专题03 圆周运动（期末真题汇编-安徽专用）高一物理下学期

**基本信息** 聚焦圆周运动6大高频考点，精选安徽多地期末真题，覆盖传动问题、竖直圆周等核心内容，注重生活情境与科学探究结合。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择|22题|传动问题（皮带/齿轮）、水平圆周（圆锥摆）、竖直圆周（轻杆/轻绳模型）、斜面圆周、生活应用（汽车过桥/转弯）|以修正带、自行车等生活实例创设情境，如考点01结合皮带传动考查线速度关系，考点05通过汽车转弯分析向心力来源| |计算|4题|竖直圆周临界条件、斜面上圆周运动|结合光滑圆锥体、过山车等模型，考查受力分析与运动规律综合应用，如考点03第9题分析不同角速度下绳的拉力| |实验|2题|向心力影响因素探究|设计控制变量法实验，如考点06第23题通过改变半径探究向心力与半径关系，体现科学思维与探究能力|

专题03 圆周运动 6大高频考点概览 考点01 传动问题 考点02 水平圆周及圆锥摆 考点03 竖直圆周 考点04 斜面上的圆周运动 考点05 生活中的圆周运动 考点06 圆周实验 地 城 考点01 传动问题 1．（24-25高一下·安徽芜湖·期末）如图所示的装置中，左侧的轮子利用皮带带动右侧轮轴转动。已知b是轮轴上的一点，到轴心的距离为r，a、c、d分别是三个轮（轴）边缘上的点，到轴心的距离，则以下说法错误的是（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】C．半径之比为 根据得， 同轴转动时解得，C错误，符合题意； B．根据得，B正确，不符合题意； A．根据，线速度之比为 A正确，不符合题意； D．根据，线向心加速度之比为 D正确，不符合题意。故选C。 2．（24-25高一下·安徽黄山·期末）修正带是我们生活中常用的学习用品。如图，A为修正带内部大齿轮边缘一点，B为小齿轮边缘一点，C为大齿轮上一点，且。当齿轮转动，以下说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】对A、B两点由传动装置可知 根据可得根据可得根据可知 对A、C两点由同轴转动可知 根据可得根据可知根据可知 综上所述，，，故选C。 3．（24-25高一下·安徽·期末）自行车是常见的代步工具，其主要构成部件包括前轮、后轮、小齿轮、链条、大齿轮等，部分结构示意图如图所示。某同学骑自行车在平直路面上沿直线匀速行驶，已知三个轮子边缘上一点分别标记为a、b、c。下列说法正确的是（    ） A．a、b两点的角速度相等 B．a、b两点的线速度大小相等 C．c、b两点的向心加速度大小相等 D．后轮受到地面的静摩擦力，方向向后 【答案】B 【详解】AB．、两点属于同链条传动，线速度大小相等，根据 可知、两点的角速度不相等，故A错误，B正确； C．、两点线速度大小相等，根据 a点运动半径小，所以a的向心加速度大于b；由于a、c两点的角速度相等，根据 c点半径大，所以c点向心加速度大于a，所以c点向心加速度大于b，故C错误； D．后轮是在外力作用下运动的，后轮相对地面有向后的运动趋势，受到地面的静摩擦力，方向向前，故D错误。 故选B。 地 城 考点02 水平圆周及圆锥摆 4．（24-25高一下·安徽·期末）如图，A、B两个相同的茶杯放在餐桌上的自动转盘上，B离中心的距离比A离中心距离大，一个杯中装满水，另一个是空杯，转盘在电动机的带动下匀速转动，A、B两杯与转盘保持相对静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　）    A．装满水的杯子受到的摩擦力大 B．杯子B受到的摩擦力大 C．若增大转动的角速度，空杯一定先滑动 D．若增大转动的角速度，杯子B先滑动 【答案】D 【详解】AB．转动过程中，杯子受到的摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律可知 由于不明确A、B哪个装满了水，也不明确A、B到中心距离的倍数关系，因此不能确定哪个受到的摩擦力大，故AB错误； CD．杯子刚要滑动时，有解得 因此离中心远的B杯子先滑动，故C错误，D正确。故选D。 5．（24-25高一下·安徽宣城·期末）如图所示，质量为m的小球用长为L的细绳悬于天花板的O点，并使之在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向夹角为，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．摆球受到绳的拉力、重力和向心力 B．摆球的向心力由重力沿细绳方向的分力提供 C．摆球做匀速圆周运动的向心加速度大小为 D．若增大细绳与竖直方向的夹角，则小球运动的周期将增大 【答案】C 【详解】A．对小球受力分析，受竖直向下的重力mg和沿细绳向上的拉力T，向心力是效果力，由这两个力的合力提供，并非独立存在的力，故A错误； B．向心力由细绳向上的拉力T沿水平方向的分力提供，故B错误； C．对小球受力分析，由牛顿第二定律得 解得，故C正确； D．由圆周运动周期公式解得 当θ增大时，cosθ减小，故周期T减小，故D错误。故选C。 6．（24-25高一下·安徽淮北·期末）（多选）圆锥摆是我们在研究生活中的圆周运动时常遇到的一类物理模型。如图所示，质量相同的1、2两个小摆球（均可视为质点）用长度相等的细线拴在同一悬点，组成具有相同摆长和不同摆角的圆锥摆，若两个小摆球均在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力。则（　　） A．两个小摆球的向心力大小相等 B．小摆球1的线速度小于小摆球2的线速度 C．细线对球1的拉力大于细线对球2的拉力 D．小摆球1的角速度小于小摆球2的角速度 【答案】BD 【详解】ABD．由题意，设圆锥摆的摆长为，摆角为，根据牛顿第二定律有 可得， 由题图知，由数学知识可知，，，，即两个小摆球的向心力大小不相等，小摆球1的线速度、角速度均小于小摆球2的线速度、角速度，故A错误，BD正确； C．设细线对球的拉力为，摆球在竖直方向上平衡，有 ，则，即细线对球1的拉力小于细线对球2的拉力 ，故C错误。故选BD。 7．（24-25高一下·安徽·期末）质量的小球悬挂在轻弹簧下端，弹簧原长为，静止时弹簧的长度。如图所示，当小球在水平面内做匀速圆周运动时，弹簧轴线与竖直方向的夹角为60°，弹簧拉力大小为F，周期为1s，加速度大小为a。已知重力加速度，不计空气阻力，弹簧未超出弹簧限度。下列判断正确的是（　　） A．弹簧的劲度系数为150N/m B．匀速圆周运动时弹簧的伸长量为0.1m C． D． 【答案】B 【详解】A．小球悬挂在轻弹簧下端，弹簧原长为，静止时弹簧的长度，则有 解得弹簧的劲度系数为，故A错误； BC．小球做匀速圆周运动时，竖直方向由平衡条件可得 解得，，故B正确，C错误； D．小球做匀速圆周运动时，水平方向根据牛顿第二定律可得 解得，故D错误。故选B。 8．（24-25高一下·安徽宣称·期末）如图所示，两滑块A、B质量分别为0.5 kg、0.2 kg，放置水平圆盘中心两侧，两滑块间用长为0.5m细线拴接，到中心距离分别为、，开始时细线刚好拉直。现圆盘从静止开始逐渐加大转速，两滑块与圆盘间动摩擦因数均为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，下列说法正确的是（    ） A．当角速度为时，滑块B受到最大静摩擦力作用 B．当角速度为时，滑块B所受摩擦力为零 C．当角速度为时，滑块A即将开始滑动 D．当角速度为时，滑块A受到最大静摩擦力的作用 【答案】D 【详解】A．滑块A、B做圆周运动，由静摩擦力提供向心力，当静摩擦力达到最大值时，有 解得临界角速度 代入题中数据，解得A、B的临界角速度分别为 因为，所以当角速度增大时，B先达到最大静摩擦力。因为，因此时此时细线无张力，B受到静摩擦力，但不是最大静摩擦力，故A错误； B．因为，则细线有张力，B的摩擦力达到最大静摩擦力，故B错误； C．当AB出现相对滑动时，对B有 对A有联立解得 可知当角速度为时，滑块A已开始滑动，故C错误； D．由C选项可知，当角速度为时，A受到最大静摩擦力的作用，故D正确。故选D。 地 城 考点03 竖直圆周 9．（24-25高一下·安徽芜湖·期末）如图所示，一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角θ=30°。一条长为L的绳（质量不计），一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小球（可看作质点），小球以角速度ω绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动。求： (1)当时，绳对小球的拉力大小； (2)当时，绳对小球的拉力大小。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设小球角速度为时恰好与锥面无作用力，小球所受重力与绳拉力的合力提供向心力，即解得 因 故小球已脱离锥面，设此时绳子与轴线的夹角为，绳子拉力水平分力提供小球做圆周运动的向心力，即解得 （2）由于此时小球角速度 故小球未脱离锥面，与锥面间有弹力，水平方向由牛顿第二定律得 竖直方向由力的平衡关系得 联立以上两式可得 10．（24-25高一下·安徽池州·期末）如图所示，过山车的轨道可视为竖直平面内半径为R的圆轨道。一质量为m的游客坐在座椅上随过山车一起匀速转动，当游客经过圆轨道最低点时，对座椅的压力恰好为自身重力的2倍，重力加速度大小为g，游客及座椅整体可视为质点，则游客经过圆轨道最高点时（    ） A．速度大小为 B．处于超重状态 C．处于平衡状态 D．向心力大小为2mg 【答案】A 【详解】A．当游客经过圆轨道最低点时，有 其中解得 由于过山车匀速转动，因此游客经过圆轨道最高点时速度大小为，选项A正确； BC．游客经过圆轨道最高点时有竖直向下的加速度，处于失重状态，选项BC错误； D．结合前面分析可知游客所需向心力大小为 选项D错误。故选A。 11．（24-25高一下·安徽六安·期末）如图所示，光滑半圆形球面体固定在水平面上，顶部有一小物块，现给小物块一个水平初速度，不计空气阻力，下列关于小物块可能的运动说法错误的是（　　） A．一直沿球面下滑至底端 B．立即离开球面做平抛运动 C．沿球面下滑一段弧长后离开球面 D．一直做匀变速曲线运动 【答案】A 【详解】BD．小物块在最高点，由牛顿第二定律 当时，解得 当时，小物块会立即离开球面做平抛运动，平抛运动是匀变速曲线运动，BD正确； AC．当时，小物块沿球面下滑一段弧长至某点，便离开球面做斜下抛运动，C正确，A错误。 此题选择不正确的，故选Ａ。 12．（24-25高一下·安徽六安·期末）（多选）如图所示，轻杆的一端与小球相连，另一端可绕过O点的水平轴转动，杆长为0.5m，小球质量为3kg。现给小球一初速度使它在竖直面内做圆周运动，若小球通过轨道最低点a的速度为4m/s，通过轨道最高点b的速度为2m/s，重力加速度取g=10m/s2，则小球通过最低点和最高点时对轻杆作用力的情况是（　　） A．在a处为拉力，方向竖直向下，大小为126N B．在a处为拉力，方向竖直向下，大小为96N C．在b处为压力，方向竖直向下，大小为6N D．在b处为拉力，方向竖直向上，大小为5N 【答案】AC 【详解】AB．在a处根据牛顿第二定律得，解得，竖直向上 根据牛顿第三定律，轻杆对球的拉力126N，方向竖直向下，A正确，B错误； CD．最高点b，根据牛顿第二定律得，解得，方向竖直向上 根据牛顿第三定律，球对轻杆的压力6N，方向竖直向下，C正确 ，D错误。故选AC。 13．（24-25高一下·安徽亳州·期末）如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一个小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．小球的质量为 B．当地的重力加速度大小为 C．时，小球对杆的弹力方向向下 D．时，小球对杆的弹力为2mg 【答案】B 【详解】AB．由图乙可知，当时，对小球在最高点由牛顿第二定律得 可得当地的重力加速度大小为 当时，在最高点有 可得小球的质量为故A错误，B正确； C．当时，在最高点对小球由牛顿第二定律得 可得 可知杆对小球弹力方向向下，则小球对杆弹力方向向上，故C错误； D．当时，在最高点对小球由牛顿第二定律得解得 可知小球对杆的弹力为，故D错误。故选B。 14．（24-25高一下·安徽芜湖·期末）如图所示，有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥，不考虑空气阻力，g=10m/s²。下列说法中正确的是（    ） A．在拱桥的最高点，汽车对路面的压力大于汽车的重力 B．汽车过拱桥最高点时，速度越大，对桥面的压力越大 C．汽车到达桥顶时速度为5m/s，汽车对桥的压力是8400N D．汽车以经过桥顶时恰好对桥没有压力 【答案】D 【详解】A．在拱桥的最高点，根据牛顿第二定律解得 根据牛顿第三定律，在拱桥的最高点，汽车对路面的压力小于汽车的重力，A错误； B．汽车过拱桥最高点时，根据 速度越大，对桥面的压力越小，B错误； C．根据解得 根据牛顿第三定律，汽车对桥的压力是7600N，C错误； D．汽车以经过桥顶时，汽车与桥的作用力为 根据，D正确。故选D。 15．（24-25高一下·安徽·期末）如图所示，球操比赛中，运动员手持橡胶球翩翩起舞的过程中，能控制手掌使球在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，忽略球运动过程中受到的空气阻力。a为圆周的最高点，c为最低点，在a、c两处手掌面水平，b、d两点与圆心O等高。已知球的质量为m，重力加速度大小为g，球在c点对手掌的压力大小为2mg，则球（　　） A．做圆周运动的线速度大小为 B．在a处受到手的作用力为mg C．在b处受重力、手的支持力和向心力 D．从a点到c点的过程中先处于超重状态后处于失重状态 【答案】A 【详解】A．球做匀速圆周运动，在c点对手的压力大小为2mg，根据牛顿第二定律可得 解得做圆周运动的线速度大小为，故A正确； B．球做匀速圆周运动，则在a处有解得，故B错误； C．向心力是效果力，不是物体受的力，在b处受重力、手的支持力，还可能受摩擦力作用，故C错误； D．从a点到c点的过程中先处于失重状态后处于超重状态，故D错误。故选A。 16．（24-25一下·安徽滁州·期末）（多选）如图所示，有一轻质杆长，一端固定一质量m为0.5kg的小球（可视为质点），杆绕另一端在竖直面内做圆周运动，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A．若小球恰好可以过最高点，则小球过最高点时速度 B．若小球通过最高点时速度，则此时杆对小球的弹力大小为3N C．若小球通过最低点时速度，则此时杆对小球的作用力竖直向上 D．由于阻力的影响，小球通过最高点的速度减小，则最高点时轻杆对小球的作用力一定减小 【答案】BC 【详解】A．若小球恰好可以过最高点，此时杆对小球的弹力与重力平衡，小球的速度为0，故A错误； B．若小球通过最高点时速度，设杆对小球的弹力竖直向上，根据牛顿第二定律可得 代入数据解得，故B正确； C．若小球通过最低点时速度，根据牛顿第二定律可得 代入数据解得方向竖直向上，故C正确； D．小球通过最高点时，当杆对小球的弹力刚好为0时，则有 解得此时小球的速度大小为 当小球通过最高点的速度小于时，杆对小球的弹力竖直向上，根据牛顿第二定律可得 可知随着小球通过最高点的速度减小，杆对小球的弹力增大，故D错误。故选BC。 地 城 考点04 斜面上的圆周运动 17．（24-25高一下·安徽黄山·期末）如图所示，在倾角为且足够大的光滑斜面上，有一长为的细线，细线的一端固定在点，另一端拴一质量为的小球。现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动。已知重力加速度为，下列判定正确的是（     ） A．小球在斜面上做匀速圆周运动 B．小球运动到最高点时，细线拉力最大 C．小球在最高点时的加速度为 D．小球在最高点点时速度 【答案】C 【详解】A．根据机械能守恒定律，小球在斜面上做圆周运动速率变化，不是做匀速圆周运动，A错误； B．小球从最低位置运动到A过程中转过的角度为，根据圆周运动和牛顿第二定律有 小球从最低位置运动到A过程中，v减小，减小，线拉力一直在减小，B错误 C．小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，说明最高点时细线拉力为0，向心力仅由重力沿斜面的分力提供 代入得，C正确； D．根据向心力公式解得，D错误。故选C 。 18．（24-25高一下·安徽六安·期末）如图所示，一倾斜的匀质圆盘垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面间的夹角为30°，g取10m/s2．则ω的最大值是( ) A．rad/s B．rad/s C．1.0rad/s D．0.5rad/s 【答案】C 【详解】试题分析：随着角速度的增大，小物体最先相对于圆盘发生相对滑动的位置为转到最低点时，此时对小物体有，解得，此即为小物体在最低位置发生相对滑动的临界角速度，故选C． 19．（24-25高一下·安徽·期末）（多选）如图所示，倾斜圆盘绕过圆心O且与盘面垂直的转轴以角速度ω匀速转动，盘面有一可视为质点的物块随圆盘一起做匀速圆周运动。已知物块的质量为0.1kg，物块到转轴的距离为0.5m，物块与盘面的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面夹角θ = 30°，重力加速度g = 10m/s2。下列说法正确的是（   ） A．角速度ω的最大值为 B．运动过程中摩擦力方向始终通过圆盘中心 C．ω越大物块在最高点受到的摩擦力一定越大 D．物块在最高点受到的摩擦力最小值为0.25N 【答案】AD 【详解】A．小物块在最低点即将滑动时，由牛顿第二定律有μmgcos30°－mgsin30° = mω2maxr 代入数据解得角速度的最大值，故A正确； B．由于做匀速圆周运动，合力方向指向圆盘中心，除掉最高点和最低点外其他位置摩擦力方向均不通过圆盘中心，故B错误； CD．小物块在最高点不受摩擦力，根据牛顿第二定律有 解得小物块在最高点不受摩擦力时的角速度 由于ω0 > ωmax，则在最高点一定有mgsinθ－f = mω2r 可知ω越大物块在最高点受到的摩擦力一定越小，则在最高点时摩擦力最小值为 解得，故C错误、D正确。故选AD。 地 城 考点05 生活中的圆周运动 20．（24-25高一下·安徽蚌埠·期末）以下实例中，忽略空气阻力，则关于物体运动的说法正确的是（　　） A．图甲中，物体随水平圆盘一起做匀速圆周运动时，重力和支持力提供向心力 B．图乙中，光滑小球在漏斗内沿水平面做匀速圆周运动时，半径越大向心力越大 C．图丙中，汽车过拱桥最高点时（不脱离桥面），速度越大，对桥面的压力越小 D．图丁中，若轿车转弯时速度过大发生侧翻，是因为受到的合力大于所需向心力 【答案】C 【详解】A．图甲中，物体随水平圆盘一起做匀速圆周运动时，重力和支持力平衡，由静摩擦力提供向心力，故A错误； B．图乙中，设漏斗内壁与水平方向夹角为θ，对小球受力分析，小球受重力mg和漏斗的支持力N，合力提供向心力，即向心力 可知向心力大小与半径无关 ，故B错误； C．图丙中，汽车过拱桥最高点时，根据牛顿第二定律有 解得 可知速度v越大，桥面对汽车的支持力N越小，根据牛顿第三定律，汽车对桥面的压力越小，故C正确； D．图丁中，轿车转弯时速度过大发生侧翻，是因为所需向心力过大，合力不足以提供所需向心力 ，故D错误。 故选C。 21．（24-25高一下·安徽合肥·期末）如图所示，一辆汽车在前进（向左转弯）过程中路过一段圆弧形弯道，若图中小汽车此时所受合力F如图所示，且汽车正在做圆周运动，则下面选项中正确的是（　　） A．汽车正在匀速率通过弯道 B．汽车正在加速通过弯道 C．汽车正在减速通过弯道 D．汽车所受合力F应为恒力 【答案】C 【详解】ABC．汽车所受合力向左后方，与汽车的运动方向的夹角大于90°，汽车做减速运动，汽车正在减速通过弯道，C正确，AB错误； D．汽车合力F的切向分力改变速度的大小，法向分力提供向心力，速度方向在变，两分力的大小、方向也时刻变化，合力F可能是变力，D错误。故选C。 22．（24-25高一下·安徽合肥·期末）下列有关圆周运动的实例分析，说法正确的是（　　） A．图甲中滚筒洗衣机脱水时，如果湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，那么，湿衣服上的水在最高点更容易甩出 B．图乙中汽车通过拱形桥的最高点时，汽车处于超重状态 C．图丙中当火车以小于规定速率转弯时，车轮会挤压外侧铁轨 D．图丁是在太空中用细线悬挂的小球，把小球拉到某一位置让细线伸直，用手指沿垂直细线方向轻推，小球就会绕轴做匀速圆周运动 【答案】D 【详解】A．滚筒洗衣机的脱水筒匀速旋转，衣服在最高点和最低点时附着在潮湿衣服上的水的重力和衣服与水之间的附着力的合力提供向心力，在最高点有 在最低点有可得 所以在最低点时，所需要附着力较大，更容易被甩出，故A错误； B．图乙中汽车通过拱形桥的最高点时，汽车的加速度方向向下，汽车处于失重状态，故B错误； C．图丙中当火车以小于规定速率转弯时，火车所受重力和支持力的合力大于提供所需的向心力，火车有近心运动趋势，车轮会挤压内侧铁轨，故C错误； D．图丁是在太空中用细线悬挂的小球，小球处于完全失重状态，把小球拉到某一位置让细线伸直，用手指沿垂直细线方向轻推，细线拉力提供所需的向心力，小球绕轴做匀速圆周运动，故D正确。 故选D。 地 城 考点06 圆周实验 23．（24-25高一下·安徽·期末）根据公式和，某同学设计如下实验来感受向心力。如图甲所示，用一根细绳（可视为轻绳）一端拴一个小物体，绳上离小物体30cm处标为点A，60cm处标为点。将此装置放在光滑水平桌面上（如图乙所示）抡动细绳，使小物体做匀速圆周运动，请另一位同学帮助用秒表计时。 操作一：手握A点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周，体会此时绳子拉力的大小； 操作二：手握B点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周，体会此时绳子拉力的大小。 (1)小物体做匀速圆周运动的向心力由__________提供； (2)操作二使小物体每秒运动周数与操作一相同，是为了控制小物体运动的__________相同； (3)如果在上述操作中突然松手，小物体将做__________运动。 (4)在上述操作中采用的研究方法是__________。 【答案】(1)绳子拉力 (2)周期 (3)匀速直线 (4)控制变量法 【详解】（1）小物体竖直方向受到重力和支持力而平衡，水平方向只受到一个绳子拉力，小物体做匀速圆周运动的向心力由绳子拉力提供。 （2）操作二使小物体每秒运动周数与操作一相同，是为了控制小物体运动的周期相同。 （3）如果在上述操作中突然松手，不受力小物体将做匀速直线运动 （4）在上述操作中采用的研究方法是控制变量法。 24．（24-25高一下·安徽合肥·期末）用如图甲所示的装置探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的轨道半径之比为，调整传动皮带，可以使左、右塔轮自上而下按如图乙所示三种方式进行组合，每层半径之比由上至下分别为、和。 (1)在探究向心力大小与半径的关系时，需要先将传动皮带调至变速塔轮的第_____（选填“一”“二”或“三”）层，再将质量相同的钢球分别放在_____（选填“A、B”“A、C”或“B、C”）位置的挡板内侧； (2)探究向心力大小与角速度之间的关系时，该小组将两个相同的钢球分别放在长、短槽上半径相同处挡板内侧，改变皮带挡位，记录一系列标尺示数。其中一组数据为左边1.5格、右边13.6格，则记录该组数据时，皮带位于皮带盘的第_____挡（选填“一”“二”或“三”）。 【答案】(1) 一 B、C (2)三 【详解】（1）[1][2]根据，可知在探究向心力大小与半径的关系时，需要保证两球的质量和角速度相同，根据可知，因同一皮带带动的两塔轮的线速度大小相等，则两塔轮的相同时，可得两实验小球的角速度相同，则将传动皮带调至变速塔轮的第一层；而圆周运动的半径不同，则将两个质量相等的钢球分别放在B、C位置的挡板内侧。 （2）在探究向心力大小与角速度的关系时，需要保证两球质量和半径相同，将钢球分别放在A、C位置的挡板内侧，根据标尺露出的格数为左边1.5格、右边13.6格，则左右两侧的向心力之比约为 根据，可知角速度之比为，而同一皮带带动的两塔轮的线速度大小相等，由可知塔轮的半径之比为，故应选皮带盘的第三挡。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 圆周运动 地 城 考点01 传动问题 1．【答案】C 2．【答案】C 3．【答案】B 地 城 考点02 水平圆周及圆锥摆 4．【答案】D 5．【答案】C 6．【答案】BD 7．【答案】B 8．【答案】D 地 城 考点03 竖直圆周 9．【答案】(1) (2) 10．【答案】A 11．【答案】A 12．【答案】AC 13．【答案】B 14．【答案】D 15．【答案】A 16．【答案】BC 地 城 考点04 斜面上的圆周运动 17．【答案】C 18．【答案】C 19．【答案】AD 地 城 考点05 生活中的圆周运动 20．【答案】C 21．【答案】C 22．【答案】D 地 城 考点06 圆周实验 23．【答案】(1)绳子拉力 (2)周期 (3)匀速直线 (4)控制变量法 24．【答案】(1) 一 B、C (2)三 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 圆周运动 6大高频考点概览 考点01 传动问题 考点02 水平圆周及圆锥摆 考点03 竖直圆周 考点04 斜面上的圆周运动 考点05 生活中的圆周运动 考点06 圆周实验 地 城 考点01 传动问题 1．（24-25高一下·安徽芜湖·期末）如图所示的装置中，左侧的轮子利用皮带带动右侧轮轴转动。已知b是轮轴上的一点，到轴心的距离为r，a、c、d分别是三个轮（轴）边缘上的点，到轴心的距离，则以下说法错误的是（    ） A． B． C． D． 2．（24-25高一下·安徽黄山·期末）修正带是我们生活中常用的学习用品。如图，A为修正带内部大齿轮边缘一点，B为小齿轮边缘一点，C为大齿轮上一点，且。当齿轮转动，以下说法正确的是（　　） A． B． C． D． 3．（24-25高一下·安徽·期末）自行车是常见的代步工具，其主要构成部件包括前轮、后轮、小齿轮、链条、大齿轮等，部分结构示意图如图所示。某同学骑自行车在平直路面上沿直线匀速行驶，已知三个轮子边缘上一点分别标记为a、b、c。下列说法正确的是（    ） A．a、b两点的角速度相等 B．a、b两点的线速度大小相等 C．c、b两点的向心加速度大小相等 D．后轮受到地面的静摩擦力，方向向后 地 城 考点02 水平圆周及圆锥摆 4．（24-25高一下·安徽·期末）如图，A、B两个相同的茶杯放在餐桌上的自动转盘上，B离中心的距离比A离中心距离大，一个杯中装满水，另一个是空杯，转盘在电动机的带动下匀速转动，A、B两杯与转盘保持相对静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　）    A．装满水的杯子受到的摩擦力大 B．杯子B受到的摩擦力大 C．若增大转动的角速度，空杯一定先滑动 D．若增大转动的角速度，杯子B先滑动 5．（24-25高一下·安徽宣城·期末）如图所示，质量为m的小球用长为L的细绳悬于天花板的O点，并使之在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向夹角为，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．摆球受到绳的拉力、重力和向心力 B．摆球的向心力由重力沿细绳方向的分力提供 C．摆球做匀速圆周运动的向心加速度大小为 D．若增大细绳与竖直方向的夹角，则小球运动的周期将增大 6．（24-25高一下·安徽淮北·期末）（多选）圆锥摆是我们在研究生活中的圆周运动时常遇到的一类物理模型。如图所示，质量相同的1、2两个小摆球（均可视为质点）用长度相等的细线拴在同一悬点，组成具有相同摆长和不同摆角的圆锥摆，若两个小摆球均在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力。则（　　） A．两个小摆球的向心力大小相等 B．小摆球1的线速度小于小摆球2的线速度 C．细线对球1的拉力大于细线对球2的拉力 D．小摆球1的角速度小于小摆球2的角速度 7．（24-25高一下·安徽·期末）质量的小球悬挂在轻弹簧下端，弹簧原长为，静止时弹簧的长度。如图所示，当小球在水平面内做匀速圆周运动时，弹簧轴线与竖直方向的夹角为60°，弹簧拉力大小为F，周期为1s，加速度大小为a。已知重力加速度，不计空气阻力，弹簧未超出弹簧限度。下列判断正确的是（　　） A．弹簧的劲度系数为150N/m B．匀速圆周运动时弹簧的伸长量为0.1m C． D． 8．（24-25高一下·安徽宣称·期末）如图所示，两滑块A、B质量分别为0.5 kg、0.2 kg，放置水平圆盘中心两侧，两滑块间用长为0.5m细线拴接，到中心距离分别为、，开始时细线刚好拉直。现圆盘从静止开始逐渐加大转速，两滑块与圆盘间动摩擦因数均为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，下列说法正确的是（    ） A．当角速度为时，滑块B受到最大静摩擦力作用 B．当角速度为时，滑块B所受摩擦力为零 C．当角速度为时，滑块A即将开始滑动 D．当角速度为时，滑块A受到最大静摩擦力的作用 地 城 考点03 竖直圆周 9．（24-25高一下·安徽芜湖·期末）如图所示，一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角θ=30°。一条长为L的绳（质量不计），一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小球（可看作质点），小球以角速度ω绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动。求： (1)当时，绳对小球的拉力大小； (2)当时，绳对小球的拉力大小。 10．（24-25高一下·安徽池州·期末）如图所示，过山车的轨道可视为竖直平面内半径为R的圆轨道。一质量为m的游客坐在座椅上随过山车一起匀速转动，当游客经过圆轨道最低点时，对座椅的压力恰好为自身重力的2倍，重力加速度大小为g，游客及座椅整体可视为质点，则游客经过圆轨道最高点时（    ） A．速度大小为 B．处于超重状态 C．处于平衡状态 D．向心力大小为2mg 11．（24-25高一下·安徽六安·期末）如图所示，光滑半圆形球面体固定在水平面上，顶部有一小物块，现给小物块一个水平初速度，不计空气阻力，下列关于小物块可能的运动说法错误的是（　　） A．一直沿球面下滑至底端 B．立即离开球面做平抛运动 C．沿球面下滑一段弧长后离开球面 D．一直做匀变速曲线运动 12．（24-25高一下·安徽六安·期末）（多选）如图所示，轻杆的一端与小球相连，另一端可绕过O点的水平轴转动，杆长为0.5m，小球质量为3kg。现给小球一初速度使它在竖直面内做圆周运动，若小球通过轨道最低点a的速度为4m/s，通过轨道最高点b的速度为2m/s，重力加速度取g=10m/s2，则小球通过最低点和最高点时对轻杆作用力的情况是（　　） A．在a处为拉力，方向竖直向下，大小为126N B．在a处为拉力，方向竖直向下，大小为96N C．在b处为压力，方向竖直向下，大小为6N D．在b处为拉力，方向竖直向上，大小为5N 13．（24-25高一下·安徽亳州·期末）如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一个小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．小球的质量为 B．当地的重力加速度大小为 C．时，小球对杆的弹力方向向下 D．时，小球对杆的弹力为2mg 14．（24-25高一下·安徽芜湖·期末）如图所示，有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥，不考虑空气阻力，g=10m/s²。下列说法中正确的是（    ） A．在拱桥的最高点，汽车对路面的压力大于汽车的重力 B．汽车过拱桥最高点时，速度越大，对桥面的压力越大 C．汽车到达桥顶时速度为5m/s，汽车对桥的压力是8400N D．汽车以经过桥顶时恰好对桥没有压力 15．（24-25高一下·安徽·期末）如图所示，球操比赛中，运动员手持橡胶球翩翩起舞的过程中，能控制手掌使球在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，忽略球运动过程中受到的空气阻力。a为圆周的最高点，c为最低点，在a、c两处手掌面水平，b、d两点与圆心O等高。已知球的质量为m，重力加速度大小为g，球在c点对手掌的压力大小为2mg，则球（　　） A．做圆周运动的线速度大小为 B．在a处受到手的作用力为mg C．在b处受重力、手的支持力和向心力 D．从a点到c点的过程中先处于超重状态后处于失重状态 16．（24-25一下·安徽滁州·期末）（多选）如图所示，有一轻质杆长，一端固定一质量m为0.5kg的小球（可视为质点），杆绕另一端在竖直面内做圆周运动，重力加速度g取。下列说法正确的是（　　） A．若小球恰好可以过最高点，则小球过最高点时速度 B．若小球通过最高点时速度，则此时杆对小球的弹力大小为3N C．若小球通过最低点时速度，则此时杆对小球的作用力竖直向上 D．由于阻力的影响，小球通过最高点的速度减小，则最高点时轻杆对小球的作用力一定减小 地 城 考点04 斜面上的圆周运动 17．（24-25高一下·安徽黄山·期末）如图所示，在倾角为且足够大的光滑斜面上，有一长为的细线，细线的一端固定在点，另一端拴一质量为的小球。现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动。已知重力加速度为，下列判定正确的是（     ） A．小球在斜面上做匀速圆周运动 B．小球运动到最高点时，细线拉力最大 C．小球在最高点时的加速度为 D．小球在最高点点时速度 18．（24-25高一下·安徽六安·期末）如图所示，一倾斜的匀质圆盘垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面间的夹角为30°，g取10m/s2．则ω的最大值是( ) A．rad/s B．rad/s C．1.0rad/s D．0.5rad/s 19．（24-25高一下·安徽·期末）（多选）如图所示，倾斜圆盘绕过圆心O且与盘面垂直的转轴以角速度ω匀速转动，盘面有一可视为质点的物块随圆盘一起做匀速圆周运动。已知物块的质量为0.1kg，物块到转轴的距离为0.5m，物块与盘面的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面夹角θ = 30°，重力加速度g = 10m/s2。下列说法正确的是（   ） A．角速度ω的最大值为 B．运动过程中摩擦力方向始终通过圆盘中心 C．ω越大物块在最高点受到的摩擦力一定越大 D．物块在最高点受到的摩擦力最小值为0.25N 地 城 考点05 生活中的圆周运动 20．（24-25高一下·安徽蚌埠·期末）以下实例中，忽略空气阻力，则关于物体运动的说法正确的是（　　） A．图甲中，物体随水平圆盘一起做匀速圆周运动时，重力和支持力提供向心力 B．图乙中，光滑小球在漏斗内沿水平面做匀速圆周运动时，半径越大向心力越大 C．图丙中，汽车过拱桥最高点时（不脱离桥面），速度越大，对桥面的压力越小 D．图丁中，若轿车转弯时速度过大发生侧翻，是因为受到的合力大于所需向心力 21．（24-25高一下·安徽合肥·期末）如图所示，一辆汽车在前进（向左转弯）过程中路过一段圆弧形弯道，若图中小汽车此时所受合力F如图所示，且汽车正在做圆周运动，则下面选项中正确的是（　　） A．汽车正在匀速率通过弯道 B．汽车正在加速通过弯道 C．汽车正在减速通过弯道 D．汽车所受合力F应为恒力 22．（24-25高一下·安徽合肥·期末）下列有关圆周运动的实例分析，说法正确的是（　　） A．图甲中滚筒洗衣机脱水时，如果湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，那么，湿衣服上的水在最高点更容易甩出 B．图乙中汽车通过拱形桥的最高点时，汽车处于超重状态 C．图丙中当火车以小于规定速率转弯时，车轮会挤压外侧铁轨 D．图丁是在太空中用细线悬挂的小球，把小球拉到某一位置让细线伸直，用手指沿垂直细线方向轻推，小球就会绕轴做匀速圆周运动 地 城 考点06 圆周实验 23．（24-25高一下·安徽·期末）根据公式和，某同学设计如下实验来感受向心力。如图甲所示，用一根细绳（可视为轻绳）一端拴一个小物体，绳上离小物体30cm处标为点A，60cm处标为点。将此装置放在光滑水平桌面上（如图乙所示）抡动细绳，使小物体做匀速圆周运动，请另一位同学帮助用秒表计时。 操作一：手握A点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周，体会此时绳子拉力的大小； 操作二：手握B点，使小物体在光滑水平桌面上每秒运动一周，体会此时绳子拉力的大小。 (1)小物体做匀速圆周运动的向心力由__________提供； (2)操作二使小物体每秒运动周数与操作一相同，是为了控制小物体运动的__________相同； (3)如果在上述操作中突然松手，小物体将做__________运动。 (4)在上述操作中采用的研究方法是__________。 24．（24-25高一下·安徽合肥·期末）用如图甲所示的装置探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的轨道半径之比为，调整传动皮带，可以使左、右塔轮自上而下按如图乙所示三种方式进行组合，每层半径之比由上至下分别为、和。 (1)在探究向心力大小与半径的关系时，需要先将传动皮带调至变速塔轮的第_____（选填“一”“二”或“三”）层，再将质量相同的钢球分别放在_____（选填“A、B”“A、C”或“B、C”）位置的挡板内侧； (2)探究向心力大小与角速度之间的关系时，该小组将两个相同的钢球分别放在长、短槽上半径相同处挡板内侧，改变皮带挡位，记录一系列标尺示数。其中一组数据为左边1.5格、右边13.6格，则记录该组数据时，皮带位于皮带盘的第_____挡（选填“一”“二”或“三”）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $