质点P受到的重力和支持力的合力提供做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律有 解得 4．(24-25高一下·上海延安中学·期中)如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点，C是大轮上的一点。若大轮半径是小轮的两倍，两轮中心到A、C的距离相等，则A、B、C三点线速度之比是_____，向心加速度之比是_____。 【答案】 2∶2∶1 4∶2∶1 【详解】[1] A、B是转动的大小齿轮边缘的两点，可知A、B两点线速度大小相等；B、C两点同轴转动，所以B、C两点角速度相等，根据，可知B、C两点线速度之比为 则A、B、C三点线速度之比为 [2]根据，可知A、B两点角速度之比为 则A、B、C三点角速度之比为 根据 可得A、B、C三点向心加速度之比为 四、综合题 生活中的曲线运动 5．(24-25高一下·上海中学东校·期中)学习过曲线运动的相关知识后，小吴同学从物理学角度分析探究蜿蜒的河道中（如图所示），外侧地势总是比较陡峭而内侧地势则相对平坦的原因。 （1）河水拐弯时运动轨迹是曲线，蜿蜒的河道外侧受到的冲刷比较厉害的原因是河水受到指向___________（选填“内侧”或“外侧”）合力。此力来自河道___________（选填“内侧”或“外侧”）的堤岸。 （2）基于上述的理论分析，吴同学和李同学准备设计实验进行验证，他们用3D打印设计制作了可动曲线槽如图所示，其中1、2、3、4、5、6分别为可拆卸的板块部分，用小球在曲线槽中的运动模拟河水转弯，在小球由右侧沿曲线槽前进过程中，若移走木板___________（选填“1”或“2”或“3”或“4”或“5”或“6”中的多项），不会影响小球的运动轨迹。 （3）两位同学进行实验验证：轨迹___________板可撤，___________板不可撤（均选填“内侧”或“外侧”），多次实验后得到结论：___________ 。 6．(24-25高一下·上海中学东校·期中)小吴同学在假期旅途中经历的盘山公路的图片如图中图a所示，学习了圆周运动后，吴同学对该段运动有了一些思考。他将某段盘山公路简化为“S”形单行盘山公路，其示意图如图中图b所示。弯道1、弯道2可看作两个不同水平面上的圆弧，圆心分别为O1、O2，若弯道中心线半径分别为r1=10m，r2=20m，弯道2比弯道1高h=12m，有一直道与两弯道圆弧相切。质量m=1200kg的汽车通过弯道时做匀速圆周运动，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是车重的1.25倍，行驶时汽车不打滑。（，） （1）汽车沿弯道1中心线行驶时的最大速度v1=________m/s；汽车以v1进入直道，以P=30kW的恒定功率直线行驶了t=8.0s进入弯道2，此时速度恰为通过弯道2中心线的最大速度，则直道上除重力以外的阻力对汽车做的功为___________J。 （2）汽车从弯道1的A点进入，从同一直径上的B点驶离，有经验的司机会利用路面宽度，用最短时间匀速安全通过弯道。设路宽d=10m，A、B两点都在轨道的中心线上，将汽车视为质点，则汽车的速度大小为___________m/s，最短时间为___________s（结果保留两位有效数字）。 【答案】5． 内侧 外侧 3、4、5或4、5 内侧 外侧 小球做曲线运动时受外侧木板作用，进而得出河水做曲线运动时受河岸外侧堤岸的作用 6． 12.5m/s 1.8s 【解析】5．（1）[1][2]将河水轨迹无限细分，可认为河水在每处做匀速圆周运动，要受到指向圆心的向心力，故河水受到指向内侧的合力，此力来自河道的外侧堤岸。 （2）[3]小球需要受到曲线槽外侧的作用而做曲线运动，故移走木板3、4、5或4、5，不会影响小球的轨迹。 （3）[4][5][6]小球做曲线运动时受外侧轨道作用，故内侧板可撤，外侧板不可撤，进而得出河水做曲线运动时受河岸外侧堤岸的作用。 6．（1）[1]汽车在水平面上做圆周运动，路面对轮胎的径向静摩擦力提供向心力，速度最大时，径向摩擦力也为最大，有 解得 [2]同[1]理可得在弯道2中心线上最大速度 在直道上，根据动能定理，有 解得 （2）[3]由可知，r增大v增大，根据几何关系，r最大时，汽车运动轨迹弧长最小，对应时间最短，所以轨迹设计应如图所示 由图可得 解得汽车沿着该路线行驶的最大速度 [4]由几何关系，有 则运动轨迹对应的圆心角度2θ=106°，弧长 解得最短时间 王老师成为宇航员的梦想缘起一次迪士尼乐园的游玩，让我们一起来到上海迪士尼，追逐王老师的步伐并解决迪士尼乐园中的物理问题。 7．(24-25高一下·上海松江一中·期中)上海迪士尼中的棉花糖是广受青少年非常喜爱的休闲食品。制作棉花糖时利用了（  ） A．自由落体运动 B．离心现象 C．平抛运动 D．匀速直线运动 8．(24-25高一下·上海松江一中·期中)王老师坐在迪士尼乐园的旋转木马上，绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动。关于王老师做匀速圆周运动的过程中，下列物理量不发生变化的是（  ） A．动能 B．合外力 C．线速度 D．向心加速度 9．(24-25高一下·上海松江一中·期中)王老师的质量为，他从滑梯（滑梯形状如图所示）顶端A点滑下，经长的旋转滑道到达底端B点，AB两点间的水平距离，高度差。若下滑过程中阻力的大小恒为60N，则下滑过程中王老师重力所做功_________J，王老师克服阻力所做的功_________J。（） 10．(24-25高一下·上海松江一中·期中)王老师在骑游园车观光时，发现游园车的传动示意图如图所示，A轮与脚踏相连，B轮与后轴相连，C为后车轮。当人匀速蹬车时（  ） A．A轮与B轮的角速度相同 B．B轮与C轮的角速度相同 C．A轮边缘与B轮边缘的向心加速度相同 D．B轮边缘与C轮边缘的向心加速度相同 11．(24-25高一下·上海松江一中·期中)在游乐场的旋转装置中，倒置的光滑圆锥内侧，有质量相同的两个小球A，B沿圆锥内侧在水平面内做匀速圆周运动。它们的角速度_________，线速度_________，向心加速度_________。（均选填“＞”“＜”或“=”） 【答案】7．B 8．A 9． 480 180 10．B 11． = 【解析】7．制作棉花糖时，使棉花糖做离心运动，利用了离心现象。 故选B。 8．匀速圆周运动的线速度大小不变，方向改变，故动能不变，而合外力、向心加速度虽然大小不变，但方向发生变化。 故选A。 9．[1]重力做功 [2]由微元法可知，阻力做功 故王老师克服阻力所做的功 10．