6.1 圆周运动 同步练习 -2025-2026学年高一下学期物理人教必修第二册

6.1 圆周运动 一、单选题 1．关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（ ） A．因为在相等的时间内通过的圆弧长度相等，所以线速度恒定 B．若物体在0.1 s内转过30°角，则角速度为300 rad/s C．若半径r一定，则线速度与角速度成反比 D．若半径为r，周期为T，则物体的线速度大小为 2．如图所示为“行星减速机”的工作原理图.“行星架”为固定件，中心“太阳轮”为从动件，其半径为R1，周围四个“行星轮”的半径为R2，“齿圈”为主动件，其中R1=2R2.A、B、C分别是“太阳轮”“行星轮”“齿圈”边缘上的点，则在转动状态下（ ） A．A点与B点的角速度相同 B．A点与C点的角速度之比为3∶1 C．B点与C点的转速之比为4∶1 D．A点与C点的周期之比为2∶1 3．如图所示，一根长为L的轻杆，O端用光滑的铰链固定，另一端固定着一个小球A，轻杆靠在一个高为h的物块上.若物块与地面间的摩擦不计，则当物块以速度v向右运动至轻杆与水平方向夹角为θ时，物块与轻杆的接触点为B，下列说法正确的是（ ） A．A的角速度大于B点的角速度 B．A的线速度大小等于B点的线速度大小 C．小球A转动的角速度为 D．小球A的线速度大小为 4．一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4 m/s，周期为4 s，则（ ） A．角速度为0.5 rad/s B．转速为0.25 r/s C．运动轨迹的半径为1 m D．频率为0.5 Hz 5．对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中错误的是（ ） A． 相等的时间内通过的路程相等 B． 相等的时间内通过的弧长相等 C． 相等的时间内通过的位移相等 D． 相等的时间内转过的角度相等 6．如图所示，竖直圆筒内壁光滑，半径为R，顶部有入口A，在A的正下方h处有出口B，一质量为m的小球从入口A沿圆筒壁切线方向水平射入圆筒内，要使小球从B处飞出，重力加速度为g，则小球进入入口A处的速度v0的大小可能为（ ） A． B． C． D． 7．古代水车的旋转可简化为如图所示的运动模型，半径为r的竖直圆盘绕固定的圆心O以角速度ω做匀速圆周运动，AB是水平直径，小球(可视为质点)从O点的正上方P点水平抛出，小球运动到圆盘的边缘M点时速度正好与圆盘的边缘相切，且速度与圆盘边缘的线速度相等，OM与OB的夹角θ=37°，重力加速度为g，不计空气阻力，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，下列说法正确的是（ ） A．小球从P点到M点的运动时间为 B．小球平抛运动的初速度大小为 C．P点与O点的高度差为 D．小球从P点运动到M点的过程中，圆盘转过的角度为 8．如图所示为旋转脱水拖把，拖把杆内有一段长度为35 cm的螺杆通过拖把杆下段与拖把头接在一起，螺杆的螺距(相邻螺纹之间的距离)d=5 cm，拖把头的半径为10 cm，拖把杆上段相对螺杆向下运动时拖把头就会旋转，把拖把头上的水甩出去.某次脱水时，拖把杆上段1 s内匀速下压了35 cm，该过程中拖把头匀速转动，下列说法正确的是（ ） A．拖把头边缘的线速度大小为1.4π m/s B．拖把杆向下运动的速度大小为0.1π m/s C．拖把头转动的角速度为7π rad/s D．拖把头的转速为1 r/s 二、多选题 9．如图所示，水平放置的圆盘绕竖直固定轴匀速转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2 mm的均匀缝，将激光器a与传感器b上下对准，a、b可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动.当狭缝经过a、b之间时，b接收到一个激光信号，图乙为b所接收的光信号强度I随时间t变化的图线，图中Δt1=1.0×10-3 s，Δt2=0.8×10-3 s.下列说法正确的是（ ） 　　 甲　　　　　　　　　　　　乙 A．圆盘转动的周期为0.6 s B．圆盘转动的角速度为2.5π rad/s C．a、b同步移动的方向沿半径指向圆心 D．a、b同步移动的速度大小约为 m/s 10．某修正带结构包括上、下盖和大、小齿轮，它前部有压嘴，大、小齿轮分别嵌合在连接体的大、小轴孔中，并相互吻合，能均匀地从压嘴处送出修正带.如图所示，修正带的两个齿轮A、B的半径之比为1∶2，若齿轮A匀速转动，则两个齿轮A、B的（ ） A．转动方向相同 B．边缘线速度大小之比为1∶1 C．转动角速度之比为1∶2 D．转动周期之比为1∶2 11．如图所示，半径为R的水平圆盘绕中心O点做匀速圆周运动，圆盘中心O点正上方H处有一小球被水平抛出，此时半径OB恰好与小球初速度方向垂直，从上向下看圆盘沿顺时针转动，小球恰好落在B点，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A．小球的初速度大小为 B．小球的初速度大小为 C．圆盘的角速度大小可能为 D．圆盘的角速度大小可能为 12．如图所示，一位同学玩飞镖游戏，圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P点等高，且距离P点为L.当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘绕经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动.忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则（ ） A．飞镖击中P点所需的时间为 B．圆盘的半径为 C．圆盘转动角速度的最小值为 D．P点随圆盘转动的线速度大小可能为 13．变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度，如图是某一变速自行车齿轮传动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有16齿，D轮有12齿，则（ ） A．该车可变换四种不同挡位 B．该车可变换两种不同挡位 C．当A轮与C轮组合时，两轮的角速度之比为ωA∶ωC=1∶3 D．当A轮与C轮组合时，两轮的角速度之比为ωA∶ωC=3∶1 14．某计算机上的硬磁盘的磁道和扇区如图所示，这块硬磁盘有若干个磁道(即若干个不同半径的同心圆)，每个磁道分成8 192个扇区(每个扇区为 圆周)，每个扇区可以记录512个字节.电动机使盘面以5 400 r/min的转速匀速转动.磁头在读、写数据时是不动的，盘面每转一圈，磁头沿半径方向跳动一个磁道，下列说法正确的是（ ） A．相同的时间内，磁头在内磁道读取的字节数比外磁道少 B．盘面转动的角速度为180π rad/s C．一个扇区通过磁头所用的时间约为1.4×10-6 s D．不计磁头转移磁道的时间，计算机1 s内理论上可以从一个盘面上读取约2.3×1010个字节 答案 1．D 解析：做匀速圆周运动的物体，因为在相等时间内通过的圆弧长度相等，所以线速度大小相等，但线速度是矢量，线速度方向时刻发生变化，故A错误；角速度 rad/ rad/s，故B错误；线速度与角速度的关系为v=ωr，可知，若半径r一定，则v与ω成正比，故C错误；若半径为r，周期为T，则物体的线速度大小 ，故D正确. 2．C 解析：由题意可知，轮边缘上三点的线速度大小相等，由v=ωr得ωA∶ωB∶ ∶ ∶ ∶4∶1，转速之比等于角速度之比，即nA∶nB∶nC=ωA∶ωB∶ωC=2∶4∶1，周期跟角速度成反比，则TA∶TB∶ ∶ ∶ ∶1∶4，A、B、D错误，C正确. 3．D 解析：小球A和B点的运动为同轴转动，所以A、B具有相同的角速度，即ωA=ωB，根据v=rω知，A的线速度大于B点的线速度，故A、B错误；当物块以速度v向右运动至杆与水平方向夹角为θ时，B点的线速度等于物块的速度在垂直于轻杆方向上的分速度，即vB=v2=vsin θ，则小球A转动的角速度 ，小球A的线速度大小 ，故C错误，D正确. 【方法总结】本题考查圆周运动和关联速度的结合，注意将物块的速度沿杆方向和垂直于杆方向分解，在垂直于杆方向上的速度等于B点绕O点转动的线速度，根据v=rω求出杆转动的角速度，再根据杆的角速度和小球A的转动半径求出小球A的线速度大小. 4．B 解析：质点做匀速圆周运动，角速度 rad/s，运动轨迹的半径 m，转速 r/s，频率 Hz，故B正确. 5．C 解析：做匀速圆周运动的物体,相等的时间内通过的路程相等、通过的弧长相等、转过的角度相等,A、B、D正确；位移是矢量,相等的时间内通过的位移大小相等、方向不一定相同,故位移不一定相等,C错误.本题选错误的，故选C. 【注意说明】做匀速圆周运动的物体线速度大小不变,方向时刻改变,角速度不变,周期不变. 6．C 解析：小球在竖直方向的分运动是自由落体运动，则有 ，小球在水平方向的分运动是匀速圆周运动，则v0t=2nπR(n=1，2，3，…)，解得 (n=1，2，3，…)，当n=1时， ，故C正确. 7．A 解析：圆盘边缘的线速度即小球在M点的速度大小，为v=ωr，把小球在M点的速度v分别沿水平方向和竖直方向分解，可得小球平抛运动的初速度v0=vsin θ，竖直方向的分速度vy=vcos θ，平抛运动的时间 ，圆盘转过的角度β=ωt，联立解得 正确，B、D错误；小球从P点到M点做平抛运动，下降的高度 、O两点的高度差H=h+rsin θ，解得 错误. 8．A 解析：由题意知，拖把头转动的周期 s，则拖把头转动的角速度 rad/s，C错误；拖把头边缘的线速度大小 m/s，A正确；拖把杆向下运动的速度大小 m/s，B错误；拖把头的转速 r/s，D错误. 9．BD 解析：由题图乙可知，相邻两次开始接收到信号的时间间隔为周期，即T=0.8 s，A错误；圆盘转动的角速度为 rad/s，B正确；由题图乙可知，接收信号的持续时间变短，则说明圆盘上a、b对应位置的线速度增大，说明a、b同步移动的方向沿半径向外，C错误；第一次和第二次接收到信号时，a、b所在位置对应的圆盘线速度之差为 m/s，根据Δv=ωΔr，可得两个位置对应的半径差即两位置间距为 m，a、b同步移动的速度大小约为 m/s，D正确. 10．BD 解析：根据两齿轮的转动原理可知，两个齿轮的转动方向相反，故A错误；齿轮传动边缘的线速度大小相等，故B正确；由v=ωr可知转动角速度之比为2∶1，故C错误；由 ，可知转动周期之比为1∶2，故D正确. 【方法总结】解决此类问题时需区分题目属于哪种传动模型.若为同轴转动，则各点角速度相等；若为链条(或传送带)传动，则链条(或传送带)边缘上各点的线速度大小相等；若靠摩擦传动，则相切点线速度大小相等. 11．BD 解析：小球做平抛运动，由 可得小球下落的时间为 ，小球的初速度大小为 ，故A错误，B正确；在小球下落的这段时间内，圆盘转过的角度为 (n=0，1，2，…)，所以圆盘的角速度大小为 (n=0，1，2，…)，当n=1时， ，故C错误，D正确. 12．AD 解析：飞镖水平抛出做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，则有 ，故A正确；分析可知，飞镖击中P点时，P点恰好在圆盘最下方，有 ，解得圆盘的半径 ，故B错误；飞镖击中P点，则P点转过的角度满足θ=ωt=π+2kπ(k=0，1，2，…)，可得 (k=0，1，2，…)，则圆盘转动角速度的最小值为 ，故C错误；P点随圆盘转动的线速度大小 (k=0，1，2，…)，当k=2时， ，故D正确. 13．AC 解析：A轮分别与C轮、D轮组合，该车可有两种速度，B轮分别与C轮、D轮组合，该车又有两种速度，所以该车可变换四种不同挡位，故A正确，B错误；传动装置中边缘点线速度大小相等，当A轮与C轮组合时，两轮边缘的线速度大小相等，两轮的角速度之比为ωA∶ωC=rC∶rA=NC∶NA=16∶48=1∶3，故C正确，D错误. 14．BC 解析：每个扇区可以记录512个字节，每个磁道分成8 192个扇区，无论在内磁道还是外磁道，相同时间内所转圈数相同，可知读取的字节数均相同，故A错误；根据角速度与转速的关系有 rad/s=180π rad/s，故B正确；由题意可知一个扇区通过磁头所用的时间 s≈1.4×10-6 s，故C正确；1 s读取得字节数为N=8 个≈3.8×108个，故D错误. 第 page number 页，共 number of pages 页试题资源网-凸飞教育科技(北京)有限公司 1 学科网（北京）股份有限公司 $