周测卷(八)圆周运动-【鱼跃龙门卷】2026-2027学年高三物理一轮复习周测卷（福建专用）

高三一轮复习周测卷 物理( 1.B【模型建构】 建构模型 绳模型圆周运动的临界条件 v2 确定物理原理 在斜面上mgsin9=m7 【解析】小球在圆周最高点时，绳的拉力Fτ与重力 沿斜面向下的分力的合力提供小球做圆周运动所需 的向心力，有F,十mg sin0=m7,可知绳的拉力越 小，小球的速度越小，当绳的拉力为零时，小球恰好 在斜面上做圆周运动，其速度为vmn=√glsin0= gl √2，选项A错误。小球由最高点向最低点运动时， 只有重力对小球做功，根据动能定理mg·2lsin0= 2mo2、1 m,代入数据可得=√受，运项B 正确。小球在斜面上受重力、支持力和绳的拉力作 用，做变速圆周运动，其所受重力与斜面的支持力大 小和方向均保持不变，绳的拉力大小和方向均不断 变化，根据牛顿第三定律，以斜劈为研究对象，斜劈 在小球恒定的压力、绳沿斜面方向不断变化的拉力、 地面的支持力、摩擦力和自身的重力作用下保持平 衡，绳的拉力沿斜面方向不断变化，故其在水平和竖 直方向上的分量也在不断变化，根据斜劈的平衡条 件可知，它受到的水平方向上的摩擦力大小是变化 的，地面对斜劈支持力的大小不一定等于小球和斜 劈重力之和，选项C、D错误。 2.D【解析】由于小球相对于杆的位置不变，故弹簧的 形变量不变，根据胡克定律可知弹簧的弹力大小不 变，故A错误。小球在水平面内做匀速圆周运动，由 合外力提供向心力，当角速度较小时，此时杆对小球 的弹力向外，弹簧的弹力在水平方向的分力和杆对 小球的支持力的合力提供向心力，当角速度较大时， 此时杆对小球的弹力向里，弹簧的弹力在水平方向 的分力和杆对小球的支持力的合力提供向心力，当 角速度发生改变时，杆对小球弹力的大小可能相同， 故B错误。若矩形框的角速度较小，杆对小球的弹 力方向垂直于杆向外，如图所示，在六” 水平方向上，由牛顿第二定律得 Fsin a一FN=mw2r,则得FN= Fsin a一mwr,w变大，其他量不变，N 则FN变小，由牛顿第三定律知小球 对杆压力的大小变小，故C错误。小球所受合外力 的大小F合=F。=mw2r,w变化时，其他量不变，则 F合一定发生变化，故D正确。 3.B【解析】设AB连线与水平直径的夹角为0，在A 点时，根据牛顿第二定律可得mg sin0=m R,其中 ·16 ·新教材版F· 八) )=wR,从A点开始小钢球做斜上抛运动，则 1 2Rcos 0-vsin 0.t,-2Rsin 0-vcos 0g, 2g 联立可得ω=√2R· *D【解析】容器壁对硬币的支持力与硬币重力的合力 充当了硬币做匀速圆周运动的向心力，选项A错误。 对硬币受力分析可知mg tan0=ma,因在A点时0角 较小，则硬币在A点做匀速圆周运动的向心加速度小 于在B点做匀速圆周运动的向心加速度，选项B错 误。根据mg tan0=m 4π2 R R,解得T=2r√gan0' 因硬币在A点时0角较小且R较大，则硬币在A点 做匀速圆周运动的周期大于在B点做匀速圆周运动 的周期，选项C错误。根据mg tan0=mR,E:= 2m心-mg tan0cRan0,可得使币做匀速周周 1 Eu_Rtan30°5 运动在A、B两点的动能之比为EuR:tan45°6' 选项D正确。 4.ABC【解析】根据周期和角速度的关系可得T= 故A正确。弹簧一直处于压缩状态，则当弹簧长 度最短时，压缩量最大，弹簧的弹性势能最大，弹力 最大，偏心轮应转到最低点，即从初始位置转动t= (+n)T(n=01,2…),当n=0时，有1=是T 元，故B正确。根据线速度与角速度的关系口=0， 偏心轮上各点的r的最大值为3R,则最大线速度为 3Rw,故C正确。根据a=w2r可知，偏心轮上各点 的向心加速度最大值为3w2R,故D错误。 AB【解析】对运动员和车 受力分析，如图所示，根据 几何关系可知N=根 据牛顿第三定律，车对弯道 的压力大小为F压=mg。 cos 6' 故A正确。