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2025届高考物理一轮复习鲁科版专题练： 圆周运动
一、单选题
1．如图甲所示，修正带是通过两个齿轮的相互啮合进行工作的，其原理可简化为如图乙所示，下列说法正确的是( )
A.B点线速度比A点大，是因为B点所在齿轮的半径大
B.B点线速度比A点大，是因为在相同时间内B点通过的弧长更长
C.A、B两点线速度大小相等，是因为在相同的时间内A、B两点通过的弧长相等
D.A、B两点线速度大小相等，是因为两齿轮在相同的时间内转过的角度相等
2．如图所示，洗衣机脱水筒在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服( )
A.受到重力、弹力、静摩擦力和向心力四个力的作用
B.所需的向心力由重力提供
C.所需的向心力由弹力提供
D.转速越快，弹力越大，摩擦力也越大
3．赛车是一项极具挑战和危险的运动，比赛转弯过程中若不能很好的控制速度很容易发生侧滑。如图为赛车转弯时的情景，此时赛车过O点，可看作沿OA圆弧做匀速圆周运动，Oa方向为O点的切线方向。以下说法正确的是( )
A.赛车过O点时速度方向与Oa垂直
B.发生侧滑时，赛车滑离原轨道，做向心运动
C.赛车转弯速率相同时，半径越小，越容易发生侧滑
D.赛车受到重力、支持力、摩擦力及向心力的作用
4．如图所示，一个小球在力F作用下以速度v做匀速圆周运动，若从某时刻起小球所受的力F突然变大，下列关于小球运动的说法正确的是( )
A.将沿轨迹运动 B.将沿轨迹运动
C.将沿轨迹运动 D.将沿圆轨道运动
5．用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。本实验采用的科学方法是( )
A.控制变量法 B.累积法 C.微元法 D.放大法
6．如图为皮带传动示意图，假设皮带没有打滑，( )
A.大轮边缘的线速度大于小轮边缘的线速度
B.大轮边缘的线速度小于小轮边缘的线速度
C.大轮边缘的线速度等于小轮边缘的线速度
D.大轮的角速度较大
7．短道速滑运动员在水平冰面上弯道转弯的过程可看成匀速圆周运动，转弯时冰刀嵌入冰内从而使冰刀受到与冰面夹角为θ（蹬冰角）的支持力，如图所示。已知弯道半径为R，不计一切摩擦，重力加速度为g。以下说法正确的是( )
A.运动员转弯时速度的大小为
B.运动员转弯时角速度的大小为
C.运动员转弯时向心加速度的大小为
D.若运动员转弯速度变大，则需要增大蹬冰角θ
8．如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是。盘面上距圆盘中心的位置有一个质量为的小物体在随圆盘一起做匀速圆周运动，则( )
A.圆盘的转速是 B.小物体的线速度为
C.小物体的向心加速为 D.小物体受到的向心力为
9．在弯道上高速行驶的汽车，后轮突然脱离赛车，关于脱离了的后轮的运动情况，以下说法正确的是( )
A.仍然沿着汽车行驶的弯道运动
B.沿着与弯道切线垂直的方向飞出
C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道
D.上述情况都有可能
10．如图所示，A、B是电风扇叶片上的两点。电风扇工作时A、B两点的角速度大小分别为、，线速度大小分别为、，则( )
A. B. C. D.
11．如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C.在自行车匀速骑行时，下列说法正确的是( )
A.A、B两点的角速度大小相等
B.B、C两点的线速度大小相等
C.A点的向心加速度小于B点的向心加速度
D.C点的向心加速度小于B点的向心加速度
12．如图甲，一长为R且不可伸长的轻绳一端固定在点，另一端系住一小球，使小球在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点的速度大小为v，此时绳子拉力大小为F，拉力F与速度的平方的关系如图乙所示，以下说法正确的是( )
A.绳长不变，用质量更大的球做实验，得到的图线斜率更大
B.利用该装置可以得出小球的质量
C.小球质量不变，换绳长更长的轻绳做实验，图线a点的位置不变
D.利用该装置可以得出重力加速度
二、多选题
13．在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为θ，则( )
A.该弯道的半径
B.当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变
C.当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压
D.当火车速率小于v时，内轨将受到轮缘的挤压
14．“飞车走壁”是一项惊险刺激的杂技表演，表演者骑着摩托车沿桶壁行驶，可以在一定高度的水平面内做匀速圆周运动（如图甲所示）。某一次表演中，表演者先在较低的水平面N内匀速运动几圈，后又在较高的水平面M内匀速运动几圈（示意图如图乙所示），若不计摩擦及空气阻力，以下说法正确的是( )
A.表演者（含车）在M平面内运动时线速度较大
B.表演者（含车）在N平面内运动时角速度较小
C.表演者（含车）的向心力由支持力的水平分力提供
D.表演者（含车）的向心力由重力与支持力的合力提供
15．下列属于离心现象的是( )
A.投篮球 B.洗衣机脱水
C.汽车高速转弯容易甩出车道 D.旋转雨伞甩掉雨伞上的水
三、填空题
16．如图，通过皮带传动运动时不打滑，则______；______。
17．一物体在水平面内沿半径的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度，那么，它的角速度______rad/s，它的频率___Hz，它的周期为______s，它的转速为_____r/s，它的向心加速度为______.