A．A轮与B轮同缘传动，线速度大小相等，由于半径不同，根据，则角速度不同，故A错误； B．B轮与C轮同轴转动，角速度相同，故B正确； C．根据，由于A轮与B轮边缘线速度大小相等，角速度不同，则向心加速度不同，故C错误； D．根据，由于B轮与C轮角速度相同，但半径不同，则向心加速度不同，故D错误。 故选B。 11．[1][2][3]对任一小球受力分析，受重力mg和圆锥体支持力FN，设FN与竖直方向夹角为，由牛顿第二定律 可得，， 由于A、B两球所受支持力FN与竖直方向夹角相同，所以两球向心加速度相等，由于A的圆周半径大于B球的圆周半径，所以A的角速度小于B球的向心加速度，A的线速度大于B球的线速度。 故，，= 生活中的圆周运动 在生产、生活和自然界中，许多物体都涉及圆周运动，例如自行车、汽车转弯、洗衣机脱水等。 12．(24-25高一下·上海华东师范大学张江实验中学·期中)做匀速圆周运动的物体，下列物理量变化的是（　　） A．周期 B．角速度 C．转速 D．线速度 13．(24-25高一下·上海华东师范大学张江实验中学·期中)如图所示为一皮带传动装置，O、O'分别为大轮和小轮的圆心。请在图上标出点A的线速度v的方向和质点B的向心力F的方向。 14．(24-25高一下·上海华东师范大学张江实验中学·期中)如图为某城市的绿岛，一辆汽车匀速率环岛行驶，行驶的轨迹为半径为50m的圆弧，5s内行驶了60m的路程，汽车看作质点，该汽车环岛行驶的线速度大小为______m/s；该汽车做圆周运动的向心加速度大小为______m/s²。 15．(24-25高一下·上海华东师范大学张江实验中学·期中)如图，一辆轿车正在水平路面上转弯时，下列说法正确的是（　　） A．水平路面对轿车弹力的方向斜向上 B．轿车受到向心力、重力、支持力和摩擦力 C．轿车需要的向心力来源于地面静摩擦力 D．轿车所受的合力可能为零 16．(24-25高一下·上海华东师范大学张江实验中学·期中)据史料记载，走马灯（如图甲所示）的历史起源于隋唐时期，盛行于宋代，常见于除夕、元宵、中秋等节日。简化的模型如图乙所示，竖直放置的走马灯绕竖直转轴转动，两点到转轴的距离不同，用分别表示角速度、线速度、周期、向心加速度的大小。走马灯以某一恒定角速度绕竖直转轴转动时，下列关系正确的是（　　） A． B． C． D． 17．(24-25高一下·上海华东师范大学张江实验中学·期中)自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径分别为，它们的边缘上有三个点。自行车前进时，下列说法正确的是（　　） A．两点线速度大小之比为 B．两点向心加速度大小之比为 C．两点角速度之比为 D．两点线速度之比为 18．(24-25高一下·上海华东师范大学张江实验中学·期中)（多选）如图所示，一质量为的硬币（可视为质点）置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴的距离为，硬币与转轴间用一长为的轻绳连接，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度大小为。若硬币与圆盘一起绕轴匀速转动，当圆盘转动的角速度为时，（　　） A．硬币受到的绳子拉力大小为 B．硬币受到的绳子拉力大小为 C．硬币受到的绳子拉力大小为 D．硬币受到的摩擦力大小为 19．(24-25高一下·上海华东师范大学张江实验中学·期中)下面四幅图用曲线运动知识描述正确的是（　　） A．制作棉花糖时，糖水因为受到离心力而被甩出去 B．火车轨道的外轨略高于内轨，火车拐弯时速度越小越安全 C．自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力不变 D．在一座凹形桥的最低点，同一辆车子速度越大，对桥面压力就越大 20．(24-25高一下·上海华东师范大学张江实验中学·期中)如图所示，自行车运动员在倾角为θ的圆形赛道上骑行，已知重力加速度为g，当这位运动员以速度v在赛道上骑行时既没有垂直于速度上滑趋势，也没有垂直于速度下滑趋势，则运动员的转弯半径为________。 21．(24-25高一下·上海华东师范大学张江实验中学·期中)飞行员驾驶歼－20战斗机在竖直平面内进行俯冲表演，战斗机在最低点附近的运动可看作半径为70m的圆周运动，通过最低点时速度为7m/s。飞行员的质量为70kg，重力加速度g为10m/s²。则飞行员在最低点对座椅的压力大小为多少？ 22．(24-25高一下·上海华东师范大学张江实验中学·期中)在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验中，某同学采用了图（a）所示的实验装置。 （1）图（a）中通过力传感器测出向心力F，通过__________传感器测出挡光片通过的瞬时速度v，通过水平连杆刻度读出砝码的运动半径r。 （2）该同学若想探究向心力与角速度的关系，应该保持砝码的质量和运动________不变； （3）某次实验中，该同学测得半径r=0.5m，在（2）的基础上通过改变线速度v，测出了五组F、v数据，并通过计算得到了对应的角速度ω的数值，如下表： 1 2 3 4 5 F/N 0.06 0.26 0.58 1.02 1.61 v/（m·s⁻¹） 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 ω/（rad·s⁻¹） 0.8 1.6 2.4 3.2 4.0 结合表中数据，为了得到向心力与角速度的关系应作________图像（选填F-ω²或F-ω）。 【答案】 12．D 13． 14． 12 2.88 15．C 16．C 17．C 18．AD 19．D 20． 21． 22． 速度 半径 【解析】12．做匀速圆周运动的物体，周期、角速度和转速都不变，而线速度方向不断变化，故线速度变化。 故选D。 13．点A的线速度沿切线方向，质点B的向心力指向，如图所示 14．[1][2] 该汽车环岛行驶的线速度大小为 向心加速度大小为 15．A．水平路面对轿车弹力的方向竖直向上，故A错误； BC．轿车受到重力、支持力和摩擦力，摩擦力充当向心力，故B错误，C正确； D．轿车转弯做变速运动，所受合力不为零，故D错误。 故选C。 16．AD．A、B两点共轴转动，角速度相等，周期相等，故AD错误； BC．A点圆周运动的半径比B点的小，根据可知， 根据可知，，故B错误，C正确。 故选C。 17．A．大齿轮和小齿轮为链条传动，边缘上的点线速度大小相等，故 故A错误； B．根据可知，若线速度大小相等，向心加速度大小与半径成反比，故 故B错误； C．小齿轮和后轮为共轴转动，故 故C正确； D．根据可知，若角速度相等，线速度大小与半径成正比，故 故D错误。 故选C。 18．设轻绳对硬币恰好无拉力时圆盘的角速度为，则 得 因圆盘的角速度 故轻绳对硬币有拉力，则有 求得 故选AD。 19．A．制作棉花糖时，糖水因所受到的合力不足以提供向心力而被甩出去，并不受离心力作用，故A错误； B．火车轨道的外轨略高于内轨，当重力与支持力的合力恰好提供向心力时最安全，并不是速度越小越安全，故B错误； C．自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力指向圆心，其方向时刻变化，故所受合外力变化，故C错误； D．车子通过凹形桥的最低点时，有 得 根据牛顿第三定律，车子对桥面的压力 故同一辆车子速度越大，对桥面压力就越大，故D正确。 故选D。 20．根据题意有 得 21．飞机通过凹形桥的最低点时，对飞行员有 解得 根据牛顿第三定律，飞行员对座椅的压力大小 22．[1]应通过速度传感器测出挡光片通过的瞬时速度； [2]该同学若想探究向心力与角速度的关系，采用控制变量法，应该保持砝码的质量和运动半径不变； [3]根据可知，在m、r一定时，与成正比，故为了得到向心力与角速度的关系应作图像。 文具总动员 课桌上看似寻常的文具中，隐藏着物理世界的精妙法则。物理，宛如一部无声的诗集，藏在每一次落笔、修正和装订的缝隙里，静候有心人寻觅。 23．(24-25高一下·上海进才中学·期中)如图所示，在匀速转动圆规画圆的过程中，若圆规所在平面始终与纸面垂直，则（    ） A．笔尖的角速度不变 B．笔尖的线速度不变 C．纸对笔尖不做功 D．手对圆规不做功 24．(24-25高一下·上海进才中学·期中)下图为某修正带照片及其结构示意图，已知出带轮有45齿，轴心到齿轮边缘的半径为12 mm，传动轮半径为2.4 mm，收带轮有15齿，a、b分别是出带轮、收带轮边缘上的两点，下列选项中正确的是（    ） A．使用时，出带轮与收带轮转动方向相反 B．传动轮有9齿 C．收带轮的直径为4 mm D．a、b两点向心加速度大小之比为1：9 25．(24-25高一下·上海进才中学·期中)如图所示，直角三角板的边长分别为a、b、c，被轻绳A、B悬吊在天花板上（两绳分别平行于两直角边，且与三角板在同一平面内），斜边c恰好与天花板平行。设A、B两绳对三角形薄板的拉力分别为Fa和Fb，则= ________。 26．(24-25高一下·上海进才中学·期中)如图为某型号的订书机结构简图，已知推进弹簧原长等于滑槽总长，关于该订书机的使用，下列说法正确的是（    ） A．掀开上盖往滑槽中装排钉的过程中，连杆对推进滑块起推力作用 B．在排钉逐渐减少的订书过程中，推进弹簧弹力逐渐增大 C．掀开上盖往滑槽中装排钉的过程中，推进弹簧对推进滑块做正功 D．在排钉逐渐减少的订书过程中，推进弹簧对推进滑块做正功 27．(24-25高一下·上海进才中学·期中)如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右以速度v匀速移动，运动中悬线始终竖直，则橡皮的速度大小为（    ） A． B． C． D． 【答案】23．A 24．B 25． 26．D 27．D 【解析】23．AB．圆规的笔尖做匀速圆周运动，所以笔尖的角速度不变，线速度大小不变，而线速度的方向变化，故A正确；B错误； CD．在圆规运动过程中，笔尖与纸之间有滑动摩擦力，笔尖要克服摩擦力做功，故纸对笔尖做功，因圆规的动能保持不变，故手对圆规也要做功，故CD错误。 故选A。 24．A．由于齿轮传动，根据题图乙可知，使用时出带轮与传动轮转动方向相反，传动轮与收带轮转动方向相反，则出带轮与收带轮转动方向相同，故A错误； B．由于是齿轮传动，相邻齿之间的间距相等，则有 解得传动轮的齿数为，故B正确； C．由于是齿轮传动，相邻齿之间的间距相等，则有 解得收带轮的半径为，故C错误； D．由于是齿轮传动，a、b两点的线速度大小相等，根据向心加速度的表达式 由前述分析可知，可得a、b两点向心加速度大小之比为1:3，故D错误。 故选B。 25．直角三角板受重力和轻绳A、B的拉力，而处于平衡状态，三个力是共点力，受力分析图如下图所示 根据力的矢量三角形与三角板的几何三角形相似，可得 26．A．掀开上盖往滑槽装排钉的过程中，连杆将推进滑块往后拉，对推进滑块起拉力作用，故A错误； BD．已知推进弹簧原长等于滑槽总长，在排钉逐渐减少的订书过程中，推进弹簧处于压缩状态，且压缩量逐渐变小，弹力逐渐变小。此过程弹簧对推进滑块为推力，推力方向与推进滑块的运动方向相同，对推进滑块做正功，故B错误；D正确； C．掀开上盖往滑槽中装排钉的过程中，弹簧对推进滑块的推力方向与推进滑块的运动方向相反，对推进滑块做负功，故C错误。 故选D。 27．根据题意可知，橡皮的运动同时参与两个分运动，一个是水平向右速度大小为v的匀速运动，另一个是竖直向上速度大小为v的匀速运动，根据平行四边形定则可知，橡皮的合速度大小为。 故选D。 28．(24-25高一下·上海师范大学附属中学·期中)生活中处处是物理，不起眼的硬币也可以用来探究许多物理规律，回答下列有关问题： (1)如图所示，桌面上放置一张纸和一枚硬币，硬币静止在纸面上，现用手迅速拉动纸的一边，硬币相对纸滑动，则此过程中（　　） A．拉动速度越大，硬币受到摩擦力越小 B．拉动速度越小，硬币离开纸时的速度越小 C．手用力越大，硬币受到摩擦力越大 D．手用力越小，硬币离开纸时的速度越大 (2)滚筒洗衣机在运行脱水程序时，有一硬币（可视为质点）被单独甩到滚筒的筒壁上，随筒壁一起在竖直平面内做匀速圆周运动。如图中A、C两点分别为滚筒的最高和最低位置，B、D两点分别为与滚筒水平中心轴等高的位置。则下列说法中错误的是（ ） A．硬币在A点所受合力不小于其自身重力 B．硬币在B、D两点的加速度相同 C．从A点运动到B点的过程中，硬币所受合力逐渐增大 D．从B点运动到C点的过程中，硬币所受的合力做正功 (3)在水平面上，将1个硬币，绕另1个静止的硬币转动做匀速圆周运动（忽略阻力不计），通过该实验可知（　　） A．质点绕某点运转的角速度与该质点所在物体的角速度无关 B．某物体相对另一物体的角速度，与其自身转过的角度不一定成正比 C．做匀速圆周运动的物体的线速度大小与其经过的路程无关 D．若外面转动的硬币半径比内部的硬币大，保持角速度不变，则线速度会减小。 (4)小张同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验：用纸板搭建如图所示的滑道，使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中OA为水平段。