2025-2026学年高一下学期期中物理复习专项训练：圆周运动模型

高一期中物理复习---圆周运动模型专项训练

考向1：水平转盘上的物体

1．（25-26高一下·全国·期中）如图所示，餐桌中心有一个圆盘，可绕其中心轴转动，现在圆盘上放相同的茶杯，茶杯可看作质点，茶杯与圆盘间动摩擦因数为µ。现使圆盘匀速转动，则下列说法正确的是（　　）

A．每个茶杯均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力作用

B．如果茶杯相对圆盘静止，茶杯受到圆盘的摩擦力沿半径指向圆心

C．若缓慢增大圆盘转速，离中心轴近的空茶杯相对圆盘先滑动

D．若缓慢增大圆盘转速，到中心轴距离相同的空茶杯比有茶水茶杯相对圆盘先滑动

2．（25-26高一下·全国·月考）（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r，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

3．（25-26高三上·云南昆明·月考）（多选）如图所示，质量均为m的A、B两个物块（均可视为质点），用一根不可伸长的轻绳连在一起，轻绳经过水平圆盘圆心的竖直线，开始时轻绳恰好拉直但无拉力，A、B两物块的转动半径为。A和B一起随圆盘绕竖直中心轴转动，转动角速度从零开始缓慢增大，直到两物块相对圆盘运动为止。它们与圆盘间的动摩擦因数均为，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则（　　）

A．当圆盘的角速度小于时，绳中有拉力

B．当圆盘的角速度大于时，绳中有拉力

C．当圆盘的角速度等于时，物块A受到的摩擦力为零

D．当圆盘的角速度等于时，物块A和B相对圆盘向A的一侧发生相对滑动

4．（2026高三·全国·专题练习）如图所示，若质量相等的A、B两物块（可视为质点）放在水平圆盘上，A与转轴OO'的距离为r，B与转轴的距离为2r，动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，若用绳子将小木块A和B相连

(1)角速度ω为在什么范围内，绳子没有弹力？

(2)绳子有弹力后，角速度ω接着增大，在相对滑动前，木块A和木块B的摩擦力是如何变化的？

(3)角速度ω为何值时，小木块A和B会相对圆盘滑动？

5．（2026高三·全国·专题练习）水平转盘上放一个质量M的木块A，与转盘间的动摩擦因数均为μ，绳的一端系在木块上，穿过转盘的中心孔O（孔光滑），另一端悬挂一个质量m的物体B，当转盘以

角速度ω匀速转动时，木块相对转盘静止，则角速度的取值范围？（木块到圆心距离为L，两物体均视为质点）

考向2：圆锥摆问题

6．（25-26高一下·全国·期中）如左图，质量为m的小球用细线悬于O点，使小球在水平面内以O'为圆心做匀速圆周运动时，忽略空气阻力，重力加速度为g。悬挂小球的绳长为l，悬点O到圆心O'的距离为h，细线与OO'的夹角为θ，小球做匀速圆周运动的角速度为ω。

(1)画出小球做匀速圆周运动时受力分析图，并求出小球受到拉力F的大小；

(2)若保持轨迹圆的圆心O'到悬点O的距离h不变，改变绳长l，请通过分析说明小球做匀速圆周运动角速度ω是否会发生改变；

(3)右图为北京冬奥会花样滑冰双人自由滑比赛时，中国男运动员拉着女运动员的手，以过自己右肩的竖直线为轴，让女运动员旋转到几乎飞起来时的精彩画面。请结合（2）的结论分析说明：在不考虑阻力、忽略冰面对女运动员的支持力的情况下，影响女运动员旋转快慢的因素是什么？

7．（22-23高一上·江苏南京·期末）（多选）如图甲所示，倾角为45°的斜面置于粗糙的水平地面上，有一滑块通过轻绳绕过定滑轮与质量为m的小球相连（绳与斜面平行），滑块质量2m，滑块恰好静止在粗糙的斜面上。图乙中，换成让小球在水平面上做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角为，且，此时滑块、斜面仍然处于静止状态，重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　）

A．甲图滑块受到斜面的摩擦力为

B．甲图斜面受到地面的摩擦力为

C．乙图中时，滑块恰好不受摩擦力

D．乙图中小球转动角速度越小，滑块受到的摩擦力越大

8．（25-26高一下·甘肃兰州·月考）一粗糙的圆锥体可绕其轴线做圆周运动，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为，现于锥面上放一个石块，石块与锥面间的动摩擦因数，石块与圆锥体顶点O的距离，石块的质量为，石块可看作质点，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取重力加速度，，。求：

(1)若圆锥体与石块均静止，石块受到锥面的静摩擦力f的大小；

(2)为使石块不发生相对滑动，圆锥体绕轴线做匀速圆周运动的角速度最大是多少？以该角速度转动时石块受到的支持力为多大？

9．（25-26高一上·浙江杭州·期末）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），转椅质量为50kg。转椅运动稳定后，其角速度与圆盘角速度相等。在图（a）中，若圆盘在水平雪地上以角速度=1rad/s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=4m的匀速圆周运动，转椅与雪地之间

的动摩擦因数为=0.3，重力加速度为g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力。求：

(1)转椅所受的合力大小；

(2)AB与OB之间夹角的值；

(3)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=3m的匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角为，绳子在水平雪地上的投影A1B与O1B的夹角为。求此时圆盘的角速度。（可保留根号）

10．（25-26高一下·黑龙江哈尔滨·月考）如图所示的玩具转盘半径为l，角速度ω可以调节，转盘中心O点固定了一竖直杆。质量为m的小球用两轻绳AC和BC一起连接在竖直杆上，轻绳AC长为l，与竖直杆上A点相连，轻绳BC连接在竖直杆上的B点，OA = 1.3l。两细绳都伸直时绳AC与竖直方向夹角θ1 = 37°，绳BC与竖直方向夹角θ2 = 53°。不计摩擦阻力，重力加速度为g。

(1)要保持两轻绳拉直，求ω的取值范围；

(2)当时，求轻绳AC、BC所受的弹力大小；

(3)在转动过程中小球忽然脱离，要求小球不能碰到圆盘，求ω的取值范围。

考向3：交通工具转弯问题

11．（25-26高三上·广东湛江·开学考试）（多选）如图是短道速滑训练中运动员过弯道时的情境，运动员通过调整身体和水平冰面的夹角，使冰面对其作用力的方向指向身体的重心，从而平稳过弯。若过弯时，运动员做半径为的匀速圆周运动，线速度大小为，运动员的质量为，重力加速度大小取，下列说法正确的是（　　）

A．运动员过弯时，角速度大小为

B．运动员过弯时，向心加速度的大小为

C．运动员过弯时，所需向心力的大小为

D．运动员过弯时，冰面对其作用力的方向与冰面夹角的正切值为

12．（25-26高一下·河南南阳·月考）如图所示，甲、乙两车在水平地面上匀速过圆弧形弯道（从1位置至2位置），已知两车速率相等，下列说法正确的是（　　）

A．甲、乙两车过弯道的时间可能相同 B．甲、乙两车向心力大小可能相同