假期必刷41 圆周运动-【快乐假期】2025-2026学年高二物理暑假必刷题

快乐假期 00M= 非学无以广才，非志无以成学。 假期必刷41 圆周运动 完成日期： 月 素养解读 3.如图所示为学员驾驶汽车在 1.会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运 水平面上绕O点做匀速圆周 动.知道匀速圆周运动向心加速度的大小和 运动的俯视示意图.已知学 员在A点位置，教练员在B 方向. 点位置，A点的转弯半径为 2.能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向 5.0m,B点的转弯半径为 心力.了解生产生活中的离心现象及其产生 4.0m,学员和教练员（均可视为质点） 的原因. 素养训练 A.运动周期之比为5：4 1.“指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧. B.运动角速度之比为4：5 如图，当篮球在指尖上绕轴转动时，球面上 C.向心加速度大小之比为4：5 P、Q两点做圆周运动的 ( D.运动线速度大小之比为5：4 4.(多选)如图所示是静止在地面上的起吊重 物的吊车，某次操作过程中，液压杆长度收 缩，吊臂绕固定转轴顺时针转动，吊臂上的 M、N两点做圆周运动，此时M点的角速度 为w,ON=2OM=2L,则 吊臂、V A.半径相等 M 固定转轴 B.线速度大小相等 06 液压杆 C.向心加速度大小相等 D.角速度大小相等 A.M点的速度方向垂直于液压杆 2.如图甲，滚筒洗衣机脱 B.N点的角速度为w 水时，衣物紧贴着滚筒 C.两点的线速度大小关系为v=4vM 壁在竖直平面内做顺 D.N点的向心加速度大小为2w2L 时针的匀速圆周运动， 5.修正带是中学生常用的学习 如图乙，一件小衣物（可理想化为质点）质量 用具，其结构如图所示，包括 为m,滚筒半径为R,角速度大小为ω，重力 上下盖座、大小齿轮，压嘴座 加速度为g,a、b分别为小衣物经过的最高 等部件，大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中， 位置和最低位置.下列说法正确的是( ) 大小齿轮相互啮合，a、b点分别位于大小齿 A.衣物所受合力的大小始终为mwR 轮的边缘，c点位于大齿轮的半径中点，当 B.衣物转到a位置时的脱水效果最好 纸带匀速走动时 ( ) C.衣物所受滚筒的作用力大小始终为mg A.a、b点的线速度大小相同 D.衣物在a位置对滚筒壁的压力比在b位 B.a、c点的线速度大小相同 C.b、c点的角速度相同 置的大 D.大小齿轮的转动方向相同 82 三0022 三物理) 6.(多选)马戏团中上演的飞车节目深受观众 素养培优 喜爱.如图甲，两表演者骑着摩托车在竖直 9.(娱乐活动)如图所示，一弹射游戏装置由安 放置的圆锥筒内壁上做水平匀速圆周运动， 装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道 若两表演者（含摩托车）分别看作质点A、 (在最低点E分别与水平轨道EO和EA相 B,其示意简图如图乙所示，摩托车与内壁 连)、高度h可调的斜轨道AB组成.游戏时 倾斜方向的摩擦力恰好为零，则B做圆周 滑块从O点弹出，经过圆轨道并滑上斜轨 运动的 ( 道.全程不脱离轨道且恰好停在B端，则视 为游戏成功.已知圆轨道半径r=0.1m,OE 长L1=0.2m,AC长L2=0.4m,圆轨道和 AE光滑，滑块与AB、OE之间的动摩擦因 甲 之 数μ=0.5.滑块质量m=2g且可视为质 A.周期较大 B.