选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。 测量硬币的质量，得到一元和一角硬币的质量分别为m1和m2（m1>m2）。将硬币a放置在斜面上某一位置，标记此位置为B。由静止释放a，当a停在水平面上某处时，测量a从O点到停止处的滑行距离OP。将硬币b放置在O处，左侧与O点重合，将a放置于B点由静止释放。当两枚硬币发生碰撞后，分别测量a、b从O点到停止处的滑行距离OM和ON。保持释放位置不变，重复实验若干次，得到OP、OM、ON的平均值分别为s0、s1、s2。 ①在本实验中，b选用的是___________（选填“一元”或“一角”）硬币； ②碰撞后，b在O点时速度的大小可表示为___________（设硬币与纸板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g）； ③若a、b发生弹性碰撞，则___________。 【答案】(1)D (2)BCD (3)C (4) 一角 1∶1 【详解】（1）AC．硬币相对纸滑动，硬币受到摩擦力为滑动摩擦力，只与动摩擦因数和纸面对硬币的支持力有关，故AC错误； BD．硬币在摩擦力作用下做匀加速直线运动，加速度 硬币离开纸时的速度 手用力越小和拉动速度越小，硬币与纸面作用时间越长，硬币离开纸时的速度越大，故B错误，D正确。 故选D 。 （2）A．硬币做匀速圆周运动在A点： 要使硬币不脱离筒壁，则，所以硬币在A点所受合力不小于其自身重力，故A正确； B．加速度是矢量，硬币在B、D两点的加速度方向不相同，故B错误； C．从A点运动到B点的过程中做匀速圆周运动，硬币所受合力大小不变，故C错误； D．从B点运动到C点的过程中做匀速圆周运动动能不变，硬币所受的合力不做功，故D错误。 由于选择错误选项，故选 BCD。 （3）A．质点绕某点运转的角速度与该质点所在物体的角速度相同，故A错误； B．可知：某物体相对另一物体的角速度，与其自身转过的角度变化率有关，故B错误； C．可知：做匀速圆周运动的物体的线速度大小与路程的变化率有关与路程无关，故C正确； D．可知：若外面转动的硬币半径比内部的硬币大，保持角速度不变，则线速度会增大，故D错误。 故选C 。 （4）[1]根据图乙可知，a碰撞b后，a的速度方向仍然向右，没有发生反弹，可知a的质量大一些，即在本实验中，a选用的是一元硬币，b选用的是一角硬币。 [2]b从O点运动到N点减速至0，设b在O点的速度大小为，根据动能定理有 b在O点时速度的大小 [3]设a碰撞前到O点是速度大小为，根据动能定理有 a碰撞后到O点是速度大小为，根据动能定理有 若a、b发生弹性碰撞，则碰撞时动量守恒能量守恒， 联立可得 圆周运动 物体沿着圆周运动时一种常见的运动。在物理学的法则历史过程中，圆周运动的应用无处不在，大到天体的运动，小到昆虫的运动，都常用圆周运动的规律来讨论。 29．(24-25高一下·上海中学东校·期中)（1）小明在学习完圆周运动知识后对修正带的内部结构进行研究。如图，修正带盘固定在大齿轮的转轴上大、小齿轮相互咬合，齿数之比为。图中a、b点分别位于大、小齿轮的边缘，c点位于大齿轮的转轴半径中点。当修正带被匀速拉动进行字迹修改时，a、b点的角速度大小之比为______，b、c点的向心加速度大小之比为______。 （2）在铁路转弯处，外轨往往略高于内轨，火车在某个弯道按规定的运行速度转弯时，内、外轨对车轮皆无侧压力。火车提速后在该弯道运行时，下列说法正确的是( ) A．内轨对车轮的轮缘有侧压力    B．外轨对车轮的轮缘有侧压力 C．内、外轨对车轮的轮缘都有侧压力    D．内、外轨对车轮的轮缘均无侧压力 30．(24-25高一下·上海中学东校·期中)为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，小明按如图装置进行实验，物块放在平台卡槽内，平台绕轴转动，物块做匀速圆周运动，平台转速可以控制，光电计时器可以记录转动一周的时间。 （1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制______保持不变，小明由计时器测转动的周期T，计算的表达式是______。 （2）小明按上述实验将测算得的结果用作图法来处理数据，如图所示纵轴F为力传感器读数，横轴为，图线不过坐标原点的原因是______，用电子天平测得物块质量为1.50kg，直尺测得半径为50.00cm，图线斜率大小为______（结果保留两位有效数字）。 31．(24-25高一下·上海中学东校·期中)图甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施。若将人和座椅看成一个质点，则可简化为如图乙所示的物理模型，其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴转动，O点距地面高度为18m，设绳长，质点的质量，转盘静止时质点与转轴之间的距离，转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角，不计空气阻力及绳重，且绳不可伸长，，，，求质点与转盘一起做匀速圆周运动时（写出计算过程）： （1）绳子拉力的大小； （2）转盘角速度的大小； 【答案】29． B 30． 质量和半径 存在摩擦力的影响 31．（1）750N；（2） 【解析】29．[1]由题可知，a、b两点的线速度相等，则有， 联立可得 [2]由题可知， 根据 可得b、c点的向心加速度大小之比为 [3]火车提速后，火车转弯的速度大于规定的速度，火车有做离心运动的趋势，重力和支持力的合力小于火车需要的向心力，此时外轨对轮缘有侧压力。 故选B。 30．[1]根据控制变量法可知，要探究向心力与角速度的关系，需控制小球的质量和轨道半径不变，只改变小球的角速度即可； [2]根据 可得 [3]对物体受力分析，结合牛顿第二定律可得 解得 故在图像中，其纵截距表示物体受到的摩擦力的大小，故图像不过原点是由于物体受到摩擦力的影响； [4]结合上述分析可知，图线的斜率为 31．（1）（2）对人和座椅受力分析，如图所示 在竖直方向上，由平衡条件可得 水平方向上，根据牛顿第二定律可得 联立解得， 自行车是大众绿色出行的重要交通工具。 32．(24-25高一下·上海新中高级中学·期中) 当自行车车轮在匀速圆周运动时，可看作是一种（   ） A．匀速运动 B．匀加速运动 C．匀加速曲线运动 D．变加速曲线运动 33．(24-25高一下·上海新中高级中学·期中)如图所示，在水平路面上做匀速圆周运动的自行车（可看作质点），在时间t内由A点顺时针第一次走到B点，AB弧所对的圆周角为，则车的角速度大小为_________。若AB弧长为l，则车的向心加速度为_______。 34．(24-25高一下·上海新中高级中学·期中)电动自行车采用图示的链条传动方式，要将电动机转动的动力传下去，且要使转速升高，采用图示的链条传动方式，已知在工作时链条的下半部分是绷紧的，则可判断（　　） A．轮1是电动机轮，且在逆时针转动 B．轮2是电动机轮，且在逆时针转动 C．轮1是电动机轮，且在顺时针转动 D．轮2是电动机轮，且在顺时针转动 【答案】32．D 33． 34．B 【解析】32．匀速是指速度大小恒定，但速度方向时刻发生变化，因此属于变速曲线运动，而且加速度方向指向圆心，方向时刻改变，属于变加速运动，因此匀速圆周运动属于变加速曲线运动。 故选D。 33．[1]根据加速度的定义，可知角速度 [2]自行车运动的半径 车的向心加速度 34．根据转速，两轮边缘的线速度大小相等，半径越小，转速越快，因此要使转速升高，应使轮2是电动机轮，带动轮1转动，由于下部分绷紧，轮2一定逆时针转动。 故选B。 旋转飞椅（如图）是一种新颖的飞行塔类游乐设施，游客坐在通过钢丝绳悬挂在塔边缘的吊椅上，随转盘的运转徐徐升起，仿佛翱翔于天际，又如置身子波涛起伏的大海中，其乐无穷。在旋转平台的下边缘固定若干长度相同的钢绳，钢绳的另一端是供游客乘坐的椅子，当平台绕其中心轴水平匀速旋转时，游客随之做匀速圆周运动。 35．(24-25高一下·上海复旦大学附属复兴中学·期中)以下关于匀速圆周运动的说法正确的是（　　） A．匀速圆周运动是一种匀速运动 B．匀速圆周运动是一种匀变速运动 C．匀速圆周运动是一种变加速运动 D．匀速圆周运动中乘客线速度不变 36．(24-25高一下·上海复旦大学附属复兴中学·期中)在转盘由静止开始逐渐加速转动的过程中，钢绳对人______（选填： A．“做正功”B．“不做功”C．“做负功”），人的重力势能______（选填：A．“逐渐增大”B．“保持不变”C．“逐渐减小”），人的合力方向______（选填：A．“是”B．“不是”）指向转轴轴心。 37．(24-25高一下·上海复旦大学附属复兴中学·期中)旋转飞椅的座椅有里、外两层，游客A选择距离旋转轴较近处乘坐，游客B选择距离旋转轴较远处乘坐。平台转动稳定后，下列说法正确的是（　　） A．游客A处绳子与竖直方向夹角较大 B．长绳对两处椅子的拉力大小一定相同 C．两处游客所受的合外力大小可能相同 D．两游客处的钢绳与竖直方向夹角可能相同 38．(24-25高一下·上海复旦大学附属复兴中学·期中)将游客和座椅看作一个质点，总质量为M，不可伸长的轻质绳长为L。静止时游客到转轴的距离为d，转盘由静止逐渐加速转动，经过一段时间后游客与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度取g，则转盘匀速转动的角速度为______，游客和座椅的机械能变化量为______。 【答案】35．C 36． A A B 37．C 38． 【解析】35．AD．匀速圆周运动线速度大小不变，线速度方向时刻在发生变化，所以匀速圆周运动不是匀速运动，故A错误，D错误； BC．匀速圆周运动向心加速度大小不变，但是方向时刻在发生变化，所以匀速圆周运动不是匀变速运动，而是变加速运动，故B错误，C正确。 故选C。 36．[1]在转盘由静止开始逐渐加速转动的过程中, 人和座椅系统做变速圆周运动，人和座椅系统重力和钢绳提供的拉力，所以钢绳对人做正功，故选A。 [2]在此过程中，人和座椅高度逐渐增加，重力做负功，所以重力势能逐渐增大，故选A。 [3]人和座椅做变速圆周运动，所以人的合力方向不是指向转轴轴心，故选B。 37．AD．游客A离旋转轴较近，游客B离旋转轴较远，所以游客A处绳子与竖直方向夹角比游客B处绳子与竖直方向夹角小，故A错误，D错误； B．对游客受力分析，如图 竖直方向 解得 由于两游客质量未知，所以长绳对两处椅子的拉力大小不一定相同，故B错误； C．乘客所受的合外力为,由于两游客质量未知且也不同，所以两处游客所受的合外力大小可能相同，故C正确。 故选C。 38．[1]如图所示，人和座椅所受向心力 设人和座椅稳定转速时与转轴之间的水平距离为D，由几何关系可知 人和座椅所受的合力提供向心力，则有 联立解得 [2]游客和座椅的重力势能的增加量 根据动能定理，游客和座椅的动能的增加量 故游客和座椅的机械能变化量为 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 圆周运动 一、单选题 1．(24-25高一下·上海延安中学·期中)物体做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（　　） A．速度不变 B．合力不变 C．在任意相等时间内速度的变化量都相等 D．向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量 二、实验题 2．(24-25高一下·上海新中高级中学·期中)为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，某实验小组通过如图甲所示装置进行实验。如图所示是为“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系“的实验装置。当质量为0.30kg的砝码随旋转臂一起在水平面内做圆周运动时，所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得，已知⑥的宽度为2.4mm。 (1)本实验除了有无线力传感器(图中②)外，还有无线_______传感器(图中⑤)。 (2)为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和____保持不变，某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为△t=0.05s，则线速度=______m/s，测得当光杆到圆心距离L=0.15m，则此时砝码转动的角速度_______rad/s (3)设传感器⑤测得的物理量为△t，以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线。作出的直线如图b所示，由此可得砝码做圆周运动的半径为______ (结果保留2位有效数字)。 三、填空题 3．