第11讲 圆周运动 课后分层作业基础版同步练习-2027届新高考高三物理第一轮复习

**基本信息** 面向基础薄弱学生的圆周运动专项训练，以分层模块构建从概念到应用的递进式知识逻辑，强化运动和相互作用观念与模型建构思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |重知识·牢地基|概念题（图）|基础概念辨析|从圆周运动基本量（半径、角速度等）概念切入，奠定认知基础| |夯基础·保本科|8题（含4道高考真题）|运动学公式应用（题型1）、动力学受力分析（题型2）|运动学（v=ωr等公式）到动力学（摩擦力/弹力提供向心力），形成“概念-公式-应用”链条| |提能力·冲211|3题|临界条件与综合模型（如圆锥、转椅）|深化模型建构，结合临界状态分析，提升科学推理能力|

2027届新高考高三第一轮复习 高三物理备课组 新课标 · 新高考2027届高三第一轮复习 复习课后分层作业 第10讲 抛体运动 （基础版：专门面向物理基础较弱学生、艺体生的练习） 班级：_________ 学号：_________ 姓名：_________ 分数：_________ ❀ 重知识 · 牢地基 ❀ ❀ 夯基础 · 保本科 ❀ 题型1　圆周运动的运动学问题 1.(2024·黑吉辽卷,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 答案　D 解析　由题图可知rP<rQ,A错误;篮球绕轴转动时,P、Q在相同时间内转过的圆心角相等,根据ω=可知,ωP=ωQ,D正确;根据v=ωr可知,线速度vP<vQ,B错误;根据an=ω2r可知,向心加速度aP<aQ,C错误。 2.(2025·河北卷,5)某同学在傍晚用内嵌多个彩灯的塑料绳跳绳,照片记录了彩灯在曝光时间内的运动轨迹,简图如图。彩灯的运动可视为匀速圆周运动,相机本次曝光时间是 s,圆弧对应的圆心角约为30°,则该同学每分钟跳绳的圈数约为(　　) A.90 B.120 C.150 D.180 答案　C 解析　根据题意可知跳绳的转动角速度为ω== rad/s=5π rad/s,则该同学每分钟跳绳的圈数为n=60×=60×=150,故C正确。 3.如图所示,A、B是齿轮边缘两点,C点位于A所在齿轮的中间(图中未标出),三点距各自轴心的距离rA∶rB∶rC=3∶2∶2,在齿轮转动过程中(　　) A.ωA=ωB=ωC B.B、C两点线速度大小满足vB=vC C.A、B的向心加速度大小之比aA∶aB=3∶2 D.若两齿轮做非匀速圆周运动,A、B两点线速度大小仍有vA=vB 答案　D 解析　由题图可知,A、B同缘传动,则无论齿轮做匀速圆周运动还是变速圆周运动边缘线速度大小均相等,即vA=vB,由v=ωr,可得ωA∶ωB=rB∶rA=2∶3,故A错误,D正确;A、C同一齿轮同轴转动,角速度相同,由v=ωr可得vA∶vC=rA∶rC=3∶2,A、B线速度大小相同,所以vB∶vC=3∶2,故B错误;由向心加速度公式a=,可得A、B两点向心加速度大小之比为aA∶aB=rB∶rA=2∶3,故C错误。 4.(2025·江苏卷,4)游乐设施“旋转杯”的底盘和转杯分别以O、O'为转轴,在水平面内沿顺时针方向匀速转动,O'固定在底盘上。某时刻转杯转到如图所示位置,杯上A点与O、O'恰好在同一条直线上。则(　　) A.A点做匀速圆周运动 B.O'点做匀速圆周运动 C.此时A点的速度小于O'点 D.此时A点的速度等于O'点 答案　B 解析　底盘以O点为轴匀速转动,底盘上除O点外所有点均做同轴转动,转杯上除O'点外所有点不仅相对O点同轴转动,还相对O'点同轴转动,所以O'点做匀速圆周运动,A点做的不是匀速圆周运动,A错误,B正确;设该时刻A点在底盘上的竖直投影点所对应的底盘上的点为A',A'点转动的半径大于O'点的转动半径,由v=ωr可知,A'点的速度大于O'点的速度,又由于该时刻 A点绕O'点与底盘做同方向转动,则A点的速度大于A'点的速度,则此时A点的速度一定大于O'点的速度,C、D错误。 题型2　圆周运动的动力学问题 5.(多选)假定某水平圆形环岛路面如图(a),汽车受到的最大静摩擦力与重力的比值恒定不变,则当汽车匀速率地通过环形路段时,汽车的侧向摩擦力达到最大时的最大速度称为临界速度,下列说法正确的是(　　) A.汽车所受的合力为零 B.汽车受重力、弹力、摩擦力和向心力的作用 C.汽车在环岛路外侧行驶时,其临界速度增大 D.如图(b),质量相等的两辆车以大小相等的速度绕环岛中心转,甲车受到指向轨道圆心的摩擦力比乙车的大 答案　CD 解析　汽车做曲线运动,合力不为零,故A错误;向心力是效果力,是重力、弹力、摩擦力的合力,故B错误;根据Ffm=m,最大静摩擦力不变,则汽车在外侧行驶时半径较大,临界速度较大,故C正确;根据牛顿第二定律有Ff=m,两车质量相等,速度大小相等,甲车运动半径小,则其受到指向轨道圆心的摩擦力大,故D正确。 6.如图所示,内壁光滑的竖直圆筒绕中轴线做匀速圆周运动。一质量为m的小物块(可视为质点)用一端固定在O点的细绳拴接,细绳的长度为L。小物块紧贴圆筒内壁随圆筒一起做匀速圆周运动。已知重力加速度为g,则(　　) A.圆筒转动的角速度ω越大,细绳上的张力越大 B.继续增加圆筒转动的角速度ω,物块会相对圆筒内壁上滑 C.当圆筒转动角速度小于时,物块会脱离圆筒内壁 D.当圆筒转动角速度等于时,圆筒内壁对小物块的弹力大小为2mgtan θ 答案　C 解析　当物块紧贴圆筒内壁时竖直方向有FTcos θ=mg,水平方向有FTsin θ+FN=mω2·L sin θ,所以只要物块与圆筒内壁接触,始终有FT=,故A错误;若物块沿圆筒内壁上滑,绳子松弛,无张力,这是不可能的,故B错误;若物块恰好脱离圆筒壁,有FN=0,解得ω=,故C正确;水平方向有FTsin θ+FN=mω'2·Lsin θ,其中ω=,解得FN=mgtan θ,故D错误。 7.如图所示,漏斗状容器绕竖直对称轴匀速转动,一物块贴在容器的竖直侧壁上,物块与容器侧壁间的动摩擦因数μ=0.4,物块到转轴的距离为0.5 m,物块可视为质点。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10 m/s2。若物块相对于容器恰好能保持静止,则容器转动的角速度为(保留1位有效数字)(　　) A.4 rad/s B.6 rad/s C.7 rad/s D.9 rad/s 答案　C 解析　物块刚好不下滑时,水平方向有FN=mω2r,竖直方向有μFN=mg,联立解得ω== rad/s=7 rad/s,故C正确。 8.(2026·浙江丽水发展共同体联盟期中)如图是游乐园的“空中飞椅”项目,人和座椅由绳索悬挂,随着中间转轴转动带动游客旋转体验空中飞驰感。已知该项目椅子分内外层,所有飞椅规格质量均相同,悬索长度也相同且质量忽略不计,图中所标位置悬索与竖直方向夹角为θ,此位置的游客和飞椅的总质量为m,悬点到人椅质心的距离为L,以下说法正确的是(　　) A.该位置悬索受到的拉力大小为mgcos θ B.转速越大,人飞得越高,绳子拉力越大 C.如图所标位置该游客做圆周运动的半径为Lsin θ D.内、外层的游客悬索偏离竖直方向的角度相等 答案　B 解析　根据竖直方向受力平衡有F=,故A错误;如题图所标位置该游客做圆周运动的半径为r'=r+Lsin θ,根据牛顿第二定律有mgtan θ=mω2r',则转速越大,θ越大,人飞得越高,由拉力的表达式可知,绳子拉力越大,外层的游客半径较大,悬索偏离竖直方向的角度较大,故B正确,C、D错误。 ❀ 提能力 · 冲211 ❀ 9.如图所示,半球形陶罐固定在可绕竖直轴转动的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO'重合。