根据牛顿第二定律可得mg tan0=mR ma,解得R= v gtan日，a=gtan0,故B正确，C错误。 若运动员滑行的位置更加靠近轨道内侧，则圆周运 动的半径减小，根据ng tan0=mR,可知其速率比 原来小，故D错误。 ·物理· 6.BD【模型建构】 建构模型 轻杆模型 轻杆模型恰好能做完整的圆周运动 确定物理原理 时，在最高点速度为0 【解析】对小球在最高点进行受力分析，速度为0时 F-mg=0,结合图像可知20N-m·10m/s2=0, 解得小球质量m=2kg,选项A错误。当F=0时， 由重力提供向心力可得mg=招，结合图像可知 2=8m2/s2,解得圆环半径R=0.8m,选项B正 确。小球在最高点的速度为4m/s时，设小球受圆 环的弹力方向向下，由牛顿第二定律得F十g m?代入数据解得F=20N,选项C错误。小球经 过最低点时，其受力最大，由牛顿第二定律得F' g=m。,若小球恰好做完整的圆周运动，由机械 能守恒得mg·2R一号a”,代人数据得F” 100N,选项D正确。 *BD【解析】由题图乙可知当传送带速度大于4m/s 后，传送带速度越大，压力越大，说明当传送带速度小 于v1=4m/s时，物块在传送带上一直做匀减速直线 运动，当速度01=4m/s时，恰好全程减速，由匀变速 直线运动的规律可得v?一v?=一2aL,由牛顿第二定 律可得mg=ma,联立解得h=0.5,故D正确。当 传送带以v2=6m/s的速度运动时，物块在传送带上 做匀速直线运动，物块从传送带右端离开到经过圆轨 道的最低点的过程中，由动能定理可得2mgR= 1 1 m0最低点一2m0,物块经过最低点时，由牛顿第二 定律可得F一mg=m v题低点，当0=01=4m/s时， R F1=90N,当v=v2=6m/s时，F2=140N,解得 m=1kg,R=0.4m,故B正确，C错误。由题图乙可 知，当传送带速度大于3时，物块在传送带上一直做 匀加速直线运动，由匀变速直线运动的规律可得一 v=2aL,解得v3=√56m/s,由动能定理可得2mgR 2m0金一2m,物块经过最低点时，由牛顿第二 1 定律可得E,一mg=m袋，可得F,=190N,故A 错误。 7.不变越大【解析】小球的受 力示意图如图所示，小球在做 匀速圆周运动过程中，受重力 和支持力作用，二力的合力水 平指向轨迹的圆心，因此重力 G=mg ·17 参考答案及解析 和支持力的合力提供向心力F,一。，则小球运动 的轨道平面接近漏斗上端口，α不变，所受合外力不 变。小球做匀速圆周运动合力提供向心力g tan a m二，解得=√。，则小球运动的轨道平面越接 近漏斗上端口，线速度越大。 (1)3：1(2)不同相同(3)二 【解析】(1)皮带传动线速度相等，第三挡变速轮塔 的角速度之比为1：3，根据v=wr可知，第三挡对应 左、右皮带盘的半径之比为3：1。 (2)探究向心力大小与质量之间的关系时，需要保证 两个物体做圆周运动的角速度相等、半径相等，质量 不同，所以应将质量不同的铝球和钢球分别放在长、 短槽上半径相同处挡板内侧。 (3)根据F。=mwr,其中一组数据为左边1.5格、右 边6,1格，则角速度平方之比为（侵》，可知忽 1 略误差的情况下，角速度之比为2，则皮带位于皮带 盘的第二挡。 (1)rnd/s (2)m 【解析】(1)设小球转动的角速度为w1,小球在水平 面内做匀速圆周运动，小球对锥面的压力恰好为零， 则有mg tan37°=mwiLsin37°，解得w1= 五ads (2)当细线与竖直方向的夹角为53°时，设小球转动的 角速度大小为w2,则有mg tan53°-mwLsin53°，解 36rad/s,此时小球的线速度为2 得w2= 4 @:Lsin53°=3/5m/s, 细线断开时，小球离地面的高度为h=H一Lcos53°= 1.5m, 离转轴的距离为d=Lsin53°=0.8m, 细线断后，小球做平抛运动，运动的时间为t= 2h3 √g=√10s, 做平抛运动的水平位移为x=,1=青5m, 则小球落地时，离锥顶的水平距离为s=√d+x2= 台5m 0.(1)2.5rad/s(2)2.34kg 【解析】(1)设绳子上的拉力为T,绳子与竖直方向 的夹角为0，由几何知识可得sin0=L-(R-r) 0.8,即0=53°， 高三一轮复习周测卷 对物块C受力分析，有2Tcos0=mcg,解得T= 2cos53°=12.5N, mcg A、B与凹槽间摩擦力恰好为零时，绳子的拉力为其 做圆周运动提供向心力，根据牛顿第二定律可得 T T=mwR,解得w1一√mR =2.5rad/s。 (2)转盘不动时，A、B受到的摩擦力与绳子的拉力 物理( 1.D【模型建构】 建构模型 卫星变轨 ①高轨、低速、大周期（绕同一中心天体运动的 各卫星轨道半径越大，线速度、角速度和加速 结论 度越小，周期越大)； ②升轨加速，降轨减速 【解析】飞船从②轨道变轨到③轨道需要在Q点点 火加速，使飞船做离心运动，选项A错误。第一宇宙 速度是所有绕地球做圆周运动卫星的最大环绕速 度，则飞船在轨道③上运行的速度小于第一宇宙速 度，选项B错误。飞船和天和核心舱的质量关系不 确定，则不能比较飞船在①轨道的动能与天和核心 舱在③轨道的动能关系，选项C错误。若天和核心 舱在③轨道运行周期为T,则根据开普勒第三定律 R T ,解得T=T /R1+R23 2R2 ,飞船 T 在②轨道从P到Q的时间为t= /R1+R2)3 2 2R2 T,选项D正确。 2.B【解析】根据对称性可知四颗星 m○y ○m 围绕正方形对角线的交点做匀速圆 周运动，如图所示，故A正确。由 图可知轨道半径r= 2a,放B错 m 误。在星体表面，根据万有引力等于重力，可得 Gmm ?=m'g,得四颗星表面的重力加速度均为g= G R,故C正确。由万有引力提供向心力可知，2· a+G m 2π\2 (√2a)2 =m(了)r,解得四颗星的周期均 2a 为T=2πa ，故D正确。 N(4+√2)Gm 18 ·新教材版F· 平衡，则有mg=T, 当转盘转动的角速度w2=4rad/s,A、B所需的向 心力Fm=mwR=32N, 要使物块C的质量最小，绳子上的拉力应最小，对 物块A、B受力分析可知Fmim十mg=Fn, 联立解得Fmn=19.5N, 对物块C受力分析可得2 Fmin COS0=mog,联立可 得m0=2.34kg。 九】 【归纳总结】 双星、多星问题的解题方法 根据双星或多星的运动特点及规律，确定系统的 转动中心以及各自运动的轨道半径 2 星体的向心力由其他天体的万有引力的合力提供 3 星体的角速度大小相等 星体的轨道半径并不是它们间的距离。要利用几 何知识，寻找两者之间的关系，正确计算万有引力 和向心力 C【解析】载人飞船在轨道1和轨道2上的P处， 都由万有引力来提供向心力，根据GMm 2 =ma,轨道 半径相同，则加速度大小相同，故A错误。在轨道2 上由万有引力来提供向心力G-加二，在地球 Mm 表面上有G R=mg,解得载人飞船在轨道2上的 线速度大小为v2= R,由于我人飞船从轨道2 到轨道1要在P点减速，则载人飞船在轨道1上经 gR? 过P点时速度小于，，故B错误。载人飞船在 R+r 轨道1和轨道2运行的半径之比为2=2 r2 R,由开音勒第三定律分=k可知，载人飞船运 2r 行周期和空同站运行闲期之比为号一、八停一 ("),放C正确：在领道2上由万有引力来提 供向心力G-加号所得地球质亚为M- 4π2r3 GT?,由于T,≠T,故D错误。2026一2027学年度高三一轮复习周测卷（八） 物理·圆周运动 (考试时间40分钟，总分100分) 一、单项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题只有一个选项符合题目要求。带 题目为能力提升题，分值不计入总分。 1.如图所示，一倾角为0=30°的斜劈静置于粗糙水平面上，斜劈上表面光滑，一轻绳的一端固定 在斜面上的O点，另一端系一小球。在图示位置垂直于绳给小球一初速度，使小球恰好能在 斜面上做圆周运动。已知O点到小球球心的距离为1，重力加速度为g,整个过程中斜劈静 止，下列说法正确的是 A.小球在圆周最高点时的速度大小为√g B。小球在圆周最低点时的速度大小为，g C.小球运动过程中，地面对斜劈的摩擦力大小不变 D.小球运动过程中，地面对斜劈的支持力等于小球和斜劈的重力之和 2.如图，矩形框MNQP竖直放置，其中MN、PQ足够长，且PQ杆光滑，一根轻弹簧一端固定 在M点，另一端连接一质量为m的小球，小球穿过PQ杆。当矩形框绕MN分别以不同的 角速度ω1和w2匀速转动时，小球相对于杆的位置不变。下列说法正确的是 A.弹簧的弹力大小可能发生了变化 B.杆PQ对小球的弹力大小一定发生了变化 C.若w2>w1,则角速度为w2时杆PQ对小球的弹力更大 D.小球所受合力的大小一定发生了变化 3.火力发电的主要燃料是煤粉，将煤块制成煤粉的机械称为球磨机。球磨机的核 心部件是一个半径为R的躺卧圆筒，里面装有小钢球，小钢球与筒壁间的动摩擦 因数足够大。圆筒匀速转动时，小钢球被带到一定高度处脱离筒壁，落下后与煤 块发生碰撞将煤块击碎。如图所示，当小钢球通过A点时，与圆筒分离，此后小 B 钢球仅在重力作用下到达位置B,AB连线过圆心O,已知重力加速度为g。则圆筒旋转的角 速度w为 A最 B. 2g C. 3g D. N2R 2R R ￥如图甲所示为一款旋转硬币游乐设备。图乙是该装置的示意图，OO'为其对称轴，且OO竖直。 将一枚一元硬币从上端入口沿容器壁边缘水平切线方向滚入，硬币恰好沿容器壁做螺旋运动， 转动多圈后到达底部。该硬币在水平方向的运动可近似看作匀速圆周运动，曲面在A、B两点 的切线与水平方向的夹角分别为30和45°，匀速圆周运动的轨道半径分别为R,= 4m、R2= 0.3m,重力加速度g取10m/s2。则硬币在运动过程中 物理·周测卷（八）第1页（共4页） 8 鱼跃龙小秦 30 甲 之 A.容器壁对硬币的支持力充当了硬币做匀速圆周运动的向心力 B.硬币做匀速圆周运动时在A点的向心加速度大于在B点的向心加速度 C.硬币在A点做匀速圆周运动的周期小于在B点做匀速圆周运动的周期 D.硬币做匀速圆周运动在A、B两点的动能之比为5：6 二、多项选择题：本题共3小题，每小题8分，共24分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选 对的得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分。带*题目为能力提升题，分值不计入 总分。 4.图()是某型号气门结构的简化图，金属块和固定弹簧座连接弹簧上端和下端，偏心轮轴位置 固定，偏心轮以恒定角速度ω转动，带动金属块与推杆整体上下往复运动，配合气门机构完成 进气、出气，此过程弹簧一直处于压缩状态，偏心轮与金属块始终保持接触。偏心轮横截面如 图(b),在t=0时通过轮轴的偏心轮直径恰好处于图示水平位置，则 偏心轮轴 偏心轮 、金属块 推杆 R.3.. 弹簧 偏心轮 久固定弹簧座 偏心轮轴 图(a) 图(b) A.推杆上下往复运动的周期为2 B.‘=不时弹簧的弹性势能最大 C.偏心轮上各点的线速度最大值为3Rω D.偏心轮上各点的向心加速度最大值为w2R 5.钢架雪车是一项精彩刺激的冬奥会比赛项目，运动员从起跑区推动雪车起跑后俯卧在雪车 上，经出发区、滑行区和减速区等一系列直道、弯道后到达终点，用时少者获胜。图()是比赛 中一名运动员通过滑行区某弯道时的照片。假设可视为质点的运动员和车的总质量为，其 在弯道P处做水平面内圆周运动可简化为如图(b)所示模型，车在P处的速率为ⅴ，弯道表面 与水平面成日角，此时车相对弯道无侧向滑动，不计摩擦阻力和空气阻力，重力加速度大小为 g。下列说法正确的是 A.在P处车对弯道的压力大小为F压 mg cos 0 B.在P处运动员和车的向心加速度大小 图(a) 图(b) 为a=gtan0 C.在P处运动员和车做圆周运动的半径为R= gsin 0 D.若雪车在更靠近轨道内侧的位置无侧滑通过该处弯道，则其速率比原来大 物理·周测卷（八）第2页（共4页） 新教材版F 班级 6.如图甲所示，小球穿在光滑的竖直固定圆环上，并绕 FN 圆心O点做半径为R的圆周运动。小球运动到最高 点时，圆环与小球间弹力大小为F,小球在最高点的 R 姓名 速度大小为v,其F-v2图像如图乙所示，g取 w2/(m2·s-2) 10m/s2,则 甲 得分 A.小球的质量为4kg B.圆环的半径R为0.8m C.小球在最高点的速度为4m/s时，小球受到圆环的弹力大小为20N,方向向上 D.若小球恰好能做完整的圆周运动，则其受到圆环的最大弹力为100N *如图甲所示，可视为质点的物块以v。=6m/s的初速度滑上长L=2m的水平传送带，从传送 带右端离开后，平滑进入固定在竖直面内的光滑半圆细管道。管道最低点固定一压力传感器， 选择题 可测量物块经过最低点时对轨道的压力大小F。当传送带以不同的速度运行时，得到F随 答题栏 变化的图像如图乙所示，重力加速度g取10/s2。下列说法正确的是 1 FNN 3 140 90 4 5 6U3/m·s-) 6 甲 关 A.F3=180N B.管道半径为R=0.4m C.物块的质量为1.5kg D.物块与传送带之间的动摩擦因数为0.5 三、非选择题：本题共4小题，共58分。 7.(6分)如图，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球在短时间内 沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，则小球运动的轨道平面越 接近漏斗上端口，所受合外力 (填“越大”“越小”或“不变”)，线速度 (填“越大”“越小”或“不变”)。 8.(12分)某学习小组使用如图所示的实验装置探究向心力大小与半径、角速 度、质量之间的关系。若两球分别放在长槽和短槽的挡板内侧，转动手柄，长 槽和短槽随变速轮塔匀速转动，两球所受向心力的比值 标尺 可通过标尺上的等分格显示，当皮带放在皮带盘的第一 弹簧测力筒 长槽 挡板 挡、第二挡和第三挡时，左、右变速轮塔的角速度之比分 左变速 短槽 别为1：1,1：2和1：3。 轮塔 右变速 (1)第三挡对应左、右皮带盘的半径之比为 轮塔 (2)探究向心力大小与质量之间的关系时，把皮带放在 皮带盘 皮带盘的第一挡后，应将质量 (填“相同”或 手柄 “不同”)的铝球和钢球分别放在长、短槽上半径 (填“相同”或“不同”)处挡板 内侧。 (3)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6.1格，则记录该组数据时，皮带位于皮带盘的第 (填“一”“二”或“三”)挡。 新教材版F 物理·周测卷（八）第3页（共4页） 鱼跃龙门卷 9.(20分)如图所示，顶角为74°的光滑圆锥竖直固定在水平面上，圆锥的 高为2.1m,质量为1kg的小球（可视为质点）用1m长的轻质细线悬 挂在圆锥的顶端。现使小球在水平面内做匀速圆周运动，小球对锥面 74 的压力恰好为零。重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8。 (1)求小球转动的角速度大小。 (2)通过细线对小球做功，使小球做圆周运动的角速度缓慢增大，至细 线与竖直方向的夹角为53°时，细线突然断开，则小球落地时的位置离锥顶的水平距离为 多少？ 10.(20分)如图，中空的水平圆形转盘内径r=0.8m,外径足够大， 沿转盘某条直径有两条粗糙凹槽，凹槽内有A、B两个物块，两 根不可伸长的轻绳一端系在C物块上，另一端分别绕过转盘内 侧的光滑小定滑轮系在A、B两个物块上，转盘不转动时两个物 块放在距离竖直转轴R=1.0m处系统恰好保持静止。每根绳 长L=1.2m,A、B两个物块的质量均为m=2.0kg,C物块的 的C 质量mc=1.5kg,所有物块均可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度 g=10m/s2。 (1)启动转盘，缓慢增大转速，求A、B与凹槽间摩擦力恰好为零时转盘的角速度大小ω1。 (2)当转盘的角速度w2=4rad/s时，改变物块C的质量，要使A、B相对凹槽不滑动，求物块 C的质量最小值mo。 物理·周测卷（八）第4页（共4页）