(24-25高一下·上海建平中学·期中)如图，一固定容器的内壁是半径为0.5m的半球面，在半球面水平直径的一端有一质量为4kg的质点P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为8J。重力加速度大小g取。则质点P在最低点时，向心加速度的大小为a=___________；容器对它的支持力大小N=___________N。 4．(24-25高一下·上海延安中学·期中)如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点，C是大轮上的一点。若大轮半径是小轮的两倍，两轮中心到A、C的距离相等，则A、B、C三点线速度之比是_____，向心加速度之比是_____。 四、综合题 生活中的曲线运动 5．(24-25高一下·上海中学东校·期中)学习过曲线运动的相关知识后，小吴同学从物理学角度分析探究蜿蜒的河道中（如图所示），外侧地势总是比较陡峭而内侧地势则相对平坦的原因。 （1）河水拐弯时运动轨迹是曲线，蜿蜒的河道外侧受到的冲刷比较厉害的原因是河水受到指向___________（选填“内侧”或“外侧”）合力。此力来自河道___________（选填“内侧”或“外侧”）的堤岸。 （2）基于上述的理论分析，吴同学和李同学准备设计实验进行验证，他们用3D打印设计制作了可动曲线槽如图所示，其中1、2、3、4、5、6分别为可拆卸的板块部分，用小球在曲线槽中的运动模拟河水转弯，在小球由右侧沿曲线槽前进过程中，若移走木板___________（选填“1”或“2”或“3”或“4”或“5”或“6”中的多项），不会影响小球的运动轨迹。 （3）两位同学进行实验验证：轨迹___________板可撤，___________板不可撤（均选填“内侧”或“外侧”），多次实验后得到结论：___________ 。 6．(24-25高一下·上海中学东校·期中)小吴同学在假期旅途中经历的盘山公路的图片如图中图a所示，学习了圆周运动后，吴同学对该段运动有了一些思考。他将某段盘山公路简化为“S”形单行盘山公路，其示意图如图中图b所示。弯道1、弯道2可看作两个不同水平面上的圆弧，圆心分别为O1、O2，若弯道中心线半径分别为r1=10m，r2=20m，弯道2比弯道1高h=12m，有一直道与两弯道圆弧相切。质量m=1200kg的汽车通过弯道时做匀速圆周运动，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是车重的1.25倍，行驶时汽车不打滑。（，） （1）汽车沿弯道1中心线行驶时的最大速度v1=________m/s；汽车以v1进入直道，以P=30kW的恒定功率直线行驶了t=8.0s进入弯道2，此时速度恰为通过弯道2中心线的最大速度，则直道上除重力以外的阻力对汽车做的功为___________J。 （2）汽车从弯道1的A点进入，从同一直径上的B点驶离，有经验的司机会利用路面宽度，用最短时间匀速安全通过弯道。设路宽d=10m，A、B两点都在轨道的中心线上，将汽车视为质点，则汽车的速度大小为___________m/s，最短时间为___________s（结果保留两位有效数字）。 王老师成为宇航员的梦想缘起一次迪士尼乐园的游玩，让我们一起来到上海迪士尼，追逐王老师的步伐并解决迪士尼乐园中的物理问题。 7．(24-25高一下·上海松江一中·期中)上海迪士尼中的棉花糖是广受青少年非常喜爱的休闲食品。制作棉花糖时利用了（  ） A．自由落体运动 B．离心现象 C．平抛运动 D．匀速直线运动 8．(24-25高一下·上海松江一中·期中)王老师坐在迪士尼乐园的旋转木马上，绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动。关于王老师做匀速圆周运动的过程中，下列物理量不发生变化的是（  ） A．动能 B．合外力 C．线速度 D．向心加速度 9．(24-25高一下·上海松江一中·期中)王老师的质量为，他从滑梯（滑梯形状如图所示）顶端A点滑下，经长的旋转滑道到达底端B点，AB两点间的水平距离，高度差。若下滑过程中阻力的大小恒为60N，则下滑过程中王老师重力所做功_________J，王老师克服阻力所做的功_________J。（） 10．(24-25高一下·上海松江一中·期中)王老师在骑游园车观光时，发现游园车的传动示意图如图所示，A轮与脚踏相连，B轮与后轴相连，C为后车轮。当人匀速蹬车时（  ） A．A轮与B轮的角速度相同 B．B轮与C轮的角速度相同 C．A轮边缘与B轮边缘的向心加速度相同 D．B轮边缘与C轮边缘的向心加速度相同 11．(24-25高一下·上海松江一中·期中)在游乐场的旋转装置中，倒置的光滑圆锥内侧，有质量相同的两个小球A，B沿圆锥内侧在水平面内做匀速圆周运动。它们的角速度_________，线速度_________，向心加速度_________。（均选填“＞”“＜”或“=”） 生活中的圆周运动 在生产、生活和自然界中，许多物体都涉及圆周运动，例如自行车、汽车转弯、洗衣机脱水等。 12．(24-25高一下·上海华东师范大学张江实验中学·期中)做匀速圆周运动的物体，下列物理量变化的是（　　） A．周期 B．角速度 C．转速 D．线速度 13．(24-25高一下·上海华东师范大学张江实验中学·期中)如图所示为一皮带传动装置，O、O'分别为大轮和小轮的圆心。请在图上标出点A的线速度v的方向和质点B的向心力F的方向。 14．(24-25高一下·上海华东师范大学张江实验中学·期中)如图为某城市的绿岛，一辆汽车匀速率环岛行驶，行驶的轨迹为半径为50m的圆弧，5s内行驶了60m的路程，汽车看作质点，该汽车环岛行驶的线速度大小为______m/s；该汽车做圆周运动的向心加速度大小为______m/s²。 15．(24-25高一下·上海华东师范大学张江实验中学·期中)如图，一辆轿车正在水平路面上转弯时，下列说法正确的是（　　） A．水平路面对轿车弹力的方向斜向上 B．轿车受到向心力、重力、支持力和摩擦力 C．轿车需要的向心力来源于地面静摩擦力 D．轿车所受的合力可能为零 16．(24-25高一下·上海华东师范大学张江实验中学·期中)据史料记载，走马灯（如图甲所示）的历史起源于隋唐时期，盛行于宋代，常见于除夕、元宵、中秋等节日。简化的模型如图乙所示，竖直放置的走马灯绕竖直转轴转动，两点到转轴的距离不同，用分别表示角速度、线速度、周期、向心加速度的大小。走马灯以某一恒定角速度绕竖直转轴转动时，下列关系正确的是（　　） A． B． C． D． 17．(24-25高一下·上海华东师范大学张江实验中学·期中)自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径分别为，它们的边缘上有三个点。自行车前进时，下列说法正确的是（　　） A．两点线速度大小之比为 B．两点向心加速度大小之比为 C．两点角速度之比为 D．两点线速度之比为 18．(24-25高一下·上海华东师范大学张江实验中学·期中)（多选）如图所示，一质量为的硬币（可视为质点）置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴的距离为，硬币与转轴间用一长为的轻绳连接，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度大小为。若硬币与圆盘一起绕轴匀速转动，当圆盘转动的角速度为时，（　　） A．硬币受到的绳子拉力大小为 B．硬币受到的绳子拉力大小为 C．硬币受到的绳子拉力大小为 D．硬币受到的摩擦力大小为 19．(24-25高一下·上海华东师范大学张江实验中学·期中)下面四幅图用曲线运动知识描述正确的是（　　） A．制作棉花糖时，糖水因为受到离心力而被甩出去 B．火车轨道的外轨略高于内轨，火车拐弯时速度越小越安全 C．自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力不变 D．在一座凹形桥的最低点，同一辆车子速度越大，对桥面压力就越大 20．(24-25高一下·上海华东师范大学张江实验中学·期中)如图所示，自行车运动员在倾角为θ的圆形赛道上骑行，已知重力加速度为g，当这位运动员以速度v在赛道上骑行时既没有垂直于速度上滑趋势，也没有垂直于速度下滑趋势，则运动员的转弯半径为________。 21．(24-25高一下·上海华东师范大学张江实验中学·期中)飞行员驾驶歼－20战斗机在竖直平面内进行俯冲表演，战斗机在最低点附近的运动可看作半径为70m的圆周运动，通过最低点时速度为7m/s。飞行员的质量为70kg，重力加速度g为10m/s²。则飞行员在最低点对座椅的压力大小为多少？ 22．(24-25高一下·上海华东师范大学张江实验中学·期中)在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验中，某同学采用了图（a）所示的实验装置。 （1）图（a）中通过力传感器测出向心力F，通过__________传感器测出挡光片通过的瞬时速度v，通过水平连杆刻度读出砝码的运动半径r。 （2）该同学若想探究向心力与角速度的关系，应该保持砝码的质量和运动________不变； （3）某次实验中，该同学测得半径r=0.5m，在（2）的基础上通过改变线速度v，测出了五组F、v数据，并通过计算得到了对应的角速度ω的数值，如下表： 1 2 3 4 5 F/N 0.06 0.26 0.58 1.02 1.61 v/（m·s⁻¹） 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 ω/（rad·s⁻¹） 0.8 1.6 2.4 3.2 4.0 结合表中数据，为了得到向心力与角速度的关系应作________图像（选填F-ω²或F-ω）。 文具总动员 课桌上看似寻常的文具中，隐藏着物理世界的精妙法则。物理，宛如一部无声的诗集，藏在每一次落笔、修正和装订的缝隙里，静候有心人寻觅。 23．(24-25高一下·上海进才中学·期中)如图所示，在匀速转动圆规画圆的过程中，若圆规所在平面始终与纸面垂直，则（    ） A．笔尖的角速度不变 B．笔尖的线速度不变 C．纸对笔尖不做功 D．手对圆规不做功 24．(24-25高一下·上海进才中学·期中)下图为某修正带照片及其结构示意图，已知出带轮有45齿，轴心到齿轮边缘的半径为12 mm，传动轮半径为2.4 mm，收带轮有15齿，a、b分别是出带轮、收带轮边缘上的两点，下列选项中正确的是（    ） A．使用时，出带轮与收带轮转动方向相反 B．传动轮有9齿 C．收带轮的直径为4 mm D．a、b两点向心加速度大小之比为1：9 25．(24-25高一下·上海进才中学·期中)如图所示，直角三角板的边长分别为a、b、c，被轻绳A、B悬吊在天花板上（两绳分别平行于两直角边，且与三角板在同一平面内），斜边c恰好与天花板平行。设A、B两绳对三角形薄板的拉力分别为Fa和Fb，则= ________。 26．(24-25高一下·上海进才中学·期中)如图为某型号的订书机结构简图，已知推进弹簧原长等于滑槽总长，关于该订书机的使用，下列说法正确的是（    ） A．掀开上盖往滑槽中装排钉的过程中，连杆对推进滑块起推力作用 B．在排钉逐渐减少的订书过程中，推进弹簧弹力逐渐增大 C．掀开上盖往滑槽中装排钉的过程中，推进弹簧对推进滑块做正功 D．在排钉逐渐减少的订书过程中，推进弹簧对推进滑块做正功 27．(24-25高一下·上海进才中学·期中)如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右以速度v匀速移动，运动中悬线始终竖直，则橡皮的速度大小为（    ） A． B． C． D． 28．(24-25高一下·上海师范大学附属中学·期中)生活中处处是物理，不起眼的硬币也可以用来探究许多物理规律，回答下列有关问题： (1)如图所示，桌面上放置一张纸和一枚硬币，硬币静止在纸面上，现用手迅速拉动纸的一边，硬币相对纸滑动，则此过程中（　　） A．拉动速度越大，硬币受到摩擦力越小 B．拉动速度越小，硬币离开纸时的速度越小 C．手用力越大，硬币受到摩擦力越大 D．手用力越小，硬币离开纸时的速度越大 (2)滚筒洗衣机在运行脱水程序时，有一硬币（可视为质点）被单独甩到滚筒的筒壁上，随筒壁一起在竖直平面内做匀速圆周运动。如图中A、C两点分别为滚筒的最高和最低位置，B、D两点分别为与滚筒水平中心轴等高的位置。则下列说法中错误的是（ ） A．硬币在A点所受合力不小于其自身重力 B．硬币在B、D两点的加速度相同 C．从A点运动到B点的过程中，硬币所受合力逐渐增大 D．从B点运动到C点的过程中，硬币所受的合力做正功 (3)在水平面上，将1个硬币，绕另1个静止的硬币转动做匀速圆周运动（忽略阻力不计），通过该实验可知（　　） A．质点绕某点运转的角速度与该质点所在物体的角速度无关 B．某物体相对另一物体的角速度，与其自身转过的角度不一定成正比 C．做匀速圆周运动的物体的线速度大小与其经过的路程无关 D．若外面转动的硬币半径比内部的硬币大，保持角速度不变，则线速度会减小。 (4)小张同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验：用纸板搭建如图所示的滑道，使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中OA为水平段。选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。 测量硬币的质量，得到一元和一角硬币的质量分别为m1和m2（m1>m2）。将硬币a放置在斜面上某一位置，标记此位置为B。由静止释放a，当a停在水平面上某处时，测量a从O点到停止处的滑行距离OP。将硬币b放置在O处，左侧与O点重合，将a放置于B点由静止释放。当两枚硬币发生碰撞后，分别测量a、b从O点到停止处的滑行距离OM和ON。保持释放位置不变，重复实验若干次，得到OP、OM、ON的平均值分别为s0、s1、s2。 ①在本实验中，b选用的是___________（选填“一元”或“一角”）硬币； ②碰撞后，b在O点时速度的大小可表示为___________（设硬币与纸板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g）； ③若a、b发生弹性碰撞，则___________。 圆周运动 物体沿着圆周运动时一种常见的运动。在物理学的法则历史过程中，圆周运动的应用无处不在，大到天体的运动，小到昆虫的运动，都常用圆周运动的规律来讨论。 29．(24-25高一下·上海中学东校·期中)（1）小明在学习完圆周运动知识后对修正带的内部结构进行研究。如图，修正带盘固定在大齿轮的转轴上大、小齿轮相互咬合，齿数之比为。图中a、b点分别位于大、小齿轮的边缘，c点位于大齿轮的转轴半径中点。当修正带被匀速拉动进行字迹修改时，a、b点的角速度大小之比为______，b、c点的向心加速度大小之比为______。 （2）在铁路转弯处，外轨往往略高于内轨，火车在某个弯道按规定的运行速度转弯时，内、外轨对车轮皆无侧压力。火车提速后在该弯道运行时，下列说法正确的是( ) A．内轨对车轮的轮缘有侧压力    B．外轨对车轮的轮缘有侧压力 C．内、外轨对车轮的轮缘都有侧压力    D．内、外轨对车轮的轮缘均无侧压力 30．(24-25高一下·上海中学东校·期中)为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，小明按如图装置进行实验，物块放在平台卡槽内，平台绕轴转动，物块做匀速圆周运动，平台转速可以控制，光电计时器可以记录转动一周的时间。 （1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制______保持不变，小明由计时器测转动的周期T，计算的表达式是______。 （2）小明按上述实验将测算得的结果用作图法来处理数据，如图所示纵轴F为力传感器读数，横轴为，图线不过坐标原点的原因是______，用电子天平测得物块质量为1.50kg，直尺测得半径为50.00cm，图线斜率大小为______（结果保留两位有效数字）。 31．(24-25高一下·上海中学东校·期中)图甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施。若将人和座椅看成一个质点，则可简化为如图乙所示的物理模型，其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴转动，O点距地面高度为18m，设绳长，质点的质量，转盘静止时质点与转轴之间的距离，转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角，不计空气阻力及绳重，且绳不可伸长，，，，求质点与转盘一起做匀速圆周运动时（写出计算过程）： （1）绳子拉力的大小； （2）转盘角速度的大小； 自行车是大众绿色出行的重要交通工具。 32．(24-25高一下·上海新中高级中学·期中) 当自行车车轮在匀速圆周运动时，可看作是一种（   ） A．匀速运动 B．匀加速运动 C．匀加速曲线运动 D．变加速曲线运动 33．(24-25高一下·上海新中高级中学·期中)如图所示，在水平路面上做匀速圆周运动的自行车（可看作质点），在时间t内由A点顺时针第一次走到B点，AB弧所对的圆周角为，则车的角速度大小为_________。若AB弧长为l，则车的向心加速度为_______。 34．(24-25高一下·上海新中高级中学·期中)电动自行车采用图示的链条传动方式，要将电动机转动的动力传下去，且要使转速升高，采用图示的链条传动方式，已知在工作时链条的下半部分是绷紧的，则可判断（　　） A．轮1是电动机轮，且在逆时针转动 B．轮2是电动机轮，且在逆时针转动 C．轮1是电动机轮，且在顺时针转动 D．轮2是电动机轮，且在顺时针转动 旋转飞椅（如图）是一种新颖的飞行塔类游乐设施，游客坐在通过钢丝绳悬挂在塔边缘的吊椅上，随转盘的运转徐徐升起，仿佛翱翔于天际，又如置身子波涛起伏的大海中，其乐无穷。在旋转平台的下边缘固定若干长度相同的钢绳，钢绳的另一端是供游客乘坐的椅子，当平台绕其中心轴水平匀速旋转时，游客随之做匀速圆周运动。 35．(24-25高一下·上海复旦大学附属复兴中学·期中)以下关于匀速圆周运动的说法正确的是（　　） A．匀速圆周运动是一种匀速运动 B．匀速圆周运动是一种匀变速运动 C．匀速圆周运动是一种变加速运动 D．匀速圆周运动中乘客线速度不变 36．(24-25高一下·上海复旦大学附属复兴中学·期中)在转盘由静止开始逐渐加速转动的过程中，钢绳对人______（选填： A．“做正功”B．“不做功”C．“做负功”），人的重力势能______（选填：A．“逐渐增大”B．“保持不变”C．“逐渐减小”），人的合力方向______（选填：A．“是”B．“不是”）指向转轴轴心。 37．(24-25高一下·上海复旦大学附属复兴中学·期中)旋转飞椅的座椅有里、外两层，游客A选择距离旋转轴较近处乘坐，游客B选择距离旋转轴较远处乘坐。平台转动稳定后，下列说法正确的是（　　） A．游客A处绳子与竖直方向夹角较大 B．长绳对两处椅子的拉力大小一定相同 C．两处游客所受的合外力大小可能相同 D．两游客处的钢绳与竖直方向夹角可能相同 38．(24-25高一下·上海复旦大学附属复兴中学·期中)将游客和座椅看作一个质点，总质量为M，不可伸长的轻质绳长为L。静止时游客到转轴的距离为d，转盘由静止逐渐加速转动，经过一段时间后游客与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度取g，则转盘匀速转动的角速度为______，游客和座椅的机械能变化量为______。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $