第21讲 水平面内的圆周运动（专项训练）（黑吉辽蒙专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦水平面内圆周运动，通过基础-重难-真题三级演练，系统覆盖向心力来源、临界条件及实际应用，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |模拟·基础演练|13题（单选10、多选3）|基础概念辨析与公式应用|从单一物体圆周运动切入，建立向心力与运动参量关系| |重难·创新演练|5题（多选为主）|复杂系统与动态分析|拓展至多体、临界及生活情境（如汽车过弯），深化科学推理| |真题·实战演练|3题（高考真题）|高频考点与命题趋势|对接高考命题，强化模型建构与实际问题解决能力|

第21讲 水平面内的圆周运动（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 1 重难·创新演练 12 真题·实战演练 18 模拟·基础演练 考查重点：水平面内的圆周运动 一、单选题 1．（25-26高一下·辽宁·课后作业）如图所示，质量相同的质点A、B被用轻质细线悬挂在同一点O，在同一水平面上做匀速圆周运动，则（　　）    A．A的线速度一定比B的线速度大 B．A的角速度一定比B的角速度大 C．A的加速度一定比B的加速度小 D．A所受细线的拉力一定比B所受的细线的拉力小 【答案】A 【详解】ABC．以质点为对象，设绳子与竖直方向的夹角为，质点与悬点的高度为，根据牛顿第二定律可得；解得 由于高度相同，可知质点A、B的角速度相同； 根据，；由于质点A的轨道半径大于质点B的轨道半径，则A的线速度一定比B的线速度大，A的加速度一定比B的加速度大，故A正确，BC错误； D．竖直方向根据受力平衡可知；解得 由于质点A、B质量相同，质点A对应的较大，则A所受细线的拉力一定比B所受的细线的拉力大，故D错误。 故选A。 2．（25-26高二上·内蒙古·开学考试）如图所示，物块在水平圆盘上，与圆盘一起绕固定轴匀速转动，下列说法中正确的是（　　） A．物块转动的线速度大小与圆盘边缘线速度的大小相等 B．物块受三个力作用 C．在角速度一定时，物块到转轴的距离越远，物块越不容易脱离圆盘 D．在物块到转轴距离一定时，物块运动周期越小，越不容易脱离圆盘 【答案】B 【详解】A．物块转动的角速度大小与圆盘的角速度的大小相等， 根据v=ωr可知，物块转动的线速度大小小于圆盘边缘线速度的大小，选项A错误； B．物块受重力、圆盘的支持力和摩擦力，三个力作用，选项B正确； C．根据；则在角速度一定时，物块到转轴的距离越远，物块越容易脱离圆盘，选项C错误； D．根据；在物块到转轴距离一定时，物块运动周期越小，则角速度越大，越容易脱离圆盘，选项D错误。 故选B。 3．（25-26高一下·黑龙江·期中）滑雪成为了冬天最受大家欢迎的体育项目。如图甲所示，整体质量为m的单板滑雪爱好者在安全速降过程中获得了最大速度为v，为了顺利通过一个半径为R的水平弯道，滑雪者尝试以雪板紧贴弯道侧壁的方式过弯。如图乙所示，此侧壁与水平面的夹角为，此时滑雪板所受支持力大小为F，两侧面不受力，该弯道回转半径R远大于滑雪者的身高，重力加速度大小为g，不计空气与摩擦阻力影响，下列说法正确的是（　　）    A． B． C． D． 【答案】A 【详解】对运动员受力分析，如图所示 则有 由解得 故选A。 4．（25-26高一下·吉林·课后作业）如图所示表面粗糙的水平圆盘上叠放着质量相等的A、B两物块，且A、B随圆盘一起做匀速圆周运动（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），则下列说法正确的是（　　） A．B受到的向心力大小是A受到的向心力大小的2倍 B．圆盘对B的摩擦力大小是B对A的摩擦力大小的2倍 C．A有沿半径方向向外滑动的趋势，B有沿半径方向向内滑动的趋势 D．若B先滑动，则A、B之间的动摩擦因数小于B与圆盘之间的动摩擦因数 【答案】B 【详解】A．