转台以一定角速度匀速转动,一小物块落入陶罐内,经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对陶罐壁静止,此时小物块受到的摩擦力恰好为0,且它和O点的高度差为h,重力加速度为g,则转台的角速度大小为(　　) A. B. C. D. 答案　B 解析　设半球形陶罐的半径为R,小物块到球心O的连线跟竖直方向的夹角为θ,则对小物块,由牛顿第二定律有mgtan θ=mω2Rsin θ,由几何关系有h=Rcos θ,联立两式解得ω=,故B正确。 10.如图所示,两个圆锥内壁光滑,竖直放置在同一水平面上,圆锥母线与竖直方向夹角分别为30°和60°,有A、B两个质量相同的小球在两圆锥内壁等高处做匀速圆周运动,下列说法正确的是(　　) A.A、B两球受到的支持力之比为∶3 B.A、B两球的向心力之比为∶1 C.A、B两球运动的角速度之比为3∶1 D.A、B两球运动的线速度大小之比为1∶3 答案　C 解析　对A、B两球分别进行受力分析可得sin 30°=,sin 60°=,解得=,A错误;A、B两球都做匀速圆周运动,分别有tan 60°=,tan 30°=,联立解得=,B错误;A、B两球做匀速圆周运动,有F向A=mrA,F向B=mrB,设A、B两球距离锥尖的高度为h,根据几何关系有rA=htan 30°,rB=htan 60°,联立解得=,C正确;A、B两球运动的线速度大小之比为==,D错误。 11.如图甲是某冰雪游乐场中的雪地转椅项目。“十”字支架的四个端点通过轻绳各连接一个转椅,支架端点到转轴的距离为R,轻绳长度为L。当整个装置稳定转动时转椅离开地面,轻绳与竖直方向的夹角为θ,如图乙所示。已知每个转椅和坐着的人的总质量为m,重力加速度为g。不计空气阻力,转椅和人可视为质点。求: (1)转椅对轻绳拉力FT的大小; (2)转椅转动角速度ω的大小。 答案　(1)　(2) 解析　(1)对座椅和人构成的系统,竖直方向根据力的平衡条件,有FT'cos θ-mg=0 解得FT'= 根据牛顿第三定律,转椅对轻绳的拉力大小为 FT=FT'=。 (2)设座椅和人构成的系统圆周运动的半径为r,则r=R+Lsin θ 对座椅和人构成的系统,根据牛顿第二定律有FTsin θ=mω2r 解得ω=。 第 2 页 共 8 页 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $2027届新高考高三第一轮复习 高三物理备课组 新课标 · 新高考2027届高三第一轮复习 复习课后分层作业 第10讲 抛体运动 （基础版：专门面向物理基础较弱学生、艺体生的练习） 班级：_________ 学号：_________ 姓名：_________ 分数：_________ ❀ 重知识 · 牢地基 ❀ ❀ 夯基础 · 保本科 ❀ 题型1　圆周运动的运动学问题 1.(2024·黑吉辽卷,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 2.(2025·河北卷,5)某同学在傍晚用内嵌多个彩灯的塑料绳跳绳,照片记录了彩灯在曝光时间内的运动轨迹,简图如图。彩灯的运动可视为匀速圆周运动,相机本次曝光时间是 s,圆弧对应的圆心角约为30°,则该同学每分钟跳绳的圈数约为(　　) A.90 B.120 C.150 D.180 3.如图所示,A、B是齿轮边缘两点,C点位于A所在齿轮的中间(图中未标出),三点距各自轴心的距离rA∶rB∶rC=3∶2∶2,在齿轮转动过程中(　　) A.ωA=ωB=ωC B.B、C两点线速度大小满足vB=vC C.A、B的向心加速度大小之比aA∶aB=3∶2 D.若两齿轮做非匀速圆周运动,A、B两点线速度大小仍有vA=vB 4.(2025·江苏卷,4)游乐设施“旋转杯”的底盘和转杯分别以O、O'为转轴,在水平面内沿顺时针方向匀速转动,O'固定在底盘上。某时刻转杯转到如图所示位置,杯上A点与O、O'恰好在同一条直线上。则(　　) A.A点做匀速圆周运动 B.O'点做匀速圆周运动 C.此时A点的速度小于O'点 D.此时A点的速度等于O'点 题型2　圆周运动的动力学问题 5.(多选)假定某水平圆形环岛路面如图(a),汽车受到的最大静摩擦力与重力的比值恒定不变,则当汽车匀速率地通过环形路段时,汽车的侧向摩擦力达到最大时的最大速度称为临界速度,下列说法正确的是(　　) A.汽车所受的合力为零 B.汽车受重力、弹力、摩擦力和向心力的作用 C.汽车在环岛路外侧行驶时,其临界速度增大 D.如图(b),质量相等的两辆车以大小相等的速度绕环岛中心转,甲车受到指向轨道圆心的摩擦力比乙车的大 6.如图所示,内壁光滑的竖直圆筒绕中轴线做匀速圆周运动。一质量为m的小物块(可视为质点)用一端固定在O点的细绳拴接,细绳的长度为L。小物块紧贴圆筒内壁随圆筒一起做匀速圆周运动。已知重力加速度为g,则(　　) A.圆筒转动的角速度ω越大,细绳上的张力越大 B.继续增加圆筒转动的角速度ω,物块会相对圆筒内壁上滑 C.当圆筒转动角速度小于时,物块会脱离圆筒内壁 D.当圆筒转动角速度等于时,圆筒内壁对小物块的弹力大小为2mgtan θ 7.如图所示,漏斗状容器绕竖直对称轴匀速转动,一物块贴在容器的竖直侧壁上,物块与容器侧壁间的动摩擦因数μ=0.4,物块到转轴的距离为0.5 m,物块可视为质点。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10 m/s2。若物块相对于容器恰好能保持静止,则容器转动的角速度为(保留1位有效数字)(　　) A.4 rad/s B.6 rad/s C.7 rad/s D.9 rad/s 8.(2026·浙江丽水发展共同体联盟期中)如图是游乐园的“空中飞椅”项目,人和座椅由绳索悬挂,随着中间转轴转动带动游客旋转体验空中飞驰感。已知该项目椅子分内外层,所有飞椅规格质量均相同,悬索长度也相同且质量忽略不计,图中所标位置悬索与竖直方向夹角为θ,此位置的游客和飞椅的总质量为m,悬点到人椅质心的距离为L,以下说法正确的是(　　) A.该位置悬索受到的拉力大小为mgcos θ B.转速越大,人飞得越高,绳子拉力越大 C.如图所标位置该游客做圆周运动的半径为Lsin θ D.内、外层的游客悬索偏离竖直方向的角度相等 ❀ 提能力 · 冲211 ❀ 9.如图所示,半球形陶罐固定在可绕竖直轴转动的水平转台上,转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO'重合。转台以一定角速度匀速转动,一小物块落入陶罐内,经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对陶罐壁静止,此时小物块受到的摩擦力恰好为0,且它和O点的高度差为h,重力加速度为g,则转台的角速度大小为(　　) A. B. C. D. 10.如图所示,两个圆锥内壁光滑,竖直放置在同一水平面上,圆锥母线与竖直方向夹角分别为30°和60°,有A、B两个质量相同的小球在两圆锥内壁等高处做匀速圆周运动,下列说法正确的是(　　) A.A、B两球受到的支持力之比为∶3 B.A、B两球的向心力之比为∶1 C.A、B两球运动的角速度之比为3∶1 D.A、B两球运动的线速度大小之比为1∶3 11.如图甲是某冰雪游乐场中的雪地转椅项目。“十”字支架的四个端点通过轻绳各连接一个转椅,支架端点到转轴的距离为R,轻绳长度为L。当整个装置稳定转动时转椅离开地面,轻绳与竖直方向的夹角为θ,如图乙所示。已知每个转椅和坐着的人的总质量为m,重力加速度为g。不计空气阻力,转椅和人可视为质点。求: (1)转椅对轻绳拉力FT的大小; (2)转椅转动角速度ω的大小。 第 2 页 共 8 页 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $