第12讲 圆周运动 跟踪训练-2027届高三物理一轮复习
第12讲 圆周运动 跟踪训练
基础对点练
一.选择题:
对点1 圆周运动的运动学问题
1.(2025·重庆杨家坪中学模拟)重庆永川“渝西之眼”摩天轮游玩项目已正式运营,该摩天轮圆盘直径约80 m,在竖直面内匀速转动一周大约需要18分钟,如图为该摩天轮简化示意图。若座舱可视为质点,在摩天轮匀速运行时,则( )
A.座舱的线速度约为
m/s
B.座舱的角速度约为 rad/s
C.座舱所受的合力保持不变
D.座舱在最高点处于超重状态
2.“指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧。如图,当篮球在指尖上绕轴转动时,球面上P、Q两点做圆周运动的( )
A.半径相等 B.线速度大小相等
C.向心加速度大小相等 D.角速度大小相等
3.齿轮传动是现代各种设备中应用最广泛的一种机械传动方式。如图甲所示为某款机械手表内部的部分结构图,A、B、C三个传动轮通过齿轮咬合,C、D与轴承咬合,A、B、C、D为四个轮子,现将其简化成如图乙所示模型。a、b、c、d分别为A、B、C、D轮缘上的点,半径之比ra∶rb∶rc∶rd=2∶1∶2∶1。则( )
A.va∶vb=2∶1
B.ωc∶ωd=2∶1
C.aa∶ab=2∶1
D.Tc∶Td=1∶1
4.如图所示,水平放置的圆柱形筒绕其中心对称轴OO'匀速转动,筒的半径R=2 m,筒壁上有一小孔P,一小球从孔正上方h=3.2 m处由静止释放,此时小孔开口向上转到小球正下方。已知孔的半径略大于小球半径,筒壁厚度可以忽略,若
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小球恰好能够从小孔离开圆筒,g取10 m/s2。则筒转动的周期可能为( )
A.
s B.
s
C. s D.
s
对点2 圆周运动的动力学问题
5.(2025·广东深圳模拟)为防止人类太空航行长期处于失重环境中引起的健康问题,科学家们设想将太空飞船建造成轴对称环形结构,通过圆环绕中心轴匀速转动使航天员产生模拟重力效果。若圆环的直径为40 m,航天员(可视为质点)站立于圆环内壁时,为产生与宇航员在地球表面相同的重力效果,则圆环转动的角速度ω约为(重力加速度g=10 m/s2)( )
A.0.7 rad/s B.1.4 rad/s
C.7 rad/s D.14 rad/s
6.(2025·辽宁大连模拟)两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球,细线上端固定在同一点,若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动,则两个摆球在运动过程中,相对位置关系示意图正确的是图中的( )
7.(多选)如图所示,杂技演员进行表演时,可以悬空靠在以角速度ω匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来。设圆筒半径为r,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则( )
A.该演员受到4个力的作用
B.该演员所需的向心力由弹力提供
C.角速度越大,该演员受到的摩擦力越大
D.圆筒的角速度ω≥
二.计算题:
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8.如图所示,直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒,从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h,重力加速度为g,求:
(1)子弹在圆筒中的水平速度;
(2)圆筒转动的角速度。
综合提升练
一.选择题:
9.(2025·山东菏泽高三月考)如图所示的圆盘,半径为R,可绕过圆心O的水平轴转动,在圆盘的边缘沿同一直径方向固定两根长为R的轻杆,杆的端点各有一可视为质点的小球A、B,在圆盘上缠绕足够长的轻绳,轻绳的另一端拴接一小球C。现将装置由静止释放,小球C向下以
g(g为重力加速度)的加速度做匀加速直线运动,圆盘与轻绳间不打滑,经过一段时间圆盘转过两圈。下列说法正确的是( )
A.圆盘转两圈所用的时间为2
B.圆盘转两圈时,小球A的角速度大小为2
C.圆盘转两圈时,圆盘的角速度大小为
D.圆盘转两圈时,小球B的线速度大小为2
10.如图所示,将球拍和太极球简化成平板和小球,健身者用平板托着质量m=0.5 kg的小球,使球与平板保持相对静止,在竖直平面内做半径R=0.2 m的匀速圆周运动。A为圆周的最高点,C为最低点,B、D与圆心O等高。当小球运
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