四、计算题
18．游乐场里“旋转飞椅”的顶上有一个半径为4.5m的“伞”，如图甲所示。“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动，其示意图如图乙所示。“伞盖”高，绳长，小明与座椅的总质量为40kg。在某段时间内，“伞盖”保持在水平面内稳定旋转，绳与竖直方向夹角为37°。g取，，，在此过程中，求：
（1）座椅受到绳子的拉力大小；
（2）小明运动的线速度大小。
参考答案
1．答案：C
解析：修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，相同的时间内A、B两点通过的弧长相等，边缘点的线速度相等，A、B是转动的大小齿轮边缘的两点，线速度大小相等，故C正确，ABD错误。
故选C。
2．答案：C
解析：ABC.洗衣机脱水筒在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，衣服受到重力、弹力、静摩擦力三个力的作用，其中竖直方向的重力与静摩擦力平衡，水平方向的弹力提供所需的向心力，AB错误，C正确；
D.转速越快，即角速度越大，水平方向根据牛顿第二定律可得
竖直方向根据受力平衡可得
可知转速越快，弹力越大，摩擦力一直与重力平衡，保持不变，D错误；
故选C。
3．答案：C
解析：A.赛车过O点时速度方向与Oa平行，选项A错误;B.发生侧滑时，赛车滑离原轨道，做离心运动，选项B错误;C.根据可知，赛车转弯速率相同时，半径越小，所需的向心力越大，即地面对赛车的摩擦力越大，则越容易发生侧滑，选项C正确;D.赛车受到重力、支持力、摩擦力的作用，向心力是效果力，不是物体受的力，选项D错误。故选C。
4．答案：B
解析：若从某时刻起小球所受的力F突然变大，则受到的指向圆心的合外力大于所需的向心力，则小球做近心运动，则将沿轨迹运动。
故选B。
5．答案：A
解析：探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关，本实验采用的科学方法是控制变量法。
故选A。
6．答案：C
解析：由于皮带没有打滑，可知大轮边缘的线速度等于小轮边缘的线速度；根据
可知大轮的角速度较小。
故选C。
7．答案：A
解析：ABC.根据牛顿第二定律可得解得故A正确，BC错误;D.根据若运动员转弯速度变大则需要减小蹬冰角θ，故D错误。故选A。
8．答案：C
解析：A.圆盘的转速为故A错误；BCD.小物体的线速度为小物体的向心加速为小物体受到的向心力为故BD错误，C正确。故选C。
9．答案：C
解析：在弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车，由于惯性，脱离赛车后的后轮沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道。故选C。
10．答案：C
解析：由图可知A、B是电风扇叶片上的两点，同轴转动，则角速度相等，即
根据
，
可知
故选C。
11．答案：C
解析：A.AB两点在传送带上，是同缘传动的边缘点，所以两点的线速度相等，根据，由于半径不同，则角速度不相等.故A错误；
B.BC两点属于同轴转动，角速度相等，半径不相等，根据可知线速度不相等.故B错误；
C.AB两点的线速度相等，根据，A的半径比较大，所以A点的向心加速度小于B点的向心加速度.故C正确；
D.BC点的角速度是相等的，根据，C点的半径比较大，所以C点的向心加速度大于B点的向心加速度，故D错误；
12．答案：A
解析：A.小球经过最高点时，根据牛顿第二定律有
解得
所以图乙图线的斜率为
所以绳长不变，用质量更大的球做实验，得到的图线斜率更大，选项A正确；
B.由图像可知
解得
选项B错误；
C.当时，有
所以小球质量不变，换绳长更长的轻绳做实验，图线a点的位置将会发生变化，选项C错误。
D.由图乙可知当时，此时绳子的拉力为零，物体的重力提供向心力，则
解得
所以
则重力加速度
选项D错误；
故选A。
13．答案：ABD
解析：AB.当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，此时重力和支持力的合力提供向心力，则有
解得弯道的半径为
由表达式可知，当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变，故AB正确；
CD.当火车速率大于v时，重力和支持力的合力不足以提供做圆周运动的向心力，此时火车有做离心运动的趋势，则外轨将受到轮缘的挤压；同理，当火车速率小于v时，内轨将受到轮缘的挤压，故C错误，D正确。
故选ABD。
14．答案：ACD
解析：CD.对M、N两处演员和摩托车进行受力分析，如图所示
表演者（含车）的向心力由重力与支持力的合力提供，也是支持力的水平分力提供，故CD正确;AB.由于两个支持力与竖直方向的夹角相等，设夹角为θ，则所以由此可知，半径越大，线速度越大，角速度越小，故A正确，B错误。故选ACD.
15．答案：BCD
解析：A、运动员将球踢出后球在空中运动，是由于惯性作用，球要保持原来的状态，故选项A错误；
B、洗衣机的脱水过程中，随着转速的增加，水滴所需要的向心力增加，当大于衣服对水的吸附力时，水做离心运动，从而被甩出，故选项B正确；
C、在水平面拐弯，汽车受重力、支持力、静摩擦力，重力和支持力平衡，静摩擦力提供圆周运动的向心力，由于最大静摩擦力一定，所以速度过大，使静摩擦力小于向心力，做离心运动，容易造成事故，故选项C正确；
D、通过旋转雨伞来甩干伞上的雨滴，当转动时雨滴所需要的向心力增加，当超过雨伞对雨的吸附力时，雨滴做离心运动，故选项D正确；
16．答案：1:1；1:2
解析：依题意，两轮通过皮带传动且不打滑，可知两轮边缘点的线速度大小相等，即，根据线速度与角速度的关系，可得。
17．答案：1;；2π；；0.2
解析：由角速度与线速度的关系式得：；
由公式得：；
由公式；
由频率与转速的物理意义相同，所以转速为；
由公式.
18．答案：（1）500N；（2）7.5m/s
解析：（1）座椅受到绳子的拉力大小为
（2）由牛顿第二定律可知
解得小明运动的线速度大小

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