线速度较大 点，弹射时由静止释放且弹簧的弹性势能完 C.角速度较大 D.向心加速度较大 全转化为滑块动能.忽略空气阻力，各部分 7.山崖边的公路常常被称为最险公路，某弯道 平滑连接.求： 如图所示，外圈临悬崖，内圈靠山，为了减小 弯道行车安全隐患，弯道路面往往设计成倾 斜的.某汽车在这样的弯道转弯，下列说法 弹射器 正确的是 ( ■■N EL-0 外圈 (1)滑块恰好能过圆轨道最高点F时的速 内圈 度vF大小； (2)当h=0.1m且游戏成功时，滑块经过E 点对圆轨道的压力F、大小及弹簧弹性势 A.汽车以恒定速率转弯时，做匀变速曲线 能E。 运动 B.汽车以恒定速率转弯时，转弯半径越大， 所需向心力越大 C.为了减小弯道行车安全隐患，弯道路面 应该设计成内低外高 D.因弯道路面倾斜，汽车转弯时一定不需 要摩擦力提供向心力 8.铁道转弯处内、外铁轨 间设计有高度差，可以 使火车顺利转弯，已知 火车转弯时有个安全 速度，则下列说法中 正确的是 A.转弯处内轨应略高于外轨 B.转弯时只要速度小于v就是安全的 C.转弯处轨道有高度差主要是为了减少轮 缘与铁轨间的挤压 D.转弯时速度如果超过，火车对内轨有压力 83受快条假湖 素养培优 11.B[将电线杆B点的线速度vB分解 为竖直向上的分速度上和水平向右 的分速度，如图所示 则=品因OB=品又周同一物 体的角逢度相等，所以品器代入 0 0 解得，=方，故B项正确.] 假期必刷40 素养训练 1.C[本题考查对平抛运动的规律的理解.根据平抛运动在 竖直方向上做自由落体运动，由位移与时间公式得力= 1 2h gt,解得运动时间为1√g ,做平抛运动的时间是由物 体所处的高度决定的，与初速度无关，根据运动学公式，可得 扬体寄地时的水平位移=1=√受所以落地时的水 平位移由初速度和所处高度决定，故A、B错误，C正确；由 于做平抛运动的物体只受重力的作用，加速度为重力加速度 g,根据公式△)=g△，可知在相等的时间内，物体速度的变 化量是相同的，故D错误.门 2.AC[本题考查多个物体平抛运动的比较问题.根据t= 匹知，山、c抛出点的高度相同，则6和c在空中的运动时间 相同，a抛出点的高度小于b抛出点的高度，则a的运动时 间小于b的运动时间，A正确，B错误；a的运动时间短，根据 x一vt知，a的水平位移大，则a的水平初速度大于b的水平 初速度，C正确；b、c的运动时间相等，落地时b的水平位移 大，根据x=t知，b的初速度大，D错误.] 3.A[运动员经起跳点后的腾空飞行简化为平抛运动，水平 方向x=,竖直方向h=g,由题意an37°=么，可得1 =2,tan37 ，即运动员在空中的飞行时间与初速度成正比， 故A正确，B错误；设运动员落在着陆坡上时速度与水平方 向的夹角为0，由平抛运动的推论知tan0=2tan37°，运动员 起跳的初速度不同，落在着陆坡上时速度与水平方向的夹角 相同，与斜面的夹角也相同，故C、D错误.] 4,C[设出水孔到水桶中心的水平距离为，则x=√g /2h 落到桶底A点时 +号=2g /2·2h 解得=D√条] 5.B。[本题考查平抛运动中的临界问题.要使小球直接落在 容器的底部，设最小初连度为，则有2L一L=g巴 上，联立解得=√行8，设最大选度为%：则有2L 1 名贴一头联立部得心=V风图充小球抛出的初能度 1 /1 大小范国为√2<<√gL,故B正确.] 6.B[根据平行四边形定则知，小球落到斜面底端时竖直分 速度为y,=√2一心=20，设此时速度方向与水平方向的 夹角为a,则an。一号=2，设斜面的领角为9，由amQ 2tan0知tan0=1,则该斜面的倾角0=45°，B正确.] 1 00M= 7.AB[三个小球的高度相等，则根据=？g知，平抛运动 的时间相等，因为水平位移之比为13：5，则根据x= 得，初速度之比为1：3：5，故A、B正确；小球落地时竖直方 向上的分速度相等，落地时的速度v=√十2gh,初速度不 等，则落地的速度不等，故C错误；小球落地时的位移s √十，水平位移不等，竖直位移相等，则小球通过的位 移不等，故D错误.门 8.B[箭做平抛运动，两支箭竖直方向下落高度相等，则两支 箭在空中的运动时间相同，速度变化量△v=巴，=g,相同， 设箭尖插入壶中时与水平面的夹角为日，箭射出时的初速度 为0。，则 an0=品，即%=品g两支新射出的初速度大小之比为 U。 tan37°：tan53°=9：16 故A错误；设箭尖插入壶中时的速度大小为v,则usin0 =V, 即0m0两支箭落入壶口时的速度大小之比为3：4，故 B正确：因两支箭在空中的运动时间相同，甲、乙两人投射位 置与壶口的水平距离之比，即初速度大小之比，等于9：16， 故C错误；根据动能的表达式可知，甲、乙两人所射箭落入 壶口时的动能之比等于箭落入壶口时速度的平方之比为9 :16,故D错误.] 素养培优 9.解析：(1)水在空中做平抛运动，由平抛运动规律得，竖直方 向h=合对： 解得水从管口到水面的运动时间一√g h (2)由平抛运动规律得，水平方向d=1, 解得水从管口排出时的速度大小=d√ g (3)管口单位时间内流出水的体积Q=5=S以√氛， 答案：1g 2h (2d条3)sa易 假期必刷41 素养训练 1.D[D.由题意可知，球面上P、Q两，点转动时属于同轴转 动，故角速度大小相等，故D正确；A.由题图可知，球面上 P,Q两点做圆周运动的半径的关系为rp<rQ,故A错误； B.根据v=w可知，球面上P、Q两点做圆周运动的线速度 的关系为vp<o,故B错误；C.根据an=rw可知，球面上 P、Q两点做圆周运动的向心加速度的关系为a,<aQ,故C 错误.门 2.A[衣物在做匀速圆周运动故所受合外力F◆=mwR, 故A正确；.在a位置时满足N。十mg=mwR, 在b位置时满足N。-g=aR, 故在b位置时压力最大，脱水效果最好，故BCD错误.故选 项A正确.] 3.D 4.BD 5.A[a、b点是同缘传动，边缘点的线速度大小相同，方向相 反，即y=U,A正确，D错误：a、c点是同轴传动，角速度相 等，即w,=ω，根据v=wr知线速度与半径成正比，半径不 同，线速度不同，B错误；U,=飞，根据v=w知角速度与半 径成反比，有①。：w,=16：r。=1:2,所以w,=2ω。=2ωC 错误. 6.AB 三0022- 7.C[汽车以恒定速率转弯时，汽车的加速度大小不变，方向 时刻发生变化，汽车做变加速曲线运动，故A错误：汽车以 恒定速率转容时，根据F=m只可知转弯丰径越大，所需向 心力越小，故B错误；为了减小弯道行车安全隐患，弯道路 面应该设计成内低外高，使路面支持力有指向圆心的分力， 故C正确；弯道路面倾斜，汽车转弯时的速度不一样时，汽 车可能需要摩擦力提供向心力，故D错误.门 8.C[当外轨高于内轨时，轨道给火车 N 的支持力斜向弯道内侧，它与重力的 合力指向圆心，为火车转弯提供了一 部分向心力，减轻了轮缘和外轨的挤 压，在修筑铁路时，根据弯道半径和 轨道行驶速度，适当选择内外轨道的 mg 高度差，可以使火车的向心力完全由 火车的支持力和重力的合力提供，减少轮缘与铁轨间的挤 压，避免轨道变形，使火车行驶更安全，A错误、C正确；当实 际速度等于)时，内、外轨道都不受轮缘挤压，比较安全；如 果实际转弯速度大于，有离心趋势，与外侧铁轨挤压：反 之，挤压内侧铁轨，易使轨道变形，B、D错误.门 素养培优 9.解析：(1)滑块恰好在最高点F,则其所受支持力为零，即mg =m生，即，=√gr-1m/s, (2)滑块在AB斜面上，摩擦力做功W2=一umgscosa= 一mgL2,在OE阶段，摩擦力做功Wn=mgL1,根据动能 定理可知W#十Wn+W2十WGag=0,则W弹=mg(L,+ L2)十mgh,解得W4=8×103J,设到达E点的速度为01， 根据动能定理可知W华十Wa一之m心，设轨道对滑块支持 力为R,根据向心力知R一mg=m三，则F、=0.14N,即 滑块对轨道压力为0.14N. 答案：(1)1m/s(2)0.14N,8×103J 假期必刷42 素养训练 1.D 2.D[“鹊桥二号”中继星在24小时椭圆轨道运行时，根据开 普物第三定律号=， 同理，对地球的同步卫里根据开普勒第三定徐分=， ,M月=k 又开普勒常量与中心天体的质量成正比，所以=产， 联立可得-号 3.B4.C5.C 6.A[根据天体环绕的“高轨、低速、长周期”可知，地球静止 轨道卫星的轨道半径高于近地卫星，所以线速度和角速度均 小于近地卫星，周期长于近地卫星，故A正确，B、C错误.由 GM=ma可知，加速度与轨道半径的平方成反比，地球静 R,3 止轨道卫星的加速度小于近地卫星的加速度，故D错误，] 7.B[冻结轨道和捕获轨道的中心天体是月球，根据开普勒 第三发体行现得工，=T层-28A修深 根据开普勒第二定律得，近月点的速度大于远月点的速度， B正确；近月点从捕获轨道到冻结轨道鹊桥二号进行近月制 动，捕获轨道近月点的速度大于在冻结轨道运行时近月，点的 速度，C错误：两轨道的近月点所受的万有引力相同，根据牛 顿第二定律可知，近月，点的加速度等于在冻结轨道运行时近 月点的加速度，D错误.] 高二物理型) 8.AD[A为地球同步静止卫星，故wA=w,根据=wr可 知心，>，再根据G0=m号得到√ M,可见> A,所以三者的线速度关系为>U>,故选项A正确； 由同步静止卫星的含义可知T=T。,再由GMm r2 m(),可知T>T,因此它们的网期关系为T=T> T由w-票可知它们的角造度关系为m>0,所以选 项D正确，B错误；由F=GM可知FA<F。<F。,所以选 r2 项C错误.] 9,B[质量相等的三星系统的位置关系构m 成一等边三角形，其中心O即为它们的共 、0 同圆心， 由几何关系可知三个星体做圆周运动的半 径= 3,故选项A错误；每个星体受到 m 的另外两星体的万有引力的合力提供向心力，其大小F=√3 .g,对Gm=m答，得T=2a a a2 a,故选项B正 确；由线速度公式=平得=√ m,故选项C错误：向心 加速度a=P-3Gm,故选项D错误.] a2 素养培优 10.解析：(1)由题意及图像可知： =知·2①，得到物体回到斜面底端时速度大小：u 2 2 ②，物体向上运动时mgsin30°+mmgc0s30°=ma1,a,= 2 ③： to 物体向下运动时ngsin30°-mgcos30°=mia,a,一22 5⑤，在 由①②③④得出该星球表面的重力加速度为g=4。 里球表面G=mg@,M=p·青R⑦，由⑤⑥⑦得到 150% 该星球的密度为p=16πGRi。' (2)根据mg=mR ⑧，由⑤⑧得到该星球的第一宇亩速度 15vR 为0入4t 15 答案：(1)16πGRt (2) /5u,R 4t。 假期必刷43 素养训练 1.D2.C 3.B[学生体重约为50kg,每次引体向上上升高度约为0.5 m,重力加速度g取10m/s2,则引体向上一次克服重力做功 为W=mgh=50×10×0.5J=250J,全过程克服重力做功 的平均功率为P=nW_12×250W=100W.故选B.] t 30 4BD[根指一1图像知加建度a=智=-0.5m/,故A错 误；由牛顿第二定律得2F-mg=ma,解得F=mg十ma= 2 35