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2026届高考物理一轮复习特训 圆周运动
一、单选题
1．图甲为游乐场中的“旋转飞椅”，图乙是飞椅的示意图，主动轮接电动机，主动轮和从动轮利用齿轮传动，从动轮通过转轴与顶端大转盘连接，大转盘上距转轴2R和R的位置分别悬挂长均为L的吊链，吊链下端连接座椅。游客坐在座椅上随着转盘一起转动，经过一段时间后达到稳定状态，此时，游客A、B与竖直方向的夹角分别为α、β，游客A、B的质量相等。已知紧密咬合的主动轮和从动轮的齿数分别为和。若游客和座椅可看成质点，不计吊链和座椅的重力及一切阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.游客A的转速为
B.主动轮的转速为
C.A、B两位游客的向心加速度大小之比一定为2：1
D.由题干条件判断不出α、β的大小关系
2．如图所示，在水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连的物体A和B，轻绳恰好伸长且无弹力，A和B质量都为m。它们分居圆心两侧，与圆心的距离分别为，A、B与盘间的动摩擦因数相同且均为，重力加速度为。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速从零开始缓慢增大到两物体刚好要发生滑动的过程中，下列说法正确的是( )
A.圆盘的角速度为时，物体A所受摩擦力为零
B.圆盘的角速度时，轻绳中无弹力
C.圆盘的角速度应满足
D.绳子的最大张力为
3．滚筒式洗衣机是一种通过滚筒的旋转带动衣物翻滚，利用摔打、摩擦和洗涤液的作用去除污渍的洗涤设备。其摔打洗涤原理为：通过滚筒的旋转，将衣物从低处带到高处，然后依靠重力摔下，模拟手洗的摔打和搓揉动作。这种摔打方式能够有效去除衣物上的污渍，摔下时高度越高，摔打力度越大，去污效果越好。下列说法正确的是( )
A.洗衣物时，转速越小，洗衣效果越好
B.洗衣物时，转速越大，洗衣效果越好
C.脱水时，衣物中的水是因为受到离心力作用，而从衣物中脱离
D.脱水时，衣物中的水是因为受到的力不足以提供向心力，而从衣物中脱离
4．山崖边的公路常被称为最险公路，如图，公路路面水平，一辆汽车欲安全通过此弯道，下列说法正确的是( )
A.若汽车以恒定的角速度转弯，选择外圈较为安全
B.若汽车以恒定的线速度大小转弯，选择内圈较为安全
C.汽车在转弯时受到重力、支持力和摩擦力作用
D.汽车在转弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用
5．如图，一根细线下端拴一个金属小球P，细线穿过桌面上的光滑小孔，上端与放在水平桌面上的金属块Q连接，小球P在水平面Ⅰ内做匀速圆周运动（圆锥摆）。现使小球上升到一个更高一些的水平面Ⅱ上做匀速圆周运动，两次金属块Q都静止在同一点。P、Q均可视为质点，则小球P升高后，下列说法正确的是( )
A.Q受到桌面的作用力不变 B.小球P运动的角速度变小
C.小球P运动的线速度变大 D.小球P运动的向心加速度变小
6．如图所示，让装有水的玻璃杯绕过其侧面的竖直轴匀速转动，杯中液面形状可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7．下列描述属于离心运动应用的是( )
A.图甲脱水桶快速旋转甩干衣物 B.图乙砂轮因高速转动发生破裂
C.图丙火车转弯速度过大而脱轨 D.图丁汽车转弯速度过大而侧翻
8．地球可以看成巨大的球体，位于赤道与位于贵阳的物体，随地球自转做匀速圆周运动的角速度分别为、，线速度大小分别为、，则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
9．如图，场地自行车赛道设计成与水平面保持一定倾角，三位运动员骑自行车在赛道转弯处做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )
A.三位运动员可能受重力、支持力、向心力的作用
B.若此时三位运动员线速度大小相等，则他们所需要向心力的大小关系一定满足
C.若此时三位运动员角速度相等，则他们的向心加速度大小关系满足
D.若运动员突然加速，仍然可以保持原轨道做匀速圆周运动，则自行车受到的支持力会减小
10．如图甲所示，轻杆的一端固定一小球（可视为质点），另一端套在光滑的水平轴O上，水平轴O的正上方有一速度传感器（图中未画出），可以测量小球通过最高点时的速度大小v，水平轴O处有一力传感器（图中未画出），可以测量小球通过最高点时水平轴O受到的杆的作用力F。若取竖直向下为F的正方向，在最低点时给小球不同的初速度，得到的（v为小球在最高点时的速度）图像如图乙所示，重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A.小球的质量为10 kg
B.轻杆的长度为1.8 m
C.若小球通过最高点时的速度大小为3.6 m/s，则轻杆对小球的作用力大小为6.4 N
D.若小球通过最高点时的速度大小为6 m/s，则小球受到的合力为0
11．洗手后有些人会有“甩水”的动作。假设水珠被甩出前在做匀速圆周运动，被甩出时水珠的速度方向水平，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.水珠被甩出是因为受到离心力的作用
B.水珠被甩出后在空中做直线运动
C.水珠被甩出前受到的合力为0
D.水珠被甩出时的速度方向与运动轨迹相切
12．宇航员在空气稀薄的某星球上用一根不可伸长轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接质量为0.5kg的小钢球，如图所示。多次拉起小钢球使绳伸直至不同位置并由静止释放，每次释放后小球均在竖直平面内摆动，拉力传感器分别记录下每次释放小钢球后，小钢球在竖直平面内摆动过程中绳子拉力的最大值和最小值。做出图像，根据图像判断下列说法正确的是( )
A.增大小球质量，图像斜率会变大
B.随着释放高度增加，与的差值不变
C.该星球表面的重力加速度为6
D.该星球表面的重力加速度为8
二、多选题
13．如图所示，水平圆盘绕过其圆心O的竖直轴匀速转动，圆盘上距离圆心O为r的位置有一个质量m的小物体（小物体可视为质点），小物体与圆盘间的动摩擦因数，小物体始终与圆盘保持相对静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。下列说法中正确的是( )
A.若，圆盘的最大角速度为
B.若，圆盘的最大转速为
C.若圆盘角速度大小为，则r一定不大于4cm
D.若圆盘角速度大小为，则小物块的线速度不大于
14．如图，一水平圆转台上放有质量均为m的物块A和B，两物块间用轻绳连接，轻绳伸直但无弹力，分别放置在转台同一直径的两侧，物块A和B距离转台中心转轴的距离分别为2r和r，物块A、B与转台间的动摩擦因数均为μ。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，物块A和B均可视为质点。现逐渐增大转台的转速，下列说法正确的是( )
A.当转台的角速度大于时，绳子才会产生张力
B.当两物块都将要相对转台滑动时，转台的角速度为
C.当两物块都将要相对转台滑动时，绳子的拉力大小为
D.当转台的角速度等于时，物块B不受摩擦力
15．如图所示，一质量为的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为，当汽车经过半径为80m的弯道时，下列判断正确的是( )
A.汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B.汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为
C.汽车转弯的速度为20m/s时汽车会发生侧滑
D.汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0
16．“旋转秋千”是常见的游戏。如图，若A球在水平面内做匀速圆周运动，若保持A球轨迹所在水平面到悬点P的竖直距离h不变，增大轻绳的长度l。忽略空气阻力，关于A球做匀速圆周运动时的物理量大小变化，说法正确的是( )
A.向心加速度不变
B.向心力增大
C.周期不变
D.绳子的拉力增大
三、填空题
17．如图所示，倒置的光滑圆锥内侧，有质量相同的两个小球A，B沿圆锥内侧在水平面内做匀速圆周运动。它们的角速度___，线速度___，向心加速度___。（均选填“＞”“＜”或“=”）
18．如图甲是医用体温计甩降器，图乙是其简图，管口离转轴比管底离转轴近，把用过的体温计放入甩降器管中，利用甩降器的转动将水银柱甩回玻璃泡内，则体温计放入甩降器管中时，体温计玻璃泡的一端应放在___（填“管口处”或“管底处”），该装置设计的原理是利用___现象。
四、实验题
19．如图所示，质量为m的小球用长为l的细线悬于固定点B，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角是θ，重力加速度为g。不计空气阻力，求:
（1）细线对小球的拉力大小F；
（2）小球做圆周运动的线速度v。
五、计算题
20．如图所示，从A点以的水平速度抛出一质量的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入固定在地面上的光滑圆弧轨道BC，其中轨道C端切线水平，小物块通过半径光滑圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板M上，滑到C点时，对圆弧轨道C点的压力为28N，已知长木板的质量，物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，OB与竖直方向OC间的夹角，取，求：
（1）小物块运动至B点时的速度大小；
（2）木板至少为多长时，才能保证小物块不从木板上滑出；
（3）若木板足够长，求小物块滑上木板后运动的时间。
21．如图所示，可视为质点、质量分别为，的小球A、B用轻绳2连接在一起，小球A通过轻绳1系在竖直转轴上。当两球随转轴以相同角速度一起匀速转动时始终保持在同一竖直平面内，轻绳1、2与竖直方向的夹角分别为、，小球B到竖直转轴的距离。已知重力加速度g取，求：
(1)小球B的角速度大小；
(2)轻绳1对小球A的拉力大小。
参考答案
1．答案：B
解析：A.对A分析可知解得，选项A错误；B.根据主动轮和从动轮边缘线速度相等而，对B分析可知可得主动轮的转速为，选项B正确；CD.因A、B绕相同的转轴转动，对A分析可得对B分析可得可得A、B两位游客的向心加速度大小之比一定为，由数学知识可知，但可判断，则CD错误。故选B。
2．答案：D
解析:B.刚开始角速度较小时，A、B两个物体由所受的静摩擦力提供向心力，因B物体离中心轴更远，故B物体所需要向心力更大，即B物体所受到的静摩擦力先达到最大值，此时则有解得当绳上刚出现拉力时圆盘的角速度为故当圆盘的角速度满足时，轻绳中无弹力，故B错误；
CD.当两物体刚要发生相对滑动时，以B为研究对象，有以A为研究对象，有联立解得故圆盘的角速度应满足，绳子的最大张力为故C错误，D正确；
A.当A所受的摩擦力为零时，以B为研究对象，有以A为研究对象，有联立解得故当圆盘的角速度为时，物体A所受摩擦力为零，故A错误。故选D。
3．答案：D
解析：AB.洗衣物时，转速过大，衣物会跟随筒壁做完整的圆周运动，不会脱离筒壁，无法“摔打”；转速过小，衣物跟随筒壁上升的高度较低，脱离筒壁后“摔打”时力度不足。若转速适当，衣物从最高点摔落，洗衣效果最佳；故AB错误；
C.离心力不是一个真实存在的力，故C错误；
D.脱水时，衣物中的水是因为受到的力不足以提供向心力，水分做离心运动，而从衣物中脱离，故D正确。
故选D。
4．答案：C
解析：CD.汽车做的是匀速圆周运动，是侧向静摩擦力提供向心力，重力和支持力平衡，所以汽车在转弯时受到重力、支持力和摩擦力作用，向心力是效果力不是物体实际受到的力，故C正确，D错误；
A.如果汽车以恒定的角速度转弯，根据
可知在内圈时转弯半径小，所以在内圈时向心力小，则静摩擦力小，不容易打滑，安全，故A错误；
B.若汽车以恒定的线速度大小转弯，根据
在外圈时转弯半径大，在外圈时向心力小，此时静摩擦力小，不容易打滑，安全，故B错误。
故选C。
5．答案：C
解析：A.如图所示
设细线与竖直方向夹角为θ，细线拉力大小为T，倾斜细线长为L，P球做匀速圆周运动时，有
小球上升后，θ增大，可知T增大。金属块Q保持在桌面上静止，根据平衡条件得知，在竖直方向上，Q受到桌面的支持力等于其重力，保持不变；水平方向上，Q受到桌面的摩擦力等于细线的拉力，拉力增大；所以Q受到桌面的作用力变大，故A错误；
B.水平面上小球做圆周运动，有
解得角速度
θ增大，减小，角速度增大，故B错误；
C.小球做圆周运动，有
解得线速度
θ增大，增大，线速度增大，故C正确；
D.小球做圆周运动，有
θ增大，增大，向心加速度增大，故D错误。
故选C。
6．答案：C
解析:对水面上一个质量很小的水滴m受力分析，因受竖直向下的重力和水面对水滴的作用力，两个力的合力充当向心力，因向心力沿水平方向指向转轴，可知水面对水滴的作用力应该斜向上方，设与竖直方向夹角为θ，则由牛顿第二定律
可知
因r越大，则θ越大，可知水面的形状为C的形状。
故选C。
7．答案：A
解析:A.图甲脱水桶快速旋转用干衣物，是利用水的离心运动，故A正确；
B.图乙砂轮因高速转动发生破裂，属于离心运动的危害，故B错误；
C.图丙火车转弯速度过大而脱轨，属于离心运动的危害，故C错误；
D.图丁汽车转弯速度过大而侧翻，属于离心运动的危害，故D错误。故选A。
8．答案：D
解析：AB.地球上各点绕地轴转动，具有相同的角速度，即故AB错误；CD.根据可知，位于赤道上的物体的转动半径大，所以故C错误，D正确。故选D。
9．答案：C
解析：A.向心力是效果力，可以由单个力充当，也可以由其它力的合力提供，或者由某个力的分力提供，不是性质力，因此，将运动员和自行车看成整体后，整体应受重力、支持力和摩擦力，故A错误；
B.由向心力公式
可知若此时三位运动员线速度大小相等，但不知道运动员的质量大小，故不能比较向心力的大小，故B错误；
C.由向心加速度公式
可知若此时三位运动员角速度相等，则他们的向心加速度大小关系满足，故C正确；
D.若运动员突然加速，仍然可以保持原轨道做匀速圆周运动，则自行车的摩擦力增大来提供所需向心力，运动员和自行车在竖直方向上平衡，则有支持力在竖直方向的分力等于摩擦力竖直向下的分力和运动员和自行车的重力之和，运动员和自行车的重力不变，摩擦力变大，则支持力在竖直方向的分力变大，所以支持力变大，故D错误。
故选C。
10．答案：C
解析：设杆的长度为L，水平轴O受到的杆的作用力F与杆对小球的作用力大小相等、方向相反，因此对小球有，整理可得，对比题图乙可得，A、B错误；当时，解得，则杆对小球的作用力大小为6.4 N，C正确；若小球通过最高点时的速度大小为6 m/s，则小球受到的合力，D错误。
11．答案：D
解析：A.水珠在手上的附着力小于其圆周运动所需的向心力时，水珠会做离心运动，从而被甩出去，向心力、离心力都是效果力，不能说水珠受到离心力的作用，故A错误；B.水珠被甩出后仅受重力，初速度方向水平，将做平抛运动，故B错误；C.水珠做匀速圆周运动，其所受合力提供向心力，不为零，故C错误；D.水珠做匀速圆周运动的速度方向始终沿轨迹切线方向，则甩出时速度方向与圆周轨迹相切，故D正确。故选D。
12．答案：D
解析：B.设小钢球的质量为m，小钢球在高h处静止释放时，拉力最小为。释放时速度为零，所以有
其中θ为细线与竖直方向夹角。小球到达最低点时的速度大小为v，小钢球下摆过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得
小球到达最低点时细线拉力最大，最大拉力为，则有
联立可得
由题意可知
故随着释放高度增加，θ增大，差值增大，故B错误；
A.由
可知，图像斜率与质量无关，故A错误；
CD.纵轴截距
计算可得该星球重力加速度为
故C错误，D正确。
故选D。
13．答案：AC
解析:AB.若，最大静摩擦提供向心力，有
解得圆盘的最大角速度为圆盘的最大转速为故A正确，B错误；
CD.若圆盘角速度大小为，最大静摩擦提供向心力，有解得r最大值为
此时小物块的线速度为
故C正确，D错误。
故选AC。
14．答案：BD
解析：A.两物块向心力大小分别为、，故物块A先达到最大静摩擦力，绳子将产生张力，则有
得，故A错误；
BC.当物块B也达到最大静摩擦力时，对A有
对B有
得，
故C错误，B正确；
D.B不受摩擦力时，对A有
对B有
得，故D正确。
故选BD。
15．答案：BD
解析：A.汽车转弯时受到重力、弹力和摩擦力，A错误；
BC.汽车转弯时，根据向心力的公式
代入数据解得
汽车不会发生侧滑，B正确，C错误；
D.汽车转弯时，摩擦力为其圆周运动提供向心力，故其转弯的最大加速度
代入数据解得
D正确。
故选BD。
16．答案：BCD
解析:B.对A球受力分析，受重力、轻绳的拉力，如图
重力和拉力的合力提供向心力，则
保持A球轨迹所在水平面到悬点P的竖直距离h不变，增大轻绳的长度增大，向心力增大，故B正确；
A.重力和拉力的合力提供向心力，则
解得
保持A球轨迹所在水平面到悬点P的竖直距离h不变，增大轻绳的长度增大，则向心加速度增大，故A错误；
C.由，解得
则角速度不变，周期不变，故C正确；
D.绳子的拉力
由于增大，减小，则绳子的拉力增大，故D正确。
故选BCD。
17．答案：＜；＞；=
解析:对任一小球受力分析，受重力mg和圆锥体支持力，设与竖直方向夹角为，由牛顿第二定律
可得，，
由于A、B两球所受支持力与竖直方向夹角相同，所以两球向心加速度相等，由于A的圆周半径大于B球的圆周半径，所以A的角速度小于B球的向心加速度，A的线速度大于B球的线速度。
18．答案：管底处；离心
解析:利用甩降器的转动将水银柱甩回玻璃泡内，则体温计放入甩降器管中时，应将体温计玻璃泡的一端远离离心机的转轴，即体温计玻璃泡的一端应放在管底处，使得水银柱受到的力不足以提供圆周运动所需的向心力，做离心运动而甩回玻璃泡里；该装置设计的原理是利用离心现象。
19．答案：（1）；（2）
解析:（1）对小球进行受力分析如图所示
竖直方向根据共点力平衡有解得
（2）水平方向根据牛顿第二定律，有又因为联立解得
20．答案：（1）；（2）3m；（3）2s
解析:（1）分解vB，得
解得
（2）在C点，有
解得
小物块滑上长木板后所受的滑动摩擦力为
物块对长木板的滑动摩擦力大小
地面对长木板的最大静摩擦力
所以长木板会运动，对小物块受力分析有
对木块受力分析有
根据速度—时间关系有
根据位移—时间关系有
解得
最短板长为
（3）共速后，一起减速到停
小物块滑上木板后运动的时间
21．答案：(1)
(2)
解析：（1）对B，竖直方向有，水平方向
联立解得
解得
（2）对B，竖直方向有，解得绳子拉力为
对A，竖直方向有
解得
也可以用整体法，对A、B两球，竖直方向有
解得
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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