由题意可知两物块的角速度大小相等、质量相等则两物块受到的向心力大小相等，A错误； B．B受到圆盘的摩擦力大小 B对A的摩擦力大小；B正确； C．A和B都有沿半径方向向外滑动的趋势，C错误； D．若B先滑动，则；；解得；； D错误。 故选B。 5．（25-26高一下·内蒙古·阶段检测）如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为，A的质量为，B、C的质量均为m，A、B离轴心的距离为R，C离轴心的距离为，重力加速度为g，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动）（    ） A．物体A的向心加速度最大 B．物体B受到的静摩擦力最大 C．物体C开始滑动的临界角速度为 D．当圆台转速增大时，B比A先滑动 【答案】C 【详解】A．物体A、B、C的角速度相等，由，得物体C的向心加速度最大，故A错误； B．A、B、C都没有滑动，静摩擦力提供向心力，根据，可知，物体B受到的静摩擦力最小，故B错误； C．静摩擦力达到最大值时对应开始滑动的临界角速度，对物体C，有 解得；故C正确； D．同理可得物体A、B开始滑动的临界角速度分别为； 当圆台转速增大时，物体A、B同时滑动，故D错误。 故选C。 6．（25-26高一下·辽宁·阶段检测）在水平转台上放一个质量的木块，它与转台间最大静摩擦力，绳的一端系在木块上，穿过转台的中心孔孔光滑），另一端悬挂一个质量的物体，当转台以角速度匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到点的距离可以是（g取，、均视为质点）（　　） A．0.04m B．0.23m C．0.34m D．0.47m 【答案】B 【详解】根据题意可知，当受到指向圆心的最大静摩擦力时，木块相对转台静止做圆周运动的合力最大，由牛顿第二定律有 代入数据解得 当受到背向圆心的最大静摩擦力时，木块相对转台静止做圆周运动的合力最小，由牛顿第二定律有 代入数据解得 则木块到点的距离的取值范围为 故选B。 7．（25-26高一下·黑龙江·阶段检测）如图所示，两个质量不同的小球甲、乙，且 ，分别用长度不等的两根细线挂在天花板的同一点上。它们在同一水平面内做匀速圆周运动。设甲的向心力为F甲、加速度为a甲：乙的向心力为F乙、加速度为a乙。则它们的（　　） A．F甲<F乙；a甲<a乙 B．F甲<F乙；a甲>a乙 C．F甲>F乙；a甲<a乙 D．F甲>F乙；a甲>a乙 【答案】D 【详解】对小球受力分析如下图所示 设绳子与竖直方向夹角为，小球做圆周运动的圆心到天花板的距离为 小球受重力、绳子拉力，合力提供向心力； ， 所以 由牛顿第二定律可知；解得，甲球细绳与竖直方向夹角大，说明， 所以 故选D。 8．（25-26高二上·内蒙古·期末）如图，有一固定且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，在其内壁上有两个质量相同的小球（可视为质点）A和B，在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面。A、B两球与O点的连线与竖直线间的夹角分别为和，则（　　） A．A、B两球所受弹力的大小之比为3：4 B．A、B两球运动的周期之比为4：3 C．A、B两球的线速度大小之比为3：8 D．A、B两球的转速之比为 【答案】D 【详解】A．根据；所以A、B两球所受弹力的大小之比为 所以A错误； BD．根据；解得 所以A、B两球运动的周期之比为 A、B两球的转速之比为；则B错误；D正确； C．根据；解得 所以A、B两球运动的周期之比为；所以C错误； 故选D。 9．（2025辽宁·二模）如图所示，天花板上有一可自由转动的光滑小环Q，一轻绳穿过Q，两端分别连接质量为m1、m2的A、B小球。两小球分别在各自的水平面内做圆周运动，它们周期相等。则A、B小球到Q的距离l1、l2的比值为（　　） A．     B．     C． D． 【答案】D 【详解】设连接A、B两球的绳子与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2，绳子拉力为T，对A小球水平方向有Tsinθ1=m1ω2l1sinθ1 对B小球水平方向有Tsinθ2=m2ω2l2sinθ2 联立得；故D正确，ABC错误。 故选D。 10．（25-26高二上·吉林·期末）如图所示，将一根不可伸长的轻绳穿过内壁和端口光滑的竖直细管，绳子系一个金属球，下端系一个重物，已知金属球的质量为、重物的质量为。现金属球在水平面内做匀速圆周运动，重物静止不动，此时金属球的转动半径为。已知重力加速度为，不考虑空气阻力，关于金属球下列说法正确的是（　　） A．角速度 B．线速度 C．向心加速度 D．周期的大小与金属球和重物的质量关系无关 【答案】C 【详解】A．设拉金属球的绳子与水平方向夹角为，对金属球进行受力分析，根据牛顿第二定律可得； 而；解得；A错误； B．金属球的线速度；B错误； C．金属球的向心加速度；C正确； D．设重物的质量为M，金属球的质量为m，可得 因此周期的大小与金属球和重物的质量的关系有关，D错误； 故选C。 二、多选题 11．（25-26高一下·黑龙江·期末）在公路转弯处外侧的李先生家门口，三个月内连续发生了八次大卡车的交通事故。经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图所示。为了避免交通卡车事故再次发生，很多人提出了建议，下列建议中合理的是（　　） A．改进路面设计，增大车轮与路面间的摩擦因数 B．改造此段弯路，使弯道内侧高、外侧低 C．把路面的弯道半径改小一点 D．在进入转弯处设立限速标志，提醒司机不要超速转弯 【答案】AD 【详解】A．在水平路面上拐弯时，靠静摩擦力提供向心力，故可以通过改进路面设计，增大车轮与路面间的摩擦力，A正确； B．易发生侧翻也可能是路面设计不合理，公路的设计上内侧高外侧低，重力沿斜面方向的分力背离圆心，导致合力不够提供向心力而致；故应改造路面使内侧低，外侧高，B错误； C．车发生侧翻是因为提供的力不够做圆周运动所需的向心力，发生离心运动；故增大半径可以减小向心力，可以防止侧翻现象，C错误； D．车发生侧翻是因为提供的力不够做圆周运动所需的向心力，发生离心运动；故减小速度可以减小向心力，可以防止侧翻现象，D正确。 故选AD。 12．（25-26高一下·吉林·课后作业）火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动，当火车以规定速度通过时，内外轨道均不受侧向挤压，如图所示。现要提高火车转弯时的规定速度，须对铁路进行改造，从理论上讲以下措施可行的是（　　） A．减小内外轨的高度差 B．增加内外轨的高度差 C．减小弯道半径 D．增大弯道半径 【答案】BD 【详解】设轨道宽度为，内外轨的高度差为，当火车以规定速度通过时，内外轨道均不受侧向挤压，此时重力与支持力的合力提供向心力，如图所示 根据牛顿第二定律可得；解得 又；可知要提高火车转弯时的规定速度，应增加内外轨的高度差或增大弯道半径。 故选BD。 13．（25-26高二上·内蒙古·期末）（多选）如图甲为某汽车在环形线路上做匀速圆周运动的场景，司机前方悬挂的小球向右发生了偏移，其悬线与竖直方向的偏角稳定，乘客拍摄了当时的照片，事后在照片上附上了刻度尺，如图乙所示，拍照时看见汽车速度表盘上显示的车速为54km/h。如果认为路面是水平的，可估算该汽车运动轨迹的半径，实际上汽车向左拐弯时，外侧路面比内侧略高一点，因此，根据照片估算的半径和真实半径不同。下列说法正确的是（    ） A．若路面水平则估算的半径约为60m B．若路面水平则估算的半径约为90m C．若路面略微内倾，则其真实半径略大于估算半径 D．若路面略微内倾，则其真实半径略小于估算半径 【答案】BD 【详解】AB．车速为，设悬线与竖直方向夹角为，则；根据牛顿第二定律；得估算的半径约为；A错误，B正确； CD．若路面略微内倾，则悬线与竖直方向夹角的真实值偏大，由AB选项可知，则其真实半径略小于估算半径，C错误，D正确。 故选BD。 重难·创新演练 设题创新:结合生活实际;当下热点；新角度、新情境进行考查 1．（25-26高二上·吉林·开学考试）如图甲所示，汽车后备箱水平放置一内装圆柱形工件（长度远小于汽车后备箱）的木箱，工件截面和车的行驶方向垂直，图甲是车尾的截面图，当汽车以恒定速率从直道通过图乙所示的三个半径依次变小的水平圆弧形弯道A、B、C时，木箱及箱内工件均保持相对静止。已知每个圆柱形工件的质量为m。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．汽车在直道上时，M对P的支持力大小为 B．汽车过A、B、C三点时，P的角速度依次减小 C．汽车过A、B两点时，P的合力依次增大 D．汽车过A、C两点时，P的向心加速度相同 【答案】C 【详解】A．汽车在直道上时，根据几何关系，M、Q对P的支持力与竖直方向的夹角均为，分析P的受力，根据受力平衡可得 解得，故A错误； B．水平圆弧形弯道、、处的半径依次变小，汽车速率不变，由可知P的角速度依次变大，故B错； C．汽车过、两点时，汽车以恒定速率通过，P所受的合力提供向心力即而半径依次变小，所以P的合力依次增大，故C正确； D．汽车的向心加速度为 可知汽车过A、C两点时，速率不变，弯道对应的半径变小，所以P的向心加速度依次变大，故D错误。 故选C。 2．（25-26高一·黑龙江·课后作业）用一根细线一端系一可视为质点的小球，另一端固定在一光滑圆锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为，线的张力为T，则T随变化的图像是下图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．设细线长为，锥面与竖直方向夹角为，当时，小球静止，受重力、支持力N和细线的拉力为T而平衡，如图甲所示，则 ；故A错误。 BCD．设当时，角速度为。当时，如图乙所示，由牛顿第二定律得 ； 联立解得 增大时，T增大，N减小。当时，小球离开锥面，线与竖直方向夹角变大，设为，由牛顿第二定律得 所以；此时图像的反向延长线经过原点，可知图线的斜率变大，故B正确，CD错误。 故选B。 3．（25-26高三上·内蒙古赤峰·期中）（多选）如图所示，质量为m、可视为质点的小球在两根等长轻绳的作用下，恰能在竖直面内的轨道1上做半径为r的圆周运动，当小球运动到最低点时剪断右侧轻绳，随后小球恰能在水平面内的轨道2上做圆周运动。不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A．小球在轨道1上做圆周运动的最大速度为 B．小球在轨道2上做圆周运动的角速度为 C．小球在轨道2上运动时，轻绳中的张力大小为 D．轻绳断裂前瞬间绳中张力大小为 【答案】AC 【详解】A．设小球在最高点时的速度大小为v1，在最低点时的速度大小为v2，则有 又；解得；故A正确； B．小球在水平面内做圆周运动时，设绳与竖直方向的夹角为θ，则有 又；解得；故B错误； C．设小球在轨道2上运动时，轻绳中的张力大小为T1，则有， 解得；故C正确； D．设轻绳断裂前绳中的张力大小为T2，则有； 解得；故D错误。 故选AC。 4．（25-26高一·辽宁·课后作业）（多选）如图所示，两个质量均为的相同木块、（可视为质点）放在转盘上，用长的细绳连接，转盘能绕中心的轴转动，与转轴的距离为，细绳的延长线经过转轴，木块与转盘间的最大静摩擦力为重力的倍．开始时，绳恰好伸直但无弹力．现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，已知重力加速度，以下说法中正确的是（  ） A．当时，绳上一定有弹力 B．当时，、会相对转盘滑动 C．在范围内增大时，所受摩擦力变大 D．在范围内增大时，所受摩擦力一直变大 【答案】AD 【详解】A．当达到最大静摩擦力时，绳子开始出现弹力，则有 解得；可知时，绳子具有弹力，A正确； B．当所受的摩擦力达到最大静摩擦力时，、相对于转盘会滑动，根据牛顿第二定律可得，对有 对有 联立解得 当时，、相对于转盘会滑动，B错误； C．当角速度时，所受的摩擦力逐渐增大为最大静摩擦力，当时，所受摩擦力不变，为最大静摩擦力，C错误； D．当在范围内，相对转盘是静止的，所受摩擦力为静摩擦力，所受摩擦力从零开始一直增大到最大静摩擦力，D正确； 故选AD。 5．（25-26高一下·黑龙江·阶段检测）（多选）如图所示，三个完全相同的物体A、B和C放在水平圆盘上，它们分居圆心两侧，用两根不可伸长的轻绳相连。物块质量均为1kg，与圆心距离分别为、和，其中且。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘以不同角速度ω绕轴OO＇匀速转动时，A、B绳中弹力和B、C绳中弹力随的变化关系如图所示，取，下列说法正确的是（　　） A．物体C与圆心距离 B．物体与圆盘间的动摩擦因数 C．当角速度为1rad/s时，圆盘对A的静摩擦力方向背离圆心 D．当角速度为rad/s时，A、B恰好与圆盘发生滑动 【答案】ABD 【详解】B．由题图可得，当时，A、B绳刚要有拉力，对A摩擦力提供向心力；解得；故B正确； A．当时，B、C绳刚要有拉力，对C摩擦力提供向心力 解得；故A正确； C．当角速度等于1rad/s时，对A，拉力和静摩擦力共同提供向心力 解得；方向指向圆心，故C错误； D．由图像，当角速度等于rad/s时； 对A，拉力和静摩擦力共同提供向心力 解得 对C，拉力和静摩擦力共同提供向心力； 解得；此刻整个系统由相对圆盘向外滑动最大趋势，故D正确； 故选ABD。 真题·实战演练 高频考点：水平面内的圆周运动 1．（2026·重庆·高考真题）马年春晚《喜雨》舞蹈用珠帘勾勒出“春雨万物生”的唯美景象。小明用如图所示的模型分析珠帘上珠子的运动，他用柔软轻质细线连接两个相同的小球、，当两小球以相同角速度绕竖直轴做匀速圆周运动时，细线①、②与竖直方向夹角分别为和（），若细线①、②上弹力大小分别为和，、的线速度大小分别为和，向心加速度大小分别为和，忽略空气阻力，则（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．匀速圆周运动线速度满足，的圆周运动半径是的半径加上线②的水平投影，因此，可得，A错误； B．向心加速度满足，因，故，B错误； CD．对下方小球，竖直方向合力为0，得 对两球整体受力分析，竖直方向合力为0，得 已知，则，因此代入得 由两球水平方向向心力关系 由此可知 同时，故 最终得，C错误，D正确。 故选D。 2．（2025·江西·高考真题）为避免火车在水平面上过弯时因内外轨道半径不同致使轮子打滑造成危险（不考虑离心问题），把固定连接为一体的两轮设计成锥顶角很小的圆台形，如图所示。设铁轨间距为L，正常直线行驶时两轮与铁轨接触处的直径均为D，过弯时内外轨间中点位置到轨道圆心的距离为过弯半径R。在很小时，。若在水平轨道过弯时要求轮子不打滑且横向偏移量不超过，则最小过弯半径R为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据题意可知，转弯时车轮会向外偏移，这样导致轮子与外铁轨接触的位置半径增大为，根据几何关系有 同理可知，轮子与内铁轨接触的位置半径减小为，则有 设一段时间内，外轨道轮子与铁轨接触的位置向前运动的距离为，内轨道轮子与铁轨接触的位置向前运动的距离为，由于两轮固定连接为一体，且轮子不打滑，则有 由于；则有 转弯过程俯视图，如图所示 由几何关系有；联立解得 故选C。 3．（2024·江苏·高考真题）制作陶瓷时，在水平面内匀速转动的台面上有一些陶屑。假设陶屑与台面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。将陶屑视为质点，则（    ） A．离转轴越近的陶屑质量越大 B．离转轴越远的陶屑质量越大 C．陶屑只能分布在台面的边缘处 D．陶屑只能分布在一定半径的圆内 【答案】D 【详解】与台面相对静止的陶屑做匀速圆周运动，静摩擦力提供向心力，当静摩擦力为最大静摩擦力时，根据牛顿第二定律可得 解得 因与台面相对静止的这些陶屑的角速度相同，由此可知能与台面相对静止的陶屑离转轴的距离与陶屑质量无关，只要在台面上不发生相对滑动的位置都有陶屑。μ与ω均一定，故为定值，即陶屑离转轴最远的陶屑距离不超过，即陶屑只能分布在半径为的圆内。故ABC错误，故D正确。 故选D。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第21讲 水平面内的圆周运动（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 1 重难·创新演练 8 真题·实战演练 11 模拟·基础演练 考查重点：水平面内的圆周运动 一、单选题 1．（25-26高一下·辽宁·课后作业）如图所示，质量相同的质点A、B被用轻质细线悬挂在同一点O，在同一水平面上做匀速圆周运动，则（　　）    A．A的线速度一定比B的线速度大 B．A的角速度一定比B的角速度大 C．A的加速度一定比B的加速度小 D．A所受细线的拉力一定比B所受的细线的拉力小 2．（25-26高二上·内蒙古·开学考试）如图所示，物块在水平圆盘上，与圆盘一起绕固定轴匀速转动，下列说法中正确的是（　　） A．物块转动的线速度大小与圆盘边缘线速度的大小相等 B．物块受三个力作用 C．在角速度一定时，物块到转轴的距离越远，物块越不容易脱离圆盘 D．在物块到转轴距离一定时，物块运动周期越小，越不容易脱离圆盘 3．（25-26高一下·黑龙江·期中）滑雪成为了冬天最受大家欢迎的体育项目。如图甲所示，整体质量为m的单板滑雪爱好者在安全速降过程中获得了最大速度为v，为了顺利通过一个半径为R的水平弯道，滑雪者尝试以雪板紧贴弯道侧壁的方式过弯。如图乙所示，此侧壁与水平面的夹角为，此时滑雪板所受支持力大小为F，两侧面不受力，该弯道回转半径R远大于滑雪者的身高，重力加速度大小为g，不计空气与摩擦阻力影响，下列说法正确的是（　　）    A． B． C． D． 4．（25-26高一下·吉林·课后作业）如图所示表面粗糙的水平圆盘上叠放着质量相等的A、B两物块，且A、B随圆盘一起做匀速圆周运动（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），则下列说法正确的是（　　） A．B受到的向心力大小是A受到的向心力大小的2倍 B．圆盘对B的摩擦力大小是B对A的摩擦力大小的2倍 C．A有沿半径方向向外滑动的趋势，B有沿半径方向向内滑动的趋势 D．若B先滑动，则A、B之间的动摩擦因数小于B与圆盘之间的动摩擦因数 5．（25-26高一下·内蒙古·阶段检测）如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为，A的质量为，B、C的质量均为m，A、B离轴心的距离为R，C离轴心的距离为，重力加速度为g，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动）（    ） A．物体A的向心加速度最大 B．物体B受到的静摩擦力最大 C．物体C开始滑动的临界角速度为 D．当圆台转速增大时，B比A先滑动 6．（25-26高一下·辽宁·阶段检测）在水平转台上放一个质量的木块，它与转台间最大静摩擦力，绳的一端系在木块上，穿过转台的中心孔孔光滑），另一端悬挂一个质量的物体，当转台以角速度匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到点的距离可以是（g取，、均视为质点）（　　） A．0.04m B．0.23m C．0.34m D．0.47m 7．（25-26高一下·黑龙江·阶段检测）如图所示，两个质量不同的小球甲、乙，且 ，分别用长度不等的两根细线挂在天花板的同一点上。它们在同一水平面内做匀速圆周运动。设甲的向心力为F甲、加速度为a甲：乙的向心力为F乙、加速度为a乙。则它们的（　　） A．F甲<F乙；a甲<a乙 B．F甲<F乙；a甲>a乙 C．F甲>F乙；a甲<a乙 D．F甲>F乙；a甲>a乙 8．（25-26高二上·内蒙古·期末）如图，有一固定且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，在其内壁上有两个质量相同的小球（可视为质点）A和B，在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面。A、B两球与O点的连线与竖直线间的夹角分别为和，则（　　） A．A、B两球所受弹力的大小之比为3：4 B．A、B两球运动的周期之比为4：3 C．A、B两球的线速度大小之比为3：8 D．A、B两球的转速之比为 9．（2025辽宁·二模）如图所示，天花板上有一可自由转动的光滑小环Q，一轻绳穿过Q，两端分别连接质量为m1、m2的A、B小球。两小球分别在各自的水平面内做圆周运动，它们周期相等。则A、B小球到Q的距离l1、l2的比值为（　　） A．     B．     C． D． 10．（25-26高二上·吉林·期末）如图所示，将一根不可伸长的轻绳穿过内壁和端口光滑的竖直细管，绳子系一个金属球，下端系一个重物，已知金属球的质量为、重物的质量为。现金属球在水平面内做匀速圆周运动，重物静止不动，此时金属球的转动半径为。已知重力加速度为，不考虑空气阻力，关于金属球下列说法正确的是（　　） A．角速度 B．线速度 C．向心加速度 D．周期的大小与金属球和重物的质量关系无关 二、多选题 11．（25-26高一下·黑龙江·期末）在公路转弯处外侧的李先生家门口，三个月内连续发生了八次大卡车的交通事故。经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图所示。为了避免交通卡车事故再次发生，很多人提出了建议，下列建议中合理的是（　　） A．改进路面设计，增大车轮与路面间的摩擦因数 B．改造此段弯路，使弯道内侧高、外侧低 C．把路面的弯道半径改小一点 D．在进入转弯处设立限速标志，提醒司机不要超速转弯 12．（25-26高一下·吉林·课后作业）火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动，当火车以规定速度通过时，内外轨道均不受侧向挤压，如图所示。现要提高火车转弯时的规定速度，须对铁路进行改造，从理论上讲以下措施可行的是（　　） A．减小内外轨的高度差 B．增加内外轨的高度差 C．减小弯道半径 D．增大弯道半径 13．（25-26高二上·内蒙古·期末）（多选）如图甲为某汽车在环形线路上做匀速圆周运动的场景，司机前方悬挂的小球向右发生了偏移，其悬线与竖直方向的偏角稳定，乘客拍摄了当时的照片，事后在照片上附上了刻度尺，如图乙所示，拍照时看见汽车速度表盘上显示的车速为54km/h。如果认为路面是水平的，可估算该汽车运动轨迹的半径，实际上汽车向左拐弯时，外侧路面比内侧略高一点，因此，根据照片估算的半径和真实半径不同。下列说法正确的是（    ） A．若路面水平则估算的半径约为60m B．若路面水平则估算的半径约为90m C．若路面略微内倾，则其真实半径略大于估算半径 D．若路面略微内倾，则其真实半径略小于估算半径 重难·创新演练 设题创新:结合生活实际;当下热点；新角度、新情境进行考查 1．（25-26高二上·吉林·开学考试）如图甲所示，汽车后备箱水平放置一内装圆柱形工件（长度远小于汽车后备箱）的木箱，工件截面和车的行驶方向垂直，图甲是车尾的截面图，当汽车以恒定速率从直道通过图乙所示的三个半径依次变小的水平圆弧形弯道A、B、C时，木箱及箱内工件均保持相对静止。已知每个圆柱形工件的质量为m。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．汽车在直道上时，M对P的支持力大小为 B．汽车过A、B、C三点时，P的角速度依次减小 C．汽车过A、B两点时，P的合力依次增大 D．汽车过A、C两点时，P的向心加速度相同 2．（25-26高一·黑龙江·课后作业）用一根细线一端系一可视为质点的小球，另一端固定在一光滑圆锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为，线的张力为T，则T随变化的图像是下图中的（　　） A． B． C． D． 3．（25-26高三上·内蒙古赤峰·期中）（多选）如图所示，质量为m、可视为质点的小球在两根等长轻绳的作用下，恰能在竖直面内的轨道1上做半径为r的圆周运动，当小球运动到最低点时剪断右侧轻绳，随后小球恰能在水平面内的轨道2上做圆周运动。不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A．小球在轨道1上做圆周运动的最大速度为 B．小球在轨道2上做圆周运动的角速度为 C．小球在轨道2上运动时，轻绳中的张力大小为 D．轻绳断裂前瞬间绳中张力大小为 4．（25-26高一·辽宁·课后作业）（多选）如图所示，两个质量均为的相同木块、（可视为质点）放在转盘上，用长的细绳连接，转盘能绕中心的轴转动，与转轴的距离为，细绳的延长线经过转轴，木块与转盘间的最大静摩擦力为重力的倍．开始时，绳恰好伸直但无弹力．现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，已知重力加速度，以下说法中正确的是（  ） A．当时，绳上一定有弹力 B．当时，、会相对转盘滑动 C．在范围内增大时，所受摩擦力变大 D．在范围内增大时，所受摩擦力一直变大 5．（25-26高一下·黑龙江·阶段检测）（多选）如图所示，三个完全相同的物体A、B和C放在水平圆盘上，它们分居圆心两侧，用两根不可伸长的轻绳相连。物块质量均为1kg，与圆心距离分别为、和，其中且。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘以不同角速度ω绕轴OO＇匀速转动时，A、B绳中弹力和B、C绳中弹力随的变化关系如图所示，取，下列说法正确的是（　　） A．物体C与圆心距离 B．物体与圆盘间的动摩擦因数 C．当角速度为1rad/s时，圆盘对A的静摩擦力方向背离圆心 D．当角速度为rad/s时，A、B恰好与圆盘发生滑动 真题·实战演练 高频考点：水平面内的圆周运动 1．（2026·重庆·高考真题）马年春晚《喜雨》舞蹈用珠帘勾勒出“春雨万物生”的唯美景象。小明用如图所示的模型分析珠帘上珠子的运动，他用柔软轻质细线连接两个相同的小球、，当两小球以相同角速度绕竖直轴做匀速圆周运动时，细线①、②与竖直方向夹角分别为和（），若细线①、②上弹力大小分别为和，、的线速度大小分别为和，向心加速度大小分别为和，忽略空气阻力，则（     ） A． B． C． D． 2．（2025·江西·高考真题）为避免火车在水平面上过弯时因内外轨道半径不同致使轮子打滑造成危险（不考虑离心问题），把固定连接为一体的两轮设计成锥顶角很小的圆台形，如图所示。设铁轨间距为L，正常直线行驶时两轮与铁轨接触处的直径均为D，过弯时内外轨间中点位置到轨道圆心的距离为过弯半径R。在很小时，。若在水平轨道过弯时要求轮子不打滑且横向偏移量不超过，则最小过弯半径R为（　　） A． B． C． D． 3．（2024·江苏·高考真题）制作陶瓷时，在水平面内匀速转动的台面上有一些陶屑。假设陶屑与台面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。将陶屑视为质点，则（    ） A．离转轴越近的陶屑质量越大 B．离转轴越远的陶屑质量越大 C．陶屑只能分布在台面的边缘处 D．陶屑只能分布在一定半径的圆内 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第21讲 水平面内的圆周运动（专项训练） 模拟·基础演练 一、单选题 1．【答案】A 2．【答案】B 3．【答案】A 4．【答案】B 5．【答案】C 6．【答案】B 7．【答案】D 8．【答案】D 9．【答案】D 10．【答案】C 二、多选题 11．【答案】AD 12．【答案】BD 13．【答案】BD 重难·创新演练 1．【答案】C 2．【答案】B 3．【答案】AC 4．【答案】AD 5．【答案】ABD 真题·实战演练 1．【答案】D 2．【答案】C 3．【答案】D 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $