热点十四 圆周运动、向心加速度、向心力-【创新教程】2027年山东省普通高中学业水平合格考物理热点专练

以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自 由落体运动.故C正确.D.平抛运动的落地速度等于水平 分速度和竖直分速度的合速度，竖直分速度与高度有关， 可知平抛运动的落地速度与高度以及初速度有关，运动 的时间由高度决定，与初速度无关，故D错误. 4.DA、B.曲线运动的速度沿轨迹的切线，方向时刻在变 化，所以其速度是变化的，有加速度，合外力一定不为零 故A、B错误.C、D.平抛运动仅受重力，加速度为g保持 不变，做匀变速曲线运动.故C错误，D正确 5.AA、D.平抛运动的物体只受重力，加速度为g保持不 变，故平抛运动的加速度恒定，是匀变速曲线运动，故A 错误，D正确；B.平抛运动水平方向具有初速度而没有受 力，根据牛顿运动定律知平抛运动在水平方向的速度保 持不变，故作匀速直线运动，故B正确，C.在竖直方向，物 体只受重力，且初速度为0，故物体在竖直方向做自由落 体运动，故C正确. 6.C根器=合s知1=√臣，则水平位移x=1 ，可知导弹从此时起水平方向的位移由水平速度 00入八g 和离地高度共同决定，故C正确，A、B、D错误. 7.C 8.D打击金属片后，B球开始做自由落体运动，而观察到 无论最初高度如何，A球与B球同时落地，说明A球在竖 直方向上的运动与B球在竖直方向上的运动完全相同，即A 球在竖直方向上做自由落体运动；至于A球在水平方向上做 何种运动，在本实验中无法论证， 9.A由题意可知，落地时0=vy, 此时水平方向的位移为：x=%t, 0十= 竖直方向的位移为：h=2 vot 2 所以有号置21， 7 10.CA、B.箭矢做平抛运动，竖直分运动是自由落体运 动：限搭A=之82，有=√臣放1>故AB错误： 1 C、D.水平分位移相同，由于t1>t2,根据x=vot, 有：1<v2,故C正确，D错误. 11.解析：①该实验中要保证每次小球做平抛运动的轨迹相 同，这就要求小球平抛的初速度相同，而且初速度是水 平的，因此在具体实验操作中要调整斜襠末端水平，同时 让小球多次从同一位置无初速度的释放. ②实验操作中要先安装仪器，然后进行实验操作，故实 验顺序为：B、A、C. 答案：①同一位置无初速调整斜槽末端水平 ②BAC 12.解析：(1)A.小球与斜面间有摩擦不影响实验的测量.故 A错误.B.安装斜檜时其末端切线不水平，小球不能做 平抛运动，影响实验的测量.故B正确.C.建立坐标时， x轴、y轴正交，但y轴不够竖直，将会影响长度的测量. 故C正确.D.根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲 线上取作计算的点离原点O较远可以减小测量的误差. 故D错误.故选B、C. (2)根搭△y=gT得，T=√层=√ Ay=0.3-0.1-0.1s 10 =0.1s 则华程运动的打连度w=芹-8导m/g=2m/心 答案：(1)BC(2)2m/s 13解析：1报据A=7得，小球在空中的运动时间为： 便 s=3s. (2)小球离开桌面时的速度为： v==15 m/s=5 m/s t 答案：(1)3s(2)5m/s 热点十四 1.DA项，质量只有大小，无方向，是标量，故A错误；B 项，速率是速度的大小，无方向，是标量，故B错误：C项， 周期是时间，无方向，是标量，故C错误；D项，向心加速 度既有大小又有方向（指向圆心），是矢量，故D正确 2.BA.偏心轮上各处角速度相等，由v=wr可知半径不同 点，线速度不同，故A错误：B.同一偏心轮上各处角速度 相同，故B正确；C.根据公式an=wr,向心加速度与到转 动轴O的距离成正比，故C错误；D.F=mw2r知向心力 与到转动轴O的距离成正比，故D错误. 3.D匀速圆周运动是曲线运动，其速度方向是切线方向， 时刻改变，故速度是变化的；匀速圆周运动的加速度始终 指向圆心，方向不断改变，故加速度也是改变的.故A、B、 C错误，D正确. 4.DA.匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，速度是变 化的，是变速运动，故A错误.B.匀速圆周运动加速度始 终指向圆心，方向时刻在变化，加速度是变化的，故匀速 圆周运动是变加速运动，故B错误.C、D.匀速圆周运动受 的力是向心力，不为零，且指向圆心，方向时刻在变化，不 是恒力，故C错误，D正确. 5.AA.匀速圆周运动速率不变，路程等于速率乘以时间， 故在任何相等的时间内通过的路程都相等，但位移是矢 量，在相等时间内位移大小相等，但方向不同，所以位移 不同，故A错误，B正确，C.匀速圆周运动的物体的线速 度的大小不变，也叫“匀速率”圆周运动，故C正确；D.做 匀速圆周运动的物体的线速度的方向为该点的切线方 向，一定跟物体与圆心的连线垂直，故D正确. 6.C用皮带传动的两个轮子，两轮边缘的各点的线速度大 小相同；小轮的角速度、向心加速度比大轮大，周期比大 轮小，故选C. 7.CA、B两点是同一板上的两点，故它们围绕同一转轴转动 角速度大小相等；据rA=rB0A=wB及)=rw可知，VA=B, &.BP点的角速度大小为m=尽=20rad/s,A错误，B正 确；P点的句心加地度大小a-爱-80m/,CD错误 9.B地球静止轨道卫星在赤道上空，故“苍宇一号”不可能 在郑州的上空保持相对静止，故A错误：地球静止轨道卫 星与地球相对静止，在轨运行的周期与地球自转周期相 同，故B正确；某物体在地球表面上，则有Gm=mg,“苍 R2 字一号”在轨运行，则有八"=m,联立解得“苍宇一 号”在轨运行的向心加速度为a一到，故C错误；7,9km/s 是第一宇宙速度，是卫星环绕地球做匀速圆周运动的最 大速度，故“苍宇一号”在轨运行的线速度小于7.9km/s, 故D错误. 10.A大齿轮带动小齿轮转动，轮子边缘上的点在相同时 间内走过的孤长相同，则线速度大小相等，即1=2，根 据w=号知，n>r2,则如1<w2 11.解析：做匀速圆周运动的物体，其线速度大小为3/s, 角速度为6rad/s, 则在0.1s内物体通过的孤长为： △l=v·△t=3X0.1m=0.3m 半径转过的角度为： △0=w·△t=6X0.1rad=0.6rad 根据v=wr求解半径为：r二=6m=0.5m. 答案：0.30.60.5 12.解析：小球受力如图，竖直方向受力平衡：Tcos a=mg 得：T=mg cos a T mg 根据几何关系得：向心力为F=Tsin0 根据牛顿第二定律：F=m,又r=L0 得v=√/gLtan asin&. 答案：mg VgLtan asin a cos a 2 13.解析：1)当F=F=mR=2N 代入数据解得：v=2m/s. 1 (2)由平抛运动：H=2gtx=t得， 代入数据解得x=1m 根据几何关系有：d=xsim30°=1X分m=0.5m 答案：(1)2m/s(2)0.5m 7 热点十五 1.C离心现象中不存在离心力，它只是外界沿圆周半径方 向提供的力小于需要的向心力时出现的一种远离圆心的 运动现象，故选项A错误，当提供向心力的合外力不完全 消失，而只是小于所需的向心力，物体将沿切线和圆周之 间的一条曲线运动：当提供向心力的合外力消失，物体将 沿着所在位置的切线方向飞出去，所以选项C正确. 2.D本题圆周运动轨迹在水平面内，其向心力也在水平面 内由质点所在处指向圆心，所以向心力由重力与细线对 小球拉力的合力提供，选项D正确.或者说向心力由细线 拉力的水平分力提供，但不可认为向心力由细线拉力 提供。 3.D飞机在竖直平面内做匀速圆周运 动，在最低点处向心力方向应竖直向 上，即在最低，点处所受的合外力方向竖 直向上. G 如图所示，分析飞行员在圆周最低点处受力.设飞行员质 量为m,飞机做圆周运动半径为R,有F一mg= v2 mR,故F>mg. 4.B木块随圆盘做匀速圆周运动，向心力沿半径方向指向 圆心，该向心力由摩擦力提供，故摩擦力方向沿径向. 5.B根据牛顿第二定律得，N=mrw2,角速度增大，则物体 所受的弹力增大，在竖直方向上，有：f=mg,可知摩擦力 不变，故B正确，A、C、D错误 6.BA.汽车过凸形路面的最高点时，设速度为v,半径为 r,竖直方向上合力提供向心力，由牛顿第二定律得：mg一 F=m得：F<mg 根据牛顿第三定律得：F1=F1'<mg,故A错误，B正确. C.汽车过凹形路面的最低，点时，设速度为，半径为r,竖 直方向上合力提供向心力，由牛顿第二定律得：F2' mgm之 得：F2>ng, 根据牛顿第三定律得：F2=F2'>mg,故C、D错误. 7.DA.自行车赛道倾斜，就是应用了支持力与重力的合 力提供向心力，防止产生离心运动，故A不符合，B.因为 下南心=m二，所以速度越快所需的向心力就越大，汽车转 弯时要限制速度，来减小汽车所需的向心力，防止离心运 动，故B不符合，C.汽车上坡前加速，与离心运动无关.故 C不符合.D.拖把利用旋转脱水，就是利用离心运动，故 D符合. 8.BA.水平路面对车身的弹力方向垂直于路面竖直向上. 故A错误.B.C.汽车做圆周运动靠水平路面对车轮的静 摩擦力提供向心力.故B正确，C错误.D.一辆轿车正在热点十四 圆周运动、向心加速度、向心力 热点集训 名师点津。 一、选择题 1.2026年6月15日，我国在东风商业航天创新试验区成功发射了一箭八 1.对匀速圆周运动的理解 星，这次发射任务标志着我国在航天技术领域的又一重大成就，展示了我 (1)匀速圆周运动中的 国在多星发射技术方面的实力.八颗卫星送入预定轨道后，以下描述其状 态的物理量属于矢量的是 ( “匀速”指的是“匀速率”， A.质量 B.速率 C.周期 D.向心加速度 2.如图所示，一偏心轮绕O点做匀速转动.则偏心轮上的各点 匀速圆周运动的速度大 的运动具有相同的 ( 小不变，方向时刻发生变 A.线速度 B.角速度 C.向心加速度 D.向心力 化，故匀速圆周运动是一 3.匀速圆周运动特点是 A.速度不变，加速度不变 种变速运动. B.速度变化，加速度不变 (2)因为匀速圆周运动的 C.速度不变，加速度变化 D.速度和加速度的大小不变，方向时刻在变 速度时刻在变化，故有加 4.下列说法中正确的是 A.匀速圆周运动是一种匀速运动 速度，即向心加速度，向 B.匀速圆周运动是一种匀变速运动 C,做匀速圆周运动的物体所受合外力为零 心加速度并不改变速度 D.物体做匀速圆周运动时所受的合外力不是恒力 的大小；只改变速度的 5.关于圆周运动，下列叙述不正确的是 ( A.做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内通过的位移都相等 方向， B.做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内通过的路程都相等 C.做匀速圆周运动的物体的线速度的大小不变，所以匀速圆周运动也叫 2.匀速圆周运动中的线速 “匀速率”圆周运动 度、角速度、转速、周期、向 D.做匀速圆周运动的物体的线速度的方向一定跟物体与圆心的连线垂直 6.如图所示，一条绷紧的皮带连接两个半径不同的皮 心加速度之间的关系 带轮.若皮带轮做匀速转动，两轮边缘的V、P两点 N 0, ( 01 (1)v=wr= 2πr T -2xnr A.角速度相同 B.转动周期相同 C.线速度大小相同 D.向心加速度大小相同 7.如图所示，翘翘板的支点位于板的中点，A、B是 =2πfr 翘翘板的两个端点.在翘动的某一时刻，A、B的A多 线速度大小分别为vA、B,角速度大小分别为 (2)a2 =w2r=w%= A、wB,则 A,VA=VB,wA≠wB B.VA≠UB,wA=wB 4π2 C.VA=UB,WA-@B D.0A≠UB,wA=wB 1=4π2n2r=4π2f2, 8.在2025年春节文艺晚会的机器人表演中，机器人转动手帕使其在竖直面 内做匀速圆周运动，如图所示.已知手帕边缘P点的线速度大小v=4m/s, [说明] 线速度、角速 转动半径R为0.2m.则P点 ( ) 度、周期、向心加速度都 是描述匀速圆周运动的 物理量，应注意这里的向 A.角速度大小w=10rad/s 心加速度是指匀速圆周 B.角速度大小w=20rad/s C.向心加速度大小a=10m/s2 运动的瞬时加速度而不 D.向心加速度大小a=20m/s2 是平均加速度 32 9.2026年4月24日，第十一届“中国航天日”主场活动在成都举行，主题为 3.两种传动装置模型及 “七秩问天路，携手探九霄”.全球首颗商业地球静止轨道卫星“苍宇一号” 其特点 亮相商业航天展区，成为现场焦点.“苍宇一号”于2026年底发射至离地 (1)同轴转动：同一轮子 球表面高度约为6R的地球静止轨道上运行，已知地球的半径为R,地球 上各点的角速度大小相 表面重力加速度大小为g,下列说法正确的是 A.“苍宇一号”可以在郑州的上空相对地面保持静止 等，如图中wA=wC B.“苍宇一号”在轨运行的周期与地球自转周期相同 R C.“苍宇一号”在轨运行的向心加速度大小约为最 0 D.“苍宇一号”在轨运行的线速度大于7.9km/s 10.图示为锥形齿轮的传动示意图，大齿轮带动小齿轮转动， (2)皮带传动：不打滑的 大、小齿轮的角速度大小分别为w1、w2,两齿轮边缘处的线 皮带传动或齿轮传动，两 速度大小分别为v1、2,则 轮边缘上各点的线速度 A.w1<w2,U1=V2 B.1>w2,01=U2 大小相等，如图中4 C.w1=w2,01>2 D.w1=w2,U1<v2 二、填空题 =UB· 11.做匀速圆周运动的物体，其线速度大小为3m/s,角速度为6rad/s,则在 4.对向心力的理解 0.1s内物体通过的弧长为 m,半径转过的角度为 (1)向心力是根据力的作 rad,半径是 m. 用效果命名的一种力，并 12.长为L的细线，其一端拴一质量为m的小球，另一端固定于 0 不是物体实际受到的力. O点，让小球在水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆），如图所 示，当摆线L与竖直方向的夹角为α时，细线对小球的拉力大 (2)向心力通常是由某些 小为 N,小球运动的线速度的大小为 m/s. 力、某个力的分力或几个 三、解答题 力的合力来充当」 13.如图所示，一根长0.2m的细线能承受的最大拉力 为2N,一端系着一个质量为0.1kg的小球，拉住线的 [说明]向心力可以是 另一端，使小球在光滑的水平桌面上做圆周运动，使小 重力、弹力、摩擦力等各 球的转速缓慢地增加，某时刻细线突然断开.（g取 种性质的力 10m/s2)求： (3)向心力的方向总是沿 (1)线断开的瞬间，小球运动的线速度； 半径指向圆心，始终与速 (2)如果小球离开桌面时，速度方向与桌边的夹角为30°，桌面高出地面 1.25m,求小球飞出后的落地点距桌边的水平距离. 度方向垂直，故向心力为 变力， (4)当物体做匀速圆周运 动时，物体所受的合外力 即为物体做匀速圆周运 动所需的向心力：当物体 做非匀速圆周运动时，物 体所受的合外力沿半径 指向圆心的分力即为物 体做圆周运动所需的向 心力.根据牛顿第二定律 v2 得Fn=man=m =mw2r. 33