2023年高考物理一輪復(fù)習：拋體運動與圓周運動（附答案解析）

2023年高考物理一輪復(fù)習：拋體運動與圓周運動

一.選擇題（共21小題）

1.（2021?攀枝花一模）做曲線運動的質(zhì)點，所受合外力方向和速度方向的關(guān)系，正確的是

（）

A.一定相同B.可能相反C.可能垂直D.一定垂直

2.（2020?新課標II）如圖，在摩托車越野賽途中的水平路段前方有一個坑，該坑沿摩托車

前進方向的水平寬度為3h,其左邊緣a點比右邊緣b點高0.5h。若摩托車經(jīng)過a點時的

動能為Ei，它會落到坑內(nèi)c點，c與a的水平距離和高度差均為h；若經(jīng)過a點時的動能

En

為E2,該摩托車恰能越過坑到達b點。等于（）

A.20B.18C.9.0D.3.0

3.（2020?浙江）如圖所示，鋼球從斜槽軌道末端以vo的水平速度飛出，經(jīng)過時間t落在斜

靠的擋板AB中點。若鋼球以2Vo的速度水平飛出，則（）

A.下落時間仍為tB.下落時間為2t

C.下落時間為近D.落在擋板底端B點

4.（2021?宣化區(qū)校級模擬）如圖所示，小球B在A的正下方兩球相距h,將A球以速率

VI沿水平向右拋出，同時將小球B以速率V2沿豎直向上拋出，不考慮兩球的大小及空氣

阻力，則兩球在落地前球A與B之間的最短距離為（）

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7V2+V1V2

5.（2021?寶雞模擬）如圖所示，一跳臺滑雪運動員以6m/s的初速度從傾角為30°的斜坡

頂端水平滑出。不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。則運動員再次落到斜面上時，其

落點與坡頂?shù)母叨炔顬椋ǎ?/p>

C.4.8mD.5.4m

6.（2021?杭州二模）如圖所示，從水平地面A、B兩點分別斜拋出兩小球，兩小球均能垂

直擊中前方豎直墻面上的同一位置點P。已知點P距地面的高度h=0.8m,A,B兩點距

墻的水平距離分別為0.8m和0.4m。不計空氣阻力，則從A、B兩點拋出的兩小球（）

A.從拋出到擊中墻壁的時間之比為2：1

B.擊中墻面的速率之比為1：1

C.拋出時的速率之比為5：2泥

D.拋出時速度方向與地面夾角的正切值之比為1：2

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7.（2021?虹口區(qū)二模）某人站在6樓陽臺上，同時以不同的速率拋出兩個小球，其中一球

豎直上拋，另一球豎直下拋。在相同的時間at內(nèi)（兩球均未落地），兩球速度的變化

（）

A.大小、方向均相同B.大小相同、方向不同

C.大小、方向均不同D.大小不同、方向相同

8.（2018?江蘇）某彈射管每次彈出的小球速度相等。在沿光滑豎直軌道自由下落過程中，

該彈射管保持水平，先后彈出兩只小球。忽略空氣阻力，兩只小球落到水平地面的（）

A.時刻相同，地點相同B.時刻相同，地點不同

C.時刻不同，地點相同D.時刻不同，地點不同

9.（2021?中衛(wèi)三模）如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的細繩繞過光滑定滑輪C與質(zhì)量為m的物體

A連接,A放在傾角為。的光滑斜面上，繩的另一端和套在固定豎直桿上的物體B連接.現(xiàn)

BC連線恰沿水平方向，從當前位置開始B以速度vo勻速下滑.設(shè)繩子的張力為FT，在

此后的運動過程中，下列說法正確的是（）

C.FT可能小于mgsin。D.FT-"定大于mgsin。

10.（2020?上海模擬）以下關(guān)于勻速圓周運動的說法中正確的是（）

A.勻速圓周運動是變加速運動

B.勻速圓周運動是速度不變的運動

C.勻速圓周運動的加速度不一定指向圓心

D.勻速圓周運動是角速度變化的運動

11.（2020?閔行區(qū)二模）如圖所示，一個菱形框架繞著過對角線的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，在兩條

邊上各套有一個質(zhì)量相等的小球A、B.整個轉(zhuǎn)動過程小球相對框架沒有發(fā)生滑動，A與

B到軸的距離相等。則有（）

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\J

A.A、B兩球所受的合力大小不等

B.A、B兩球所受的合力大小相等

C.框架對A球的彈力方向一定垂直球A所在的邊斜向上

D.框架對B球的彈力方向一定垂直球B所在的邊斜向下

12.（2021?廣東）由于高度限制，車庫出入口采用如圖所示的曲桿道閘。道閘由轉(zhuǎn)動桿OP

與橫桿PQ鏈接而成，P、Q為橫桿的兩個端點。在道閘抬起過程中，桿PQ始終保持水

平。桿OP繞O點從與水平方向成30°勻速轉(zhuǎn)動到60°的過程中，下列說法正確的是

（）

A.P點的線速度大小不變

B.P點的加速度方向不變

C.Q點在豎直方向做勻速運動

D.Q點在水平方向做勻速運動

13.（2018?浙江）A、B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運動（如圖），在相同的時間內(nèi)，它

們通過的路程之比是4：3,運動方向改變的角度之比是3：2,則它們（）

A.線速度大小之比為4：3

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B.角速度大小之比為3：4

C.圓周運動的半徑之比為2：1

D.向心加速度大小之比為1：2

14.（2021?浙江模擬）兩級皮帶傳動裝置如圖所示，輪1和輪2的半徑相同，輪2和輪3

兩個同心輪固定在一起，輪3和輪4的半徑相同，且為輪1和輪2半徑的一半，轉(zhuǎn)動時

皮帶和輪子之間均不打滑，則輪1邊緣的a點和輪4邊緣的c點相比（）

A.線速度大小之比為1：4

B.向心加速度大小之比為8：1

C.周期之比為4：1

D.角速度大小之比為1：8

15.（2021?呂梁一模）中學生常用的學習用具修正帶的結(jié)構(gòu)如圖所示，包括上下蓋座、大小

齒輪、壓嘴座等部件。大小齒輪分別嵌合于大小軸孔中，大小齒輪相互吻合，a,b點分

別位于大小齒輪的邊緣。c點在大齒輪的半徑中點，當修正帶被勻速拉動進行字跡修改時

（）

A.大小齒輪的轉(zhuǎn)向相同B.a點的線速度比b點大

C.b、c兩點的角速度相同D.b點的向心加速度最大

16.（2021?甲卷）“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

（）

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^77外力

A.1Om/s2B.100m/s2C.1000m/s2D.lOOOOm/s2

17.（2021?山東）如圖所示，粗糙程度處處相同的水平桌面上有一長為L的輕質(zhì)細桿，一

端可繞豎直光滑軸O轉(zhuǎn)動，另一端與質(zhì)量為m的小木塊相連。木塊以水平初速度vo出

發(fā)，恰好能完成一個完整的圓周運動。在運動過程中，木塊所受摩擦力的大小為（）

2

mV

DO

16兀L

18.（2021?武侯區(qū)校級模擬）跳繩過程中，甲、乙兩位同學握住繩子兩端A、B近似不動，

繩子繞AB連線在空中轉(zhuǎn)到圖示位置時，對繩子上的兩個質(zhì)點P和Q的說法正確的是

)

A.P和Q的線速度相等

B.P和Q都處于失重狀態(tài)

C.P和Q的加速度相等

D.P、Q的合外力方向指向AB的中點O

19.（2021?江西模擬）如圖甲所示，一質(zhì)量m=4kg的小球（可視為質(zhì)點）以vo=4m/s的

速度從A點沖上豎直光滑半圓軌道。當半圓軌道的半徑R發(fā)生改變時，小球?qū)點的壓

力與半徑R的關(guān)系圖像如圖乙所示，重力加速度取g=10m/s2,下列說法中正確的有

（）

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A.x=2.5

B.y=40

C.若小球能通過軌道上的C點，則其落地點距A點的最大水平距離為0.80m

D.當小球恰能通過軌道上的C點時，半圓軌道的半徑R=64cm

20.（2021?金山區(qū)二模）如圖，同一條過山車軌道上，一輛小車與多輛相同小車連接在一起

分別以初速度V0進入圓軌道，若滑行到重心最高時速度分別為VI和V2。不計軌道和空氣

阻力，則VI、V2的大小關(guān)系是（

A.VI<V2

B.V1>V2

C.V1=V2

D.與小車數(shù)量有關(guān)，無法判斷

21.（2021?重慶模擬）重慶歡樂谷主題公園內(nèi)有全球第六、西南地區(qū)最高的觀光摩天輪，約

4（）層樓高，如圖所示。游客乘坐時，轉(zhuǎn)輪始終在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，則在乘坐過程中游

客（）

A.向心加速度始終不變

B.對座椅的壓力始終不變

C.重力的瞬時功率始終不變

D.所受合力的大小始終不變

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二.多選題（共2小題）

22.（2020?江蘇）如圖所示，小球A、B分別從21和1的高度水平拋出后落地，上述過程中

A、B的水平位移分別為1和21。忽略空氣阻力，則（）

A.A和B的位移大小相等B.A的運動時間是B的2倍

C.A的初速度是B的工D.A的末速度比B的大

2

23.（2021?河北）如圖，矩形金屬框MNQP豎直放置，其中MN、PQ足夠長，且PQ桿光

滑。一根輕彈簧一端固定在M點，另一端連接一個質(zhì)量為m的小球，小球穿過PQ桿。

金屬框繞MN軸分別以角速度3和3,勻速轉(zhuǎn)動時，小球均相對PQ桿靜止。若3,>3,

則與以3勻速轉(zhuǎn)動時相比，以3,勻速轉(zhuǎn)動時（）

A.小球的高度一定降低

B.彈簧彈力的大小一定不變

C.小球?qū)U壓力的大小一定變大

D.小球所受合外力的大小一定變大

三.解答題（共1小題）

24.（2020?山東）單板滑雪U形池比賽是冬奧會比賽項目，其場地可以簡化為如圖甲所示

的模型：U形滑道由兩個半徑相同的四分之一圓柱面軌道和一個中央的平面直軌道連接

而成，軌道傾角為17.2°。某次練習過程中，運動員以VM=10m/s的速度從軌道邊緣上

的M點沿軌道的豎直切面ABCD滑出軌道，速度方向與軌道邊緣線AD的夾角a=72.8°,

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騰空后沿軌道邊緣的N點進入軌道。圖乙為騰空過程左視圖。該運動員可視為質(zhì)點，不

