2025版高考物理題型分類專項訓(xùn)練：圓周運動

2025版高考物理考點題型歸納總結(jié)考點20考點20圓周運

動

強基固本對點練

知識點1圓周運動的運動學(xué)分析

1.（多選）明代出版的《天工開物》一書中，有牛力齒輪（牛轉(zhuǎn)翻車）的圖畫，如圖所示,

這說明勤勞勇敢的先輩們已經(jīng)掌握了齒輪傳動技術(shù).A、B兩輪邊緣質(zhì)點做勻速圓周運動的

半徑分別為小r2（n>r2），A、8兩輪邊緣的齒輪數(shù)分別為M、M，N.N?,在兩輪轉(zhuǎn)動過程

中（不打滑），下列說法正確的是（）

A.A、B兩輪邊緣質(zhì)點的線速度大小之比01:V2=rir2

B.A、B兩輪的轉(zhuǎn)速之比〃i："2=M:Ni

C.A、3兩輪的角速度oi:。2=1：1

D.A、B兩輪邊緣質(zhì)點的向心加速度大小之比ai:°2=，2:n

從動輪

滾輪

主動輪

2.無級變速是自動擋車型變速箱的一種，比普通的自動變速箱換擋更平順，沒有沖擊

感.如圖為其原理圖，通過改變滾輪位置實現(xiàn)在變速范圍內(nèi)任意連續(xù)變換速度.48為滾

輪軸上兩點，變速過程中主動輪轉(zhuǎn)速不變，各輪間不打滑，貝式）

A.從動輪和主動輪轉(zhuǎn)動方向始終相反

B.滾輪在8處，從動輪角速度小于主動輪角速度

C.滾輪從A到8,從動輪線速度先變大再變小

D.滾輪從A到'從動輪轉(zhuǎn)速先變大后變小

3.“旋轉(zhuǎn)紐扣”是一種傳統(tǒng)游戲.如圖，先將紐扣繞幾圈，使穿過紐扣的兩股細繩擰

在一起，然后用力反復(fù)拉繩的兩端，紐扣正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)會交替出現(xiàn).拉動多次后，紐扣繞其中

心的轉(zhuǎn)速可達50r/s,此時紐扣上距離中心1cm處的點向心加速度大小約為（）

A.10m/s2B.100m/s2C.1000m/s2D.10000m/s2

知識點2圓周運動的動力學(xué)分析

4.如圖甲所示，在花樣滑冰比賽中，男運動員手拉女運動員做勻速圓周運動，女運動

員恰好離開水平冰面.該過程可簡化為輕繩系一小球在水平面內(nèi)懸空做勻速圓周運動（如圖

乙），已知繩長為L,輕繩與豎直方向的夾角為0=45。，小球的質(zhì)量為"z,小球的線速度大

小為。.下列說法正確的是（）

A.小球的角速度為楙B.小球所受合力的大小為

C.小球做勻變速曲線運動D.當?shù)氐闹亓铀俣却笮橄?/p>

5.[2024?云南省昭通市質(zhì)量檢測]旋轉(zhuǎn)木馬可以簡化為如圖所示的模型，a、b兩個小球

分別用懸線懸于水平桿上的A、B兩點，A、8到。點距離之比為1：2.裝置繞豎直桿勻速旋

轉(zhuǎn)后，a、匕在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，兩懸線與豎直方向的夾角分別為a、9,則a、

。關(guān)系正確的是（）

A.tan3=y[2tanaB.tan^=2tana

C.cosa=y12cosdD.sin0=y/2sina

6.[2024?遼寧鞍山市協(xié)作校聯(lián)考]（多選）如圖所示，半徑為R的半球形容器固定在水平

轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺繞過容器球心O的豎直軸線以角速度切勻速轉(zhuǎn)動，質(zhì)量相同的小物塊A、B

隨容器轉(zhuǎn)動且相對器壁靜止,A、5和球心。點連線與豎直方向的夾角分別為。和區(qū)a=60。,

6=30。，此時物塊A受到的摩擦力恰好為零，重力加速度為g,則（）

A.轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度大小、修B.8受到的摩擦力可能為零

C.B受到沿容器壁向上的摩擦力D.2受到沿容器壁向下的摩擦力

A------------------------\D

7.[2024?海南省?？谀M]如圖所示是豎直放置的內(nèi)壁光滑的長方體容器的縱截面圖，

A2CZ)是一個矩形，AB=5m,BC=3m,有一個可視為質(zhì)點、質(zhì)量機=1kg的小球用長Z,

=5m的輕繩懸掛在A點.小球隨容器一起繞AB邊做勻速圓周運動，取重力加速度g=10

m/s2,已知sin37o=0.6,cos37。=0.8,下列說法正確的是()

A.當0=1rad/s時，器壁CD對小球的彈力大小是4N

B.當°=2rad/s時，器壁CD對小球的彈力大小是12N

C.小球剛接觸器壁CQ時的角速度是羋rad/s

D.小球剛接觸器壁CD時的角速度是|rad/s

8.[2024.江西省部分學(xué)校月考]如圖所示，光滑的水平細桿固定在豎直轉(zhuǎn)軸上的A點，

質(zhì)量為優(yōu)的小球套在細桿上，長為心不可伸長的輕質(zhì)細線一端系住小球，另一端系在轉(zhuǎn)軸

上的B點，A2間的距離為0.8L當裝置繞轉(zhuǎn)軸以一定的角速度勻速轉(zhuǎn)動時，小球與水平細

桿恰好無作用力，重力加速度大小為g,求：

(1)細線中的張力大小T；

(2)裝置轉(zhuǎn)動的角速度o.

知識點3離心運動

9.如圖所示，一輛質(zhì)量為2.0X103kg的汽車在水平公路上行駛，路面對輪胎的最大

靜摩擦力大小為1.4X104N,當汽車以15m/s的速度經(jīng)過半徑為50m的水平彎道時（）

A.汽車所需的向心力大小為L4X104N

B.汽車所需的向心力大小為9.0義IO,N

C.汽車會發(fā)生側(cè)滑

D.汽車的向心加速度大小為4.5m/s?

10.高速離心機用于快速沉淀或分離物質(zhì).如圖所示，水平試管固定在高速離心機上,

離心機的轉(zhuǎn)速為n,在水平試管中有質(zhì)量為m的某固體顆粒，某時刻顆粒離轉(zhuǎn)軸的距離為

r.已知試管中充滿液體，顆粒與試管內(nèi)壁不接觸.下列說法正確的是（）

、一一2兀

A.顆粒運動的角速度為方

B.顆粒此時受到的合外力大小必為4n2mnr

C.離轉(zhuǎn)軸越遠，分離沉淀效果越好

D.此款高速離心沉淀機，適用于任何顆粒，顆粒都會到試管底部沉淀

培優(yōu)提能模擬練

11.[2024?山東省淄博市期中檢測]（多選）風(fēng)速儀結(jié)構(gòu)如圖甲所示.光源發(fā)出的光經(jīng)光纖

傳輸，被探測器接收，當風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時，通過齒輪帶動凸輪圓盤旋轉(zhuǎn)，當圓盤上的凸輪經(jīng)過透

鏡系統(tǒng)時光被擋住.已知風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動半徑為r,每轉(zhuǎn)動”圈帶動凸輪圓盤轉(zhuǎn)動一圈.若某

段時間加內(nèi)探測器接收到的光強隨時間變化關(guān)系如圖乙所示，則該時間段內(nèi)風(fēng)輪葉片（）

A.轉(zhuǎn)速逐漸增大B.轉(zhuǎn)速逐漸減小

C.平均速率為嚕：D.平均速率為等

P

12.[2024.北京市二十二中期中考試]如圖所示，光滑水平面上，小球機拉力/作用下

做勻速圓周運動.若小球運動到尸點時，拉力尸發(fā)生變化，關(guān)于小球運動情況的說法正確

的是（）

A.若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽E尸。做近心運動

B.若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽E尸”做離心運動

C.若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽E尸。做近心運動

D.若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運動

13.如圖所示為一個半徑為5m的圓盤，正繞其圓心做勻速轉(zhuǎn)動，當圓盤邊緣上的一點

A處在如圖所示位置的時候，在其圓心正上方20m的高度有一個小球正在向邊緣的A點以

一定的速度水平拋出，取g=10m/s2,不計空氣阻力，要使得小球正好落在A點，則（）

A.小球平拋的初速度一定是2.5m/sB.小球平拋的初速度可能是2.5m/s

C.圓盤轉(zhuǎn)動的角速度一定是兀rad/sD.圓盤轉(zhuǎn)動的加速度可能是7?m/s?

14.[2023?全國甲卷]一質(zhì)點做勻速圓周運動，若其所受合力的大小與軌道半徑的〃次方

成正比，運動周期與軌道半徑成反比，則w等于（）

A.1B.2C.3D.4

15.[2024?河南省部分名校階段測試]如圖所示，有兩個質(zhì)量不同的小球a和6,在光滑

倒立的圓錐桶里兩個水平面上分別做勻速圓周運動，兩個小球做勻速圓周運動的半徑凡=

2&,質(zhì)量很°=2儂，下列說法正確的是（）

A.兩個小球做圓周運動的向心力大小凡=6

B.兩個小球做圓周運動的向心力大小之比今=|

c.兩個小球做圓周運動的角速度之比詈=半

COb1

D.兩個小球做圓周運動的線速度大小之比監(jiān)=半

Ub1

16.[2024?遼寧省大連市濱城高中聯(lián)盟期中考試]天花板下懸掛輕質(zhì)光滑小圓環(huán)P可繞過

懸掛點的豎直軸無摩擦地旋轉(zhuǎn).一根輕繩穿過P,兩端分別連接質(zhì)量為mi和m2的小球4

8（㈣>冽2）.設(shè)兩球同時做如圖所示的圓錐擺運動，且任意時刻兩球均在同一水平面內(nèi)，則

（）

A.運動周期7k>TBB.運動線速度。A<OB

C.運動角速度D.向心加速度=

17.[2024?四川省雅安市診斷考試]在如圖所示的裝置中，質(zhì)量分別為機、2m的A、B

兩個小球（視為質(zhì)點）穿在光滑桿上并可沿桿滑動，兩球之間用一根長為L的細線連接，現(xiàn)讓

兩小球以相同的角速度繞共同的圓心。做勻速圓周運動，下列說法正確的是（）

A.A、B的周期之比為2：1

B.A,B的向心加速度之比為1：2

C.A、B的軌道半徑之比為1：2

D.當A、8的角速度為。，則細線的拉力為冽警

18.[2024?云南省昆明市期中聯(lián)考]如圖所示，“V”形光滑支架下端用錢鏈固定于水平地

面上，支架兩臂長各為/=15”，且與水平面間夾角均為0=53。，“V”形支架的臂上套

有一根原長為/o=L0m的輕質(zhì)彈簧，彈簧勁度系數(shù)為左=100N/m,其下端固定于“V”形支

架下端，上端與一個串在臂上的小球相連，已知小球質(zhì)量為加=0.5kg.現(xiàn)讓小球隨支架一起

繞中軸線。0'勻速轉(zhuǎn)動.已知重力加速度g=10m/s2,$畝53。=0.8,cos53°=0.6,求：

（1）輕彈簧恰為原長時，支架轉(zhuǎn)動的角速度大??；

（2）為使小球不從支架的A。臂滑出，支架轉(zhuǎn)動的角速度的最大值是多少.

考點21圓周運動的臨界問題

強基固本對點練

知識點1水平面內(nèi)圓周運動的臨界問題

ob

O'

1.（多選）如圖所示，兩個質(zhì)量均為機的小木塊a和6（可視為質(zhì)點）放在水平圓盤上，a

與轉(zhuǎn)軸。0,的距離為I,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2/.木塊與圓盤間的最大靜摩擦力為木塊所受重力

的左倍，重力加速度大小為g.若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用。表示圓盤轉(zhuǎn)

動的角速度，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是（）

A.6一定比a先開始滑動B.a、b所受的摩擦力始終相等

C.。='愣是6開始滑動的臨界角速度D.當。='停時，。所受摩擦力的大

小為kmg

2.細繩一端系住一個質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點），另一端固定在光滑水平桌面上方

人高度處，繩長/大于使小球在桌面上做如圖所示的勻速圓周運動，重力加速度為g.若

要小球不離開桌面，其轉(zhuǎn)速不得超過（）

a-￡db-2心。七口七《

知識點2豎直面內(nèi)圓周運動的臨界問題

3.如圖所示，一質(zhì)量為機=0.5kg的小球（可視為質(zhì)點），用長為0.4m的輕繩拴著在豎

直平面內(nèi)做圓周運動，g=10m/s2,下列說法不正確的是（）

A.小球要做完整的圓周運動，在最高點的速度至少為2m/s

B.當小球在最高點的速度為4m/s時，輕繩拉力為15N

C.若輕繩能承受的最大張力為45N,小球的最大速度不能超過4gm/s

D.若輕繩能承受的最大張力為45N,小球的最大速度不能超過4m/s

t//(m2,s-2)

4.如圖甲所示，輕桿的一端固定一小球（可視為質(zhì)點），另一端套在光滑的水平軸。上，

。軸的正上方有一速度傳感器，可以測量小球通過最高點時的速度大小。軸處有一力傳

感器，可以測量小球通過最高點時。軸受到的桿的作用力F,若取豎直向下為尸的正方向，

在最低點時給小球不同的初速度，得到的F-v\v為小球在最高點處的速度）圖像如圖乙所

示，取g=10m/s2,貝1］（）

A.小球恰好通過最高點時的速度大小為5m/s

B.小球在最高點的速度大小為如m/s時，桿對球的作用力為支持力

C.小球的質(zhì)量為3kg

D.。軸到小球的距離為0.5m

5.（多選）如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的彎管處于豎直平面內(nèi)，其中管道半徑為R現(xiàn)有一

個半徑略小于彎管橫截面半徑的光滑小球在彎管里運動，當小球通過最高點時速率為正,

則下列說法中正確的是（）

A.若oo=d/，則小球?qū)軆?nèi)壁無壓力B.若加＞痂，則小球?qū)軆?nèi)上壁有壓

C.若Q＜vo＜血,則小球?qū)軆?nèi)下壁有壓力D.不論見多大，小球?qū)軆?nèi)下壁都

有壓力

知識點3斜面上圓周運動的臨界問題

304.

6.（多選）如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定角速度。轉(zhuǎn)

動，盤面上離轉(zhuǎn)軸2.5m處有一小物體（可視為質(zhì)點）與圓盤始終保持相對靜止，設(shè)最大靜摩

擦力等于滑動摩擦力，盤面與水平面的夾角為30。,g取10m/s?,則以下說法中正確的是（）

A.小物體隨圓盤以不同的角速度。做勻速圓周運動時，。越大時，小物體在最高點處

受到的摩擦力一定越大

B.小物體受到的摩擦力可能背離圓心

C.若小物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為竽，則。的最大值是1.0rad/s

D.若小物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為叩，則。的最大值是小rad/s

7.如圖所示，在傾角為a=30。的光滑斜面上有一長L=0.8m的輕桿，桿一端固定在。

點，可繞。點自由轉(zhuǎn)動，另一端系一質(zhì)量為優(yōu)=0.05kg的小球（可視為質(zhì)點），小球在斜面

上做圓周運動,g取lOm/sz.要使小球能到達最高點A,則小球在最低點2的最小速度是（）

A.4m/sB.2^10m/sC.2小m/sD.2小m/s

培優(yōu)提能模擬練

8.[2024?廣東省中山市模擬]如圖所示，粗糙水平圓盤上，質(zhì)量相等的A、8兩物塊疊

放在一起，隨圓盤一起做勻速圓周運動，設(shè)物體間最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，則下列

說法正確的是（）

A.3的向心力是A的2倍

B.盤對8的摩擦力是B對A的摩擦力的3倍

C.A有沿半徑向外滑動的趨勢，B有沿半徑向內(nèi)滑動的趨勢

D.增大圓盤轉(zhuǎn)速，發(fā)現(xiàn)A、8一起相對圓盤滑動，則A、2之間的動摩擦因數(shù)〃A大于

B與盤之間的動摩擦因數(shù)〃B

9.[2024?陜西省榆林市聯(lián)考]（多選）某同學(xué)用以下方法測量物塊與木板之間的動摩擦因

數(shù)，在車廂的底部固定一個木板，一質(zhì)量為根的木塊放置在木板上，右端連接一條輕彈簧，

已知彈簧的勁度系數(shù)為匕彈簧處于伸長狀態(tài)，伸長量為刈，車靜止時，從車尾觀察，車內(nèi)

物塊位置如圖所示.現(xiàn)使該車在水平路面上沿半徑為R的圓弧彎道上做勻速圓周運動（R遠

大于車輛大?。D(zhuǎn)彎過程中，測試車輛不發(fā)生側(cè)滑，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力

加速度為g,下列說法正確的是（）

A.若車輛向右轉(zhuǎn)彎，物塊一定受到向右的摩擦力

B.若車輛以速度。向右轉(zhuǎn)彎，物塊剛好不滑動，則物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為〃

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