計空氣阻力,取重力加速度的大小g=10m/s2,sin72.8°=0.96,cos72.8°=0.30.求:

(1)運動員騰空過程中離開AD的距離的最大值d；

(2)M、N之間的距離L。

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2023年高考物理一輪復(fù)習：拋體運動與圓周運動

參考答案與試題解析

選擇題（共21小題）

1.（2021?攀枝花一模）做曲線運動的質(zhì)點，所受合外力方向和速度方向的關(guān)系，正確的是

（）

A.一定相同B.可能相反C.可能垂直D.一定垂直

【考點】曲線運動；物體做曲線運動的條件.

【專題】定性思想；推理法；物體做曲線運動條件專題；理解能力.

【分析】物體做曲線運動的條件是合外力方向與速度方向不在同一條直線上，速度方向

與合外力方向不一定垂直。

【解答】解：AB、做曲線運動的物體，合外力方向與速度方向不在同一條直線上，不可

能方向相同或方向相反，故AB錯誤；

CD、做曲線運動的物體，合外力方向與速度方向不在同一條直線上，二者可能垂直，也

可能不垂直，故C正確，D錯誤。

故選：Co

【點評】本題關(guān)鍵是要知道物體做曲線運動的條件，要知道速度的方向與該點曲線的切

線方向相同，合外力方向與速度方向不在同一條直線上.

2.（2020?新課標H）如圖，在摩托車越野賽途中的水平路段前方有一個坑，該坑沿摩托車

前進方向的水平寬度為3h,其左邊緣a點比右邊緣b點高0.5h。若摩托車經(jīng)過a點時的

動能為Ei，它會落到坑內(nèi)c點，c與a的水平距離和高度差均為h；若經(jīng)過a點時的動能

為E2,該摩托車恰能越過坑到達b點。等于（）

A.20B.18C.9.0D.3.0

【考點】平拋運動；動能定理.

【專題】定量思想；方程法；平拋運動專題；推理能力.

【分析】根據(jù)豎直方向的運動規(guī)律求出落到坑內(nèi)c點時和到達b點時豎直方向的速度,

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再根據(jù)根據(jù)平拋運動的規(guī)律求解水平方向的速度，由此求解動能之比。

【解答】解：設(shè)落到坑內(nèi)C點時豎直方向的速度為Vy1,則有：

0

Vy!=2gh

Vyl=N2gh：

根據(jù)平拋運動的規(guī)律可得：

voit=h

工=h

2

解得：v（）i=ZzL

2

則有：Ei=/mv：［="咽1

同理，設(shè)摩托車恰能越過坑到達b點時豎直方向的速度為vy2,則有：

Vy2=2gX0.5h=gh

Vy2=>\/gh；

根據(jù)平拋運動的規(guī)律可得：

vo2t'=3h

ZZ?.*=o.5h

2

解得：V02=3Vy2

則有：E2=>^mv：2=￡11'§卜

E

所以一^9=18,故B正確、ACD錯誤。

El

故選：B?

【點評】本題主要是考查平拋運動的規(guī)律和動能的計算公式，知道平拋運動可以分解為

水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。

3.（2020?浙江）如圖所示，鋼球從斜槽軌道末端以vo的水平速度飛出，經(jīng)過時間t落在斜

靠的擋板AB中點。若鋼球以2Vo的速度水平飛出，則（）

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A.下落時間仍為tB.下落時間為2t

C.下落時間為D,落在擋板底端B點

【考點】平拋運動.

【專題】應(yīng)用題；定量思想；推理法；平拋運動專題；推理能力.

【分析】鋼球做平拋運動，可能落到斜擋板上，也可能落到地面上。

通過假設(shè)確定鋼球落點，求解下落時間。

【解答】解：鋼球做平拋運動，落到斜擋板上時，斜擋板的傾角表示位移與水平方向的

142

—gt

夾角，tan0=—..........=gt

v（）t2v0

解得下落時間為：t=2vot，nS,

g

假設(shè)初速度為2Vo時，鋼球仍落到斜擋板上，則下落時間f=2t,豎直方向上下落高度h

=上丁2=4h,其中h為以vo的水平速度飛出時下落的高度，故鋼球落到了地面上，

假設(shè)不成立。

鋼球落到地面上，下落高度為2h,其中t=[E,則有：f=符—t,故C正確,

ABD錯誤。

故選：Co

【點評】本題考查了平拋運動的規(guī)律，解題的關(guān)鍵是鋼球平拋運動落點的確定。

4.（2021?宣化區(qū)校級模擬）如圖所示，小球B在A的正下方兩球相距h,將A球以速率

vi沿水平向右拋出，同時將小球B以速率V2沿豎直向上拋出，不考慮兩球的大小及空氣

阻力，則兩球在落地前球A與B之間的最短距離為（）

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Vv2+v?V2

【考點】豎直上拋運動；平拋運動.

【專題】應(yīng)用題；定量思想；方程法：平拋運動專題：分析綜合能力.

【分析】小球甲做平拋運動，小球乙做豎直上拋運動，設(shè)經(jīng)過時間t位移最短，根據(jù)運

動學基本規(guī)律求出兩球之間的距離的表達式，結(jié)合數(shù)學知識即可求解。

【解答】解：設(shè)經(jīng)過時間t,A在豎直方向的距地面的高度為h/=h-|gt2

A在水平方向的位移為x=vit,B在水平方向的位移始終為0

乙在豎直方向做豎直上拋運動，距地面的高度為hR=Vot,gt2

兩球在豎直方向的距離為y=hA-hB=h-V2t

兩球之間的距離為s4/=J（h-V2t）2+（v.）2=

J（u：+vg）12-2hv2t+h2

hvhv<

根據(jù)數(shù)學知識可知當t=c92,（二次函數(shù)求極值）時，s取最小值,1,所以c

2.2/2,2

vl+v2Vl+v2

正確，ABD錯誤。

故選：CO

【點評】本題主要考查了豎直上拋運動和做平拋運動的基本規(guī)律，求某個量的極值時可

以先把這個量的表達式求出來，再結(jié)合數(shù)學知識求解，難度適中。

5.（2021?寶雞模擬）如圖所示，一跳臺滑雪運動員以6m/s的初速度從傾角為30°的斜坡

頂端水平滑出。不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。則運動員再次落到斜面上時，其

落點與坡頂?shù)母叨炔顬椋ǎ?/p>

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【考點】平拋運動.

【專題】定量思想；推理法；平拋運動專題；推理能力.

【分析】平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，抓住

豎直位移和水平位移的關(guān)系，結(jié)合落點與坡頂?shù)母叨炔睢?/p>

【解答】解：根據(jù)平拋運動的規(guī)律得：落點與坡頂?shù)母叨炔頷=/gt?，水平位移乂=丫03

12

—gt

由題意得：tan0=2--------=洛匕，聯(lián)立解得h=2.4m,故A正確，BCD錯誤。

2v0

故選：A,

【點評】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動

學公式靈活求解，基礎(chǔ)題。

6.（2021?杭州二模）如圖所示，從水平地面A、B兩點分別斜拋出兩小球，兩小球均能垂

直擊中前方豎直墻面上的同一位置點P。已知點P距地面的高度h=0.8m,A,B兩點距

墻的水平距離分別為0.8m和0.4m。不計空氣阻力，則從A、B兩點拋出的兩小球（）

A.從拋出到擊中墻壁的時間之比為2：1

B.擊中墻面的速率之比為1：1

C.拋出時的速率之比為2代

D.拋出時速度方向與地面夾角的正切值之比為1：2

【考點】拋體運動.

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【專題】定量思想；推理法；平拋運動專題；分析綜合能力.

【分析】利用逆向思維法，兩小球運動的逆過程即為平拋運動；平拋運動可分解為水平

方向的勻速的直線運動和豎直方向的自由落體運動；做平拋運動的物體，其速度偏轉(zhuǎn)角

的正切值是其位移偏轉(zhuǎn)角正切值的2倍。據(jù)此分析。

【解答】解：A、兩小球分別從A到P、B到P的運動可分別看成從P到A、P到B的平

拋運動，因二者高度相同，故從拋出到擊中墻壁的時間之比為1：1,故A錯誤；

B、因兩小球運動時間相同，根據(jù)x=vt可知，兩小球的水平速度之比為VA：VB=XA：

xB=0.8m：0.4m=2：1,故B錯誤：

C、拋出時兩球的豎直分速度均為Vy="\/2gh=A/2義10X0.9n/s=4m/s,兩球飛行時間

均為t=*=_^_s=0.4s,則兩球拋出時的水平分速度分別為VxA=2&=&_&m/s=2m/s,

g10t0.4

VXB=2^-=&■魚m/s=lm/s,兩球拋出時的速率分別為VA=J/+-2=J°2+4如/$=

t0.4VVXA+Vy+4

2A/3TI/S,JjN^n/s=JFm/s,故拋出時兩球的速率之比為2代：

行，故C錯誤；

D、逆向思維看，拋出時速度方向與地面夾角即為速度偏轉(zhuǎn)角，則其正切值為其位移偏轉(zhuǎn)

角正切值的2倍，由已知條件可知，兩球位移偏轉(zhuǎn)角的正切之比為1：2,故拋出時速度

方向與地面夾角的正切值之比為1：2,故D正確。

故選：D。

【點評】解答本題的關(guān)鍵是能利用逆向思維法，結(jié)合平拋運動的基本處理方法（運動的

分解）及其推論分析；注意速度偏轉(zhuǎn)角的正切值是其位移偏轉(zhuǎn)角正切值的2倍，但速度

偏轉(zhuǎn)角不是位移偏轉(zhuǎn)角的2倍。

7.（2021?虹口區(qū)二模）某人站在6樓陽臺上，同時以不同的速率拋出兩個小球，其中一球

豎直上拋，另一球豎直下拋。在相同的時間內(nèi)（兩球均未落地），兩球速度的變化

（）

A.大小、方向均相同B.大小相同、方向不同

C.大小、方向均不同D.大小不同、方向相同

【考點】豎直上拋運動；拋體運動.

【專題】定性思想；推理法；平拋運動專題；推理能力.

【分析】該題屬于勻變速直線運動，分析速度的變化由△v=a^t分析即可。

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【解答】解：同時以不同的速率拋出兩個小球，其中一球豎直上拋，另一球豎直下拋，

落地前兩小球只受重力作用，加速度都是重力加速度，由=知，兩小球在相同的

時間at內(nèi)速度變化量的大小相等，方向相同。故A正確，BCD錯誤。

故選：Ao

【點評】本題考查了對速度變化的理解，注意式中a與都是矢量，的方向與加速

度方向相同。

8.（2018?江蘇）某彈射管每次彈出的小球速度相等。在沿光滑豎直軌道自由下落過程中，

該彈射管保持水平，先后彈出兩只小球。忽略空氣阻力，兩只小球落到水平地面的（）

A.時刻相同，地點相同B.時刻相同，地點不同

C.時刻不同，地點相同D.時刻不同，地點不同

【考點】運動的合成和分解.

【專題】應(yīng)用題；定性思想；推理法；運動的合成和分解專題.

【分析】先后彈出的兩只小球在豎直方向運動時間相等，在水平方向運動時間不同，由

此進行分析。

【解答】解：根據(jù)題意可知，彈射器沿光滑豎直軌道在豎直方向自由下落且管□水平，

不同時刻彈射出的小球在水平方向具有相同的初速度，在豎直方向的運動情況與槍管的

運動情況相同，故先后彈出兩只小球同時落地；

水平方向速度相同，而小球水平方向運動的時間不同，所以落地點不同，運動情況如圖

所示。

故ACD錯誤、B正確。

故選：B。

彈射器

【點評】對于運動的合成與分解問題，要知道分運動和合運動的運動特點，知道二者具

有等時性和獨立性，能夠?qū)⒑线\動分解為兩個分運動，然后根據(jù)幾何關(guān)系求解速度或加

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速度之間的關(guān)系。

9.（2021?中衛(wèi)三模）如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的細繩繞過光滑定滑輪C與質(zhì)量為m的物體

A連接,A放在傾角為。的光滑斜面上，繩的另一端和套在固定豎直桿上的物體B連接.現(xiàn)

BC連線恰沿水平方向，從當前位置開始B以速度vo勻速下滑.設(shè)繩子的張力為FT，在

此后的運動過程中，下列說法正確的是（）

A.物體A做減速運動B.物體A做勻速運動

C.FT可能小于mgsinOD.FT一定大于mgsin。

【考點】力的合成與分解的運用；牛頓第二定律；共點力的平衡；運動的合成和分解.

【專題】定量思想；方程法；平行四邊形法則圖解法專題；推理能力.

【分析】根據(jù)運動的合成與分解，將B的豎直向下的運動分解成沿著繩子方向與垂直繩

子方向的兩個分運動，結(jié)合矢量運算法則，即可求解。

【解答】解：AB、由題意可知，將B的實際運動分解成兩個分運動，如圖所示，根據(jù)矢

量運算法則，可有：VBsina=v^=VA，因B以速度vo勻速下滑，又a在增大，所以繩子

速度在增大，則A處于加速運動，故AB錯誤；

CD、根據(jù)受力分析，結(jié)合牛頓第二定律，則有：T>mgsin。，故D正確，C錯誤；

故選：D。

【點評】本題考查運動的合成與分解，掌握如何將實際運動分解成兩個分運動是解題的

關(guān)鍵，同時運用三角函數(shù)關(guān)系。

10.（2020?上海模擬）以下關(guān)于勻速圓周運動的說法中正確的是（）

A.勻速圓周運動是變加速運動

第17頁共32頁

B.勻速圓周運動是速度不變的運動

C.勻速圓周運動的加速度不一定指向圓心

D.勻速圓周運動是角速度變化的運動

【考點】勻速圓周運動：向心加速度.

【專題】定性思想；推理法；勻速圓周運動專題；推理能力.

【分析】勻速圓周運動是勻速率圓周運動的簡稱，速度大小不變，方向不斷變化：與速

度方向平行的力改變速度大小，與速度垂直的力改變速度方向；v=3r

【解答】解：B、勻速圓周運動是勻速率圓周運動的簡稱，其速度大小不變，但速度方向

在不斷地變化，是變速運動，故B錯誤；

AC、因為勻速圓周運動的速度大小不變，所以切線方向的加速度為零，實際加速度方向

始終與速度垂直，指向圓心，在不斷地變化，所以勻速圓周運動是變加速運動，故A正

確，C錯誤；

D、由3=工知，勻速圓周運動是角速度不變的運動，故D錯誤。

r

故選：Ao

【點評】本題考查了對勻速圓周運動的理解，需要注意的是勻速圓周運動不是勻速運動,

是勻速率圓周運動的簡稱，是變速運動。

11.（2020?閔行區(qū)二模）如圖所示，一個菱形框架繞著過對角線的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，在兩條

邊上各套有一個質(zhì)量相等的小球A、B.整個轉(zhuǎn)動過程小球相對框架沒有發(fā)生滑動，A與

B到軸的距離相等。則有（）

A.A、B兩球所受的合力大小不等

B.A、B兩球所受的合力大小相等

C.框架對A球的彈力方向一定垂直球A所在的邊斜向上

D.框架對B球的彈力方向一定垂直球B所在的邊斜向下

【考點】牛頓第二定律；勻速圓周運動.

第18頁共32頁

【專題】計算題；定量思想；勻速圓周運動專題；分析綜合能力.

【分析】小球隨菱形框架一起繞著過對角線的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，合外力提供向心力，對

AB兩個小球進行受力分析，根據(jù)合力提供向心力即可分析求解。

【解答】解：AB、A、B兩球所受的合力提供向心力，轉(zhuǎn)動的角速度相等，半徑也相等,

根據(jù)F=m32r,可知，合力大小相等，故A錯誤，B正確；

C、A球在水平面做勻速圓周運動，合外力指向圓心，對A進行受力分析可知，A受重

力、靜摩擦力和彈力，當靜摩擦力方向沿斜邊向上時，框架對A的彈力方向可能垂直A

所在的邊斜向下，故C錯誤；

D、B球在水平面做勻速圓周運動，合外力指向圓心，對B進行受力分析可知，B受重力,

要使合力水平向右，框架對B的彈力方向只能是垂直B所在的邊斜向上，故D錯誤；

故選：B,

【點評】解本題關(guān)鍵要把圓周運動的知識和牛頓第二定律結(jié)合求解，關(guān)鍵是正確對AB

兩個小球進行受力分析，合力提供向心力，知道共軸轉(zhuǎn)動時，角速度相等。

12.（2021?廣東）由于高度限制，車庫出入口采用如圖所示的曲桿道閘。道閘由轉(zhuǎn)動桿OP

與橫桿PQ鏈接而成，P、Q為橫桿的兩個端點。在道閘抬起過程中，桿PQ始終保持水

平。桿OP繞O點從與水平方向成30°勻速轉(zhuǎn)動到60°的過程中，下列說法正確的是

)

A.P點的線速度大小不變

B.P點的加速度方向不變

C.Q點在豎直方向做勻速運動

D.Q點在水平方向做勻速運動

【考點】運動的合成和分解：線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速；向心加速度.

【專題】定性思想；圖析法；運動的合成和分解專題；理解能力.

【分析】桿勻速轉(zhuǎn)動，即角速度不變，據(jù)此分析P點的線速度大小變化；向心加速度始

終指向圓心，所以加速度方向時刻改變；

第19頁共32頁

對兩位置的P點速度分解，從判斷Q點在豎直方向、水平方向分別做什么運動。

【解答】解：A、桿0P繞0點從與水平方向成30°勻速轉(zhuǎn)動到60°的過程中，可認為

轉(zhuǎn)動的角速度3不變，由v=3r,P點轉(zhuǎn)動半徑r不變，所以P點的線速度大小不變，故

A正確；

B、向心加速度始終指向圓心O點，所以P點的加速度方向時刻改變，故B錯誤；

CD、對兩位置的速度沿豎直方向和水平方向分解，如圖所示，由圖可知，豎直方向的分

速度在逐漸變小，水平方向的分速度在逐漸增大，所以在P點的帶動下，Q點在豎直方

向做做減速運動，在水平方向做做加速運動，故CD錯誤。

故選：A,

【點評】考查了圓周運動的基本規(guī)律以及運動的合成與分解，本題的難點在于利用圖像

分析Q點在豎直方向、水平方向的運動情況。

13.（2018?浙江）A,B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運動（如圖），在相同的時間內(nèi)，它

們通過的路程之比是4：3,運動方向改變的角度之比是3：2,則它們（）

A.線速度大小之比為4：3

B.角速度大小之比為3：4

C.圓周運動的半徑之比為2：1

D.向心加速度大小之比為1：2

第20頁共32頁

【考點】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速.

【專題】定量思想：推理法；人造衛(wèi)星問題.

【分析】線速度等于單位時間內(nèi)走過的路程，結(jié)合路程之比求出線速度大小之比；角速

度等于單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度，結(jié)合角度之比求出角速度之比；根據(jù)線速度與角速度的

關(guān)系，求出半徑之比；抓住向心加速度等于線速度與角速度的乘積，結(jié)合線速度和角速

度之比求出向心加速度之比。

【解答】解：A、線速度v=旦，A、B通過的路程之比為4：3,時間相等，則線速度之

t

比為4：3,故A正確。

B、角速度3）匕，運動方向改變的角度等于圓周運動轉(zhuǎn)過的角度，A、B轉(zhuǎn)過的角度之

t

比為3：2,時間相等，則角速度大小之比為3：2,故B錯誤。

C、根據(jù)v=r3得，圓周運動的半徑「=工，線速度之比為4：3,角速度之比為3：2,

CO

則圓周運動的半徑之比為8：9,故C錯誤。

D、根據(jù)a=v3得，線速度之比為4：3,角速度之比為3：2,則向心加速度之比為2：1,

故D錯誤。

故選：A?

【點評】本題考查了描述圓周運動的一些物理量，知道各個物理量之間的關(guān)系，并能靈

活運用。

14.（2021?浙江模擬）兩級皮帶傳動裝置如圖所示，輪1和輪2的半徑相同，輪2和輪3

兩個同心輪固定在一起，輪3和輪4的半徑相同，且為輪1和輪2半徑的一半，轉(zhuǎn)動時

皮帶和輪子之間均不打滑，則輪1邊緣的a點和輪4邊緣的c點相比（）

A.線速度大小之比為1：4

B.向心加速度大小之比為8：1

C.周期之比為4：1

D.角速度大小之比為1：8

【考點】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速；向心加速度.

第21頁共32頁

【專題】定量思想；推理法；勻速圓周運動專題；推理能力.

【分析】根據(jù)皮帶連接的線速度相同，共軸轉(zhuǎn)動的角速度相同，再根據(jù)線速度和半徑的

2

關(guān)系式，向心加速度的公式a。一及線速度與周期的關(guān)系，周期與角速度的關(guān)系解題。

r

【解答】解：A、輪1和輪3線速度相同，輪2和輪4線速度相同，輪2和輪3角速度相

同，根據(jù)V=3r,V2=2V3，所以v

124

故A錯誤；

B、根據(jù)向心加速度的定義式：4

r

alrl

旺

r2

解得既=1"故B錯誤；

a28

C、根據(jù)線速度與周期的關(guān)系式丁衛(wèi)二

v

2兀一

亡2兀0

v2

T

解得：_!_=_!故c正確;

丁21

D、根據(jù)角速度與周期的關(guān)系式：sW

T

巴-=11=!故D錯誤。

W2%4

故選：C。

【點評】解題的關(guān)鍵是理解什么情況線速度相等，什么情況角速度相等，根據(jù)向心加速

度的公式，線速度和周期的關(guān)系式，角速度和周期的關(guān)系式推到可得。

15.（2021?呂梁一模）中學生常用的學習用具修正帶的結(jié)構(gòu)如圖所示，包括上下蓋座、大小

齒輪、壓嘴座等部件。大小齒輪分別嵌合于大小軸孔中，大小齒輪相互吻合，a,b點分

別位于大小齒輪的邊緣。c點在大齒輪的半徑中點，當修正帶被勻速拉動進行字跡修改時

第22頁共32頁

A.大小齒輪的轉(zhuǎn)向相同B.a點的線速度比b點大

C.b、c兩點的角速度相同D.b點的向心加速度最大

【考點】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速；向心加速度.

【專題】定性思想；推理法；交流電專題；推理能力.

【分析】同緣傳動時，邊緣點的線速度大小相等；同軸傳動時，角速度相等；然后結(jié)合v

2

=3r和a=a)2r=—_列式求解。

r

【解答】解：AB、同緣傳動時;邊緣點的線速度大小相等，轉(zhuǎn)動方向一個是逆時針，一

個是順時針，Va：Vb=l：1,故AB錯誤；

C、根據(jù)V=3r知角速度與半徑成反比即為3a：(jOb=rb：ra.因rb<ra，則3b>3a，

a、c同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，即3a=3c，可知3b>3c，所以b與c點的角速度不相同，

故c錯誤；

D、根據(jù)a=32r,可知a點的向心加速度大于c點的向心加速度，

2

根據(jù)a=￥—,可知b點的向心加速度大于a點的向心加速度，故b點的向心加速度最大,

r

故D正確；

故選：D。

【點評】本題關(guān)鍵明確同緣傳動同軸傳動的特點：同軸傳動時，角速度相等，同緣傳動

時，邊緣點的線速度大小相等，然后結(jié)合公式v=3r分析求解即可。

16.(2021?甲卷)“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

外力

第23頁共32頁

A.10m/s2B.lOOm/s2C.lOOOm/s2D.lOOOOm/s2

【考點】向心加速度.

【專題】定量思想；推理法；勻速圓周運動專題；推理能力.

【分析】根據(jù)紐扣的轉(zhuǎn)速，結(jié)合3=2nn、an=32r計算圓盤轉(zhuǎn)動的向心加速度。

【解答】解：根據(jù)勻速圓周運動的規(guī)律，a）=2nn=2nX50rad/s=1OOnrad/s,r=lcm=

22222：2

0.01m,向心加速度為：an=cor=（lOOn）X0.01m/s=100nm/s=?1000m/s,故C正

確，ABD錯誤。

故選：Co

【點評】解決本題的關(guān)鍵知道轉(zhuǎn)速和角速度的關(guān)系，通過時轉(zhuǎn)速求出角速度，然后根據(jù)

向心加速度公式求解，基礎(chǔ)題。

17.（2021?山東）如圖所示，粗糙程度處處相同的水平桌面上有一長為L的輕質(zhì)細桿，一

端可繞豎直光滑軸O轉(zhuǎn)動，另一端與質(zhì)量為m的小木塊相連。木塊以水平初速度vo出

發(fā)，恰好能完成一個完整的圓周運動。在運動過程中，木塊所受摩擦力的大小為（）

【考點】牛頓第二定律；向心力；動能定理.

【專題】定量思想；推理法；摩擦力專題；動能定理的應(yīng)用專題；理解能力.

【分析】對小球完成一個完整的圓周運動過程，由動能定理列式可求解。

【解答】解：因為細桿為輕質(zhì)細桿，又因為其一端繞豎直光滑軸O轉(zhuǎn)動，所以桿對球的

力沿桿，即桿對球不做功，對小球完成一個完整的圓周運動過程，由動能定理得-f?2nL

2

=0-lmv2,解得摩擦力故B正確，ACD錯誤。

2mV04兀L

故選：Bo

【點評】本題考查動能定理。需要注意的是滑動摩擦力是變力，變力做功的表示是解題

關(guān)鍵，本題充分考查了學生掌握知識與應(yīng)用知識的能力。

第24頁共32頁

18.（2021?武侯區(qū)校級模擬）跳繩過程中，甲、乙兩位同學握住繩子兩端A、B近似不動，

繩子繞AB連線在空中轉(zhuǎn)到圖示位置時，對繩子上的兩個質(zhì)點P和Q的說法正確的是

()

ft

A.P和Q的線速度相等

B.P和Q都處于失重狀態(tài)

C.P和Q的加速度相等

D.P、Q的合外力方向指向AB的中點O

【考點】牛頓運動定律的應(yīng)用-超重和失重；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速：向心力.

【專題】定性思想；推理法；勻速圓周運動專題；推理能力.

【分析】P和Q的運動可以看成同軸轉(zhuǎn)動，兩點具有相等的角速度，結(jié)合v=wr判斷線

速度的大小關(guān)系；P和Q現(xiàn)在都處于圓周運動的最高點，具有向下的加速度，以此可以

判斷P和Q處于超重還是失重狀態(tài)：P和Q兩點都處于圓周運動的最高點，此時的加速

度等于向心加速度，利用向心加速度公式a=?2判斷加速度的大?。幌蛐牧Φ姆较蛑赶?/p>

圓周運動的圓心。

【解答】解：D、繩子以AB為軸轉(zhuǎn)動，P和Q各自在垂直軸線的平面內(nèi)做圓周運動，所

以兩者角速度相同，合外力指向各自圓周運動平面的圓心，不是指向O,故D錯誤；

AC、由于P運動的半徑小于Q的半徑，根據(jù)v=g和a=rs2可知線速度、加速度都不

相等，故AC錯誤；

B、圖示位置P和Q所受合力向下，有向下的加速度，屬于失重狀態(tài)，故B正確。

故選：Bo

【點評】該題中，P與Q繞AB連線做勻速圓周運動，其軌跡在豎直平面內(nèi)，不是繩子

所在的平面，這是關(guān)鍵。

19.（2021?江西模擬）如圖甲所示，一質(zhì)量m=4kg的小球（可視為質(zhì)點）以vo=4m/s的

速度從A點沖上豎直光滑半圓軌道。當半圓軌道的半徑R發(fā)生改變時，小球?qū)點的壓

力與半徑R的關(guān)系圖像如圖乙所示，重力加速度取g=10m/s2,下列說法中正確的有

第25頁共32頁

B.y=40

C.若小球能通過軌道上的C點，則其落地點距A點的最大水平距離為0.80m

D.當小球恰能通過軌道上的C點時，半圓軌道的半徑R=64cm

【考點】牛頓第二定律；平拋運動；向心力；機械能守恒定律.

【專題】定量思想；推理法；牛頓第二定律在圓周運動中的應(yīng)用；推理能力.

【分析】從A到B,根據(jù)動能定理求得到達B點的速度，在C點，根據(jù)牛頓第二定律求

得在B點的向心力，結(jié)合乙圖求得x和y,小球恰能通過最高點，根據(jù)牛頓第二定律求

得速度，從A到C根據(jù)動能定理求得半徑，從C點做平拋運動，即可求得水平位移。

【解答】解：AB、從A至IJB,根據(jù)動能定理可得：-1ngR=/mv2總mv：

2

在B點，根據(jù)牛頓第二定律：F=ISJ

R

聯(lián)立解得：F=M_80

R

結(jié)合乙圖可知：y=80N,x=80.=lm-i,故AB錯誤；

644

CD、恰能通過最高點，在最高點，根據(jù)牛頓第二定律可得：mg=」

R

從最低點到最高點，根據(jù)動能定理可得：_2mgR=Lm^,mv2

2c2

解得R=0.32m,

從最高點做平拋運動，則2R=/gt2

X=vct

聯(lián)立解得x=0.8m

第26頁共32頁

故C正確，D錯誤;

故選：CO

【點評】本題考查的是牛頓第二定律、運動學公式、平