圓周運動 同步練習(xí) 高中物理（人教版2019必修第二冊）

6.1圓周運動

一、單選題

1.如圖所示為時鐘面板，當(dāng)時鐘正常工作時，關(guān)于時針、分針和秒針的轉(zhuǎn)動，下列判斷正

確的是（）

A.時針的角速度最大B.秒針的角速度最大

C.時針尖端的線速度大于分針尖端的線速度D.時針、分針、秒針的轉(zhuǎn)動周期相等

2.如圖所示，qq兩輪緊挨在一起靠摩擦力傳動而同時轉(zhuǎn)動，其中A、8是兩輪邊緣上的

點，c為q上的一點，且c點到q的距離與8點到q的距離相等，則下列說法正確的是

（）

A.BC兩點線速度大小相等B.AB兩點角速度相等

C.BC兩點角速度相等D.AB兩點線速度大小相等

3.修正帶是學(xué)生常用的學(xué)習(xí)工具之一，其結(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，大小齒輪相互嚙合，“、〃兩點分別位于大小

齒輪的邊緣，則關(guān)于這兩點的線速度大小、角速度關(guān)系說法正確的是（）

A.線速度大小相等，角速度不等B.線速度大小不等，角速度相等

C.線速度大小相等，角速度相等D.線速度大小不等，角速度不等

4.如圖所示為某一傳動機構(gòu)中兩個勻速轉(zhuǎn)動的相互咬合的齒輪，。、b、c、d四點均在齒輪

上。〃、b、c、4四個點中角速度3與其半徑r成反比的兩個點是（）

5.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。A、8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，則（）

從動輪

滾輪

主動輪

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到左從動輪轉(zhuǎn)速先變大后變小

6.如圖為一鏈條傳動裝置的示意圖。已知主動輪是逆時針轉(zhuǎn)動的，轉(zhuǎn)速為〃，主動輪和從

動輪的半徑之比為％（&>1）,下列說法正確的是（）

A.從動輪是順時針轉(zhuǎn)動的

B.主動輪和從動輪邊緣的線速度大小之比為女

C.從動輪的轉(zhuǎn)速為成

D.從動輪的轉(zhuǎn)速為2

k

7.甲圖為深圳“灣區(qū)之光''大轉(zhuǎn)輪全景圖，已知“灣區(qū)之光”摩天輪是一種轎廂自轉(zhuǎn)式摩天輪，

轎廂廂體通過轎廂圓環(huán)固定在大轉(zhuǎn)輪外側(cè)，如圖乙所示，在大轉(zhuǎn)輪繞轉(zhuǎn)軸0轉(zhuǎn)動時，轎廂廂

體也在轎廂圓環(huán)內(nèi)自轉(zhuǎn)，使得游客始終處于轎廂的最低處，與站在地面上的感覺一樣。如果

大轉(zhuǎn)輪繞轉(zhuǎn)軸。順時針勻速旋轉(zhuǎn)，則轎廂廂體（）

甲乙丙

A.轎廂廂體自轉(zhuǎn)方向為順時針方向

B.轎廂廂體邊沿各點的線速度與大轉(zhuǎn)輪邊沿各點的線速度相等

C.轎廂賄體自轉(zhuǎn)的周期與大轉(zhuǎn)輪的周期一樣

D.丙圖中A、B兩轎廂中的觀光者受到的向心力均相同

8.圖（a）為酒店常用的安全窗戶，豎直窗框部分安裝有滑軌與滑塊，兩者之間的彈性摩擦

塊固定在滑塊上，截面如圖（b）所示；滑塊與窗戶通過一金屬輕桿相連，輕桿兩端可繞固

定點A、8自由轉(zhuǎn)動，其推拉結(jié)構(gòu)可簡化為圖（c）,C為窗戶下邊緣一點；輕桿長L,B點、

到轉(zhuǎn)軸的距離為2L則（）

A.開窗過程中A、B兩點的速度始終相等

B.開窗過程中8、C兩點的角速度不相等

C.開窗狀態(tài)下滑塊受3個力作用

D.該窗戶能打開的最大角度為30°

9.如圖是某電力機車雨刷器的示意圖.雨刮器由刮水片和雨刮臂鏈接而成，M、N為刮水

片的兩個端點，尸為刮水片與雨利臂的鏈接點，雨刮臂繞。軸轉(zhuǎn)動的過程中，刮水片始終

保持豎直，下列說法正確的是（）

o

A.P點的線速度始終不變B.P點的向心加速度不變

C.例、N兩點的線速度相同D.M、N兩點的運動周期不同

10.下列物體中，做圓周運動的是（）

A.轉(zhuǎn)動的電風(fēng)扇扇葉B.踢出的足球

C.奔馳的列車D.飄落的楓葉

11.如圖所示是利用兩個大小不同的齒輪來達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的自行車傳動結(jié)構(gòu)的示意圖。已知

大齒輪的齒數(shù)為48個，小齒輪的齒數(shù)為16個，后輪直徑約為小齒輪直徑的10倍.假設(shè)腳

踏板在1S內(nèi)轉(zhuǎn)1圈，下列說法正確的是（）

A.小齒輪在1$內(nèi)也轉(zhuǎn)1圈

B.大齒輪邊緣與小齒輪邊緣的線速度之比為3：1

C.后輪與小齒輪的角速度之比為10：1

D.后輪邊緣與大齒輪邊緣的線速度之比為10：1

12.如圖所示，B和C是一組塔輪，即B和C半徑不同，但固定在同一轉(zhuǎn)動軸上，其半徑

之比為RB：RC=3:2,A輪的半徑大小與C輪相同，它與B輪緊靠在一起，當(dāng)A輪繞過其中心

的豎直軸轉(zhuǎn)動時，由于摩擦作用，B輪也隨之無相對滑動地轉(zhuǎn)動起來。“、氏c分別為三輪

邊緣的三個點，則°、6、c三點在運動過程中的（）

A.線速度大小之比為3:3:2B.角速度之比為3:3:2

C.轉(zhuǎn)速之比為2:3:2D.周期之比為2:3:2

第H卷（非選擇題）

請點擊修改第II卷的文字說明

二、解答題

13.如圖所示，半徑為0.1m的輕滑輪通過繞在其上面的細(xì)線與重物相連，若重物由靜止開

始以2m/s2的加速度勻加速下落，重物下落高度為1m時，求：

（1）滑輪邊緣質(zhì)點的速度大小；

（2）滑輪轉(zhuǎn)動的角速度大小。

14.雨傘邊緣的半徑為r,距水平地面的高度為〃，現(xiàn)將雨傘以角速度”勻速旋轉(zhuǎn)，使雨滴

自傘邊緣甩出，落在地面上成一個大圓圈。求：

（1）大圓圈的半徑是多少？

（2）雨滴落到地面時速率是多少？

15.如圖所示，--輛變速自行車有3個鏈輪和6個飛輪，鏈輪和飛輪的齒數(shù)如表所示。該自

行車的前后輪周長均為2m，設(shè)人腳踩踏板的轉(zhuǎn)速為1517$。

名稱鏈輪飛輪

齒數(shù)483828151618212428

（1）當(dāng)采用的鏈輪和飛輪齒數(shù)分別為48和24時，該自行車的行駛速度為多大；

（2）假設(shè)踏板的轉(zhuǎn)速不變，通過選擇不同的鏈輪和飛輪，該自行車行駛的最大速度與最小

速度之比為多少。

K輪

6.1圓周運動

一、單選題

1.如圖所示為時鐘面板，當(dāng)時鐘正常工作時，關(guān)于時針、分針和秒針的轉(zhuǎn)動，下列判斷正

確的是（）

A.時針的角速度最大B.秒針的角速度最大

C.時針尖端的線速度大于分針尖端的線速度D.時針、分針、秒針的轉(zhuǎn)動周期相等

【答案】B

【詳解】AB.相同時間內(nèi)秒針轉(zhuǎn)過的角度最大，所以秒針的角速度最大，故A錯誤，B正

確；

C.由于相同時間內(nèi)分針針轉(zhuǎn)過的角度大于時針轉(zhuǎn)過的角度，所以分針的角速度大于時針的

角速度，又因為分針的長度大于時針，根據(jù)

知分針尖端的線速度大于時針尖端的線速度，故c錯誤；

D.時針、分針、秒針的轉(zhuǎn)動周期不相等，故D錯誤。

故選Bo

2.如圖所示，qq兩輪緊挨在一起靠摩擦力傳動而同時轉(zhuǎn)動，其中A、B是兩輪邊緣上的

點，c為q上的一點，且c點到q的距離與3點到q的距離相等，則下列說法正確的是

A.8c兩點線速度大小相等B.AB兩點角速度相等

C.BC兩點角速度相等D.兩點線速度大小相等

【答案】D

【詳解】BD.4、B兩點靠傳送帶傳動，線速度大小相等，即

人，

根據(jù)U=W可知半徑不同因此角速度不相等，選項B錯誤，D正確；

AC.A、C共軸轉(zhuǎn)動，角速度相同，即

叫一/

根據(jù)y=w可知A線速度大于c的線速度，所以

選項AC錯誤。

故選D。

3.修正帶是學(xué)生常用的學(xué)習(xí)工具之一，其結(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，大小齒輪相互嚙合，“、〃兩點分別位于大小

齒輪的邊緣，則關(guān)于這兩點的線速度大小、角速度關(guān)系說法正確的是（）

A.線速度大小相等，角速度不等B.線速度大小不等，角速度相等

C.線速度大小相等，角速度相等D.線速度大小不等，角速度不等

【答案】A

【詳解】根據(jù)題意可知，大小齒輪由于邊緣嚙合，所以邊緣匕的點的線速度大小相等，而齒

輪的半徑不一樣，由公式丫=即可知，角速度的大小不等。

故選Ao

4.如圖所示為某一傳動機構(gòu)中兩個勻速轉(zhuǎn)動的相互咬合的齒輪，6、c、”四點均在齒輪

上。。、b、c、d四個點中角速度7與其半徑，?成反比的兩個點是（）

A.a、bB.b、c

C.b、dD.a、d

【答案】B

【詳解】〃、方同軸轉(zhuǎn)動，c、d同軸轉(zhuǎn)動，角速度相同，b、c緊密咬合的齒輪是同緣傳動，

邊緣點線速度相等，根據(jù)得從c兩點角速度“與其半徑r成反比，選項B正確，ACD

錯誤。

故選B?

5.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，則（）

從動輪

滾輪

主動輪

A.從動輪和主動輪轉(zhuǎn)動方向始終相反

B.滾輪在6處，從動輪角速度小于主動輪角速度

C.滾輪從A到-從動輪線速度先變大再變小

D.滾輪從A到8,從動輪轉(zhuǎn)速先變大后變小

【答案】B

【詳解】A.因為從動輪和主動輪轉(zhuǎn)動方向都和滾輪的轉(zhuǎn)動方向相反，所以從動輪和主動輪

轉(zhuǎn)動方向始終相同。A錯誤；

B.滾輪在8處，從動輪和主動輪與滾輪接觸的點線速度相等，該點從動輪的半徑大于主動

輪的半徑，根據(jù)

mar

從動輪角速度小于主動輪角速度。B正確；

C.主動輪轉(zhuǎn)速不變，滾輪從A到8,主動輪的的半徑越來越小，主動輪與滾輪接觸的點線

速度?直減小，從動輪線速度與滾輪線速度相同，一直變小，C錯誤；

D.滾輪從4到8,從動輪線速度一直減小，又因為從動輪半徑在變大，又

滾輪從A到8,從動輪轉(zhuǎn)速一直減小。D錯誤。

故選B?

6.如圖為一鏈條傳動裝置的示意圖。已知主動輪是逆時針轉(zhuǎn)動的，轉(zhuǎn)速為〃，主動輪和從

動輪的半徑之比為上下列說法正確的是（）

A.從動輪是順時針轉(zhuǎn)動的

B.主動輪和從動輪邊緣的線速度大小之比為k

C.從動輪的轉(zhuǎn)速為成

D.從動輪的轉(zhuǎn)速為F

k

【答案】C

【詳解】A.主動輪逆時針轉(zhuǎn)動，從而帶動從動輪逆時針轉(zhuǎn)動，A錯誤;

B.由于用鏈條傳動，可知兩輪邊緣的線速度大小相等，B錯誤；

CD.由于

r主：r"斗

而主動輪和從動輪邊緣的線速度大小相等，則

2nn-ri=2nnn-r

可得

n4=nk

C正確，D錯誤。

故選C。

7.甲圖為深圳“灣區(qū)之光”大轉(zhuǎn)輪全景圖，已知“灣區(qū)之光”摩天輪是一種轎廂自轉(zhuǎn)式摩天輪，

轎廂廂體通過轎廂圓環(huán)固定在大轉(zhuǎn)輪外側(cè)，如圖乙所示，在大轉(zhuǎn)輪繞轉(zhuǎn)軸0轉(zhuǎn)動時，轎廂廂

體也在轎廂圓環(huán)內(nèi)自轉(zhuǎn)，使得游客始終處于轎廂的最低處，與站在地面上的感覺一樣。如果

大轉(zhuǎn)輪繞轉(zhuǎn)軸。順時針勻速旋轉(zhuǎn)，則轎廂廂體（）

甲乙丙

A.轎廂廂體自轉(zhuǎn)方向為順時針方向

B.轎廂廂體邊沿各點的線速度與大轉(zhuǎn)輪邊沿各點的線速度相等

C.轎廂廂體自轉(zhuǎn)的周期與大轉(zhuǎn)輪的周期一樣

D.丙圖中A、B兩轎廂中的觀光者受到的向心力均相同

【答案】C

【詳解】A.轎廂廂體自轉(zhuǎn)方向為逆時針方向，使得游客始終處于轎刷的最低處，與站在地

面上的感覺一樣。A錯誤；

B.根據(jù)轎廂廂體邊沿各點和大轉(zhuǎn)輪邊沿各點角速度相同，前者到轉(zhuǎn)軸0的距離大

于后者到轉(zhuǎn)軸0的距離，轎廂廂體邊沿各點的線速度大于大轉(zhuǎn)輪邊沿各點的線速度。B錯誤;

C.大轉(zhuǎn)輪繞轉(zhuǎn)軸。順時針勻速旋轉(zhuǎn)一周，轎廂廂體逆時針方向自轉(zhuǎn)一周，使得游客始終處

于轎廂的最低處，與站在地面上的感覺一樣。轎廂廂體自轉(zhuǎn)的周期與大轉(zhuǎn)輪的周期一樣。C

正確；

D.丙圖中A、B兩轎廂中的觀光者受到的向心力方向不同，兩觀光者質(zhì)量大小未知，無法

判斷所受向心力大小是否相同。D錯誤；

故選C。

8.圖（a）為酒店常用的安全窗戶，豎直窗框部分安裝有滑軌與滑塊，兩者之間的彈性摩擦

塊固定在滑塊上，截面如圖（b）所示；滑塊與窗戶通過一金屬輕桿相連，輕桿兩端可繞固

定點A、8自由轉(zhuǎn)動，其推拉結(jié)構(gòu)可簡化為圖（c）,C為窗戶下邊緣一點；輕桿長L,8點

到轉(zhuǎn)軸的距離為2L則（）

A.開窗過程中4、2兩點的速度始終相等

B.開窗過程中3、C兩點的角速度不相等

C.開窗狀態(tài)下滑塊受3個力作用

D.該窗戶能打開的最大角度為30。

【答案】D

【詳解】A.開窗過程中，滑塊力和8點速度方向如圖所示，因為兩速度沿桿方向的分速度

始終相等，故在開窗過程中A、8兩點的速度不會始終相等，A錯誤；

B.開窗過程中從C兩點都繞一個固定軸旋轉(zhuǎn)，因此角速度始終相等，B錯誤；

C.開窗狀態(tài)下滑塊受重力、壓力、支持力和摩擦力4個力作用，C錯誤；

D.由于A可以滑動，當(dāng)輕桿垂直于豎直窗框時，8點到窗框距離最遠(yuǎn)，此時張角最大，設(shè)

張角為&則有

sin8*二—

2L2

所以最大張角為30",D正確。

故選D。

9.如圖是某電力機車雨刷器的示意圖.雨刮器由刮水片和雨刮臂鏈接而成，M,N為刮水

片的兩個端點，P為刮水片與雨利臂的鏈接點，雨刮臂繞O軸轉(zhuǎn)動的過程中，刮水片始終

保持豎直，下列說法正確的是（）

A.P點的線速度始終不變B.P點的向心加速度不變

C.例、N兩點的線速度相同D.M、N兩點的運動周期不同

【答案】C

【詳解】AB.P點以。為圓心做圓周運動，所以線速度與向心加速度方向變化，故AB錯

誤；

C.由于刮水片始終保持豎直，所以刮水片各點的線速度與P點的相同，所以朋、N兩點的

線速度相同，故C正確；

D.刮水器上各點的周期相同，所以M、N兩點的周期相同，故D錯誤。

故選C。

10.下列物體中，做圓周運動的是（）

A.轉(zhuǎn)動的電風(fēng)扇扇葉B.踢出的足球

C.奔馳的列車D.飄落的楓葉

【答案】A

【詳解】A.轉(zhuǎn)動的電風(fēng)扇扇葉上的點繞軸做圓周運動，A正確；

B.踢出的足球若在水平地面上運動是直線運動，若在空中為拋體運動，B錯誤；

C.奔馳的列車若在直線軌道上做的是直線運動，C錯誤；

D.飄落的楓葉運動軌跡為無規(guī)則的曲線運動。D錯誤。

故選Ao

11.如圖所示是利用兩個大小不同的齒輪來達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的自行車傳動結(jié)構(gòu)的示意圖。已知

大齒輪的齒數(shù)為48個，小齒輪的齒數(shù)為16個，后輪直徑約為小齒輪直徑的10倍.假設(shè)腳

踏板在1$內(nèi)轉(zhuǎn)1圈，下列說法正確的是（）

大齒輪小齒輪

后輪

A.小齒輪在1s內(nèi)也轉(zhuǎn)1圈

B.大齒輪邊緣與小齒輪邊緣的線速度之比為3：1

C.后輪與小齒輪的角速度之比為10：1

D.后輪邊緣與大齒輪邊緣的線速度之比為10：1

【答案】D

【詳解】AB.齒輪的齒數(shù)與半徑成正比，因此大齒輪的半徑是小齒輪半徑的3倍，大齒輪

與小齒輪是鏈條傳動，邊緣點線速度大小相等，令大齒輪為A,小齒輪為8,后輪邊緣為C,

故

V.A：Vfl=l：1

又

M：rs=3：1

根據(jù)

v=a)r

可知，大齒輪與小齒輪的角速度之比

COA：M=1：3

所以腳踏板在1S內(nèi)轉(zhuǎn)1圈，小齒輪在1S內(nèi)轉(zhuǎn)3圈，故AB錯誤；

CD.B、C兩點為同軸轉(zhuǎn)動，所以

OJB：ft)C=l：1

根據(jù)

v=(or

可知，后輪邊緣上C點的線速度與小齒輪邊緣上B點的線速度之比

vc：VB=rc：rs=10：1

故C錯誤，D正確。

故選D。

12.如圖所示，B和C是一組塔輪，即B和C半徑不同，但固定在同一轉(zhuǎn)動軸上，其半徑

之比為RB：&-3:2,A輪的半徑大小與C輪相同，它與B輪緊靠在一起，當(dāng)A輪繞過其中心

的豎直軸轉(zhuǎn)動時，由于摩擦作用，B輪也隨之無相對滑動地轉(zhuǎn)動起來。4、氏C分別為三輪

邊緣的三個點，則a、b、C三點在運動過程中的（）

A.線速度大小之比為3:3:2B.角速度之比為3:3:2

C.轉(zhuǎn)速之比為2:3:2D.周期之比為2:3:2

【答案】A

【詳解】A.A輪、B輪靠摩擦傳動，邊緣點線速度大小相等，故

匕:匕川：1

B輪、C輪角速度相同，根據(jù)

可知，速度之比為半徑之比，所以

匕匕=32

則

匕:”?33：2

故A正確；

B.b、C角速度相同，而4、〃線速度大小相等，根據(jù)

p-ar

可知

紇%=3:2

則

紇：%嗎=3.22

故B錯誤；

C.根據(jù)

a?2初

可得

n,4兒=322

故c錯誤;

D.根據(jù)

7--

a

結(jié)合

?.A紇■3:22

可得

7；工工=233

故D錯誤。

故選Ao

第II卷(非選擇題)

請點擊修改第II卷的文字說明

二、解答題

13.如圖所示，半徑為0.1m的輕滑輪通過繞在其上面的細(xì)線與重物相連，若重物由靜止開

始以2m/s2的加速度勻加速下落，重物下落高度為1m時，求：

(I)滑輪邊緣質(zhì)點的速度大??；

(2)滑輪轉(zhuǎn)動的角速度大小。

【答案】(1)2m/s；(2)20rad/s

【詳解】(I)由題意知，重物做初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)運動學(xué)公式有:

解得重物由靜止開始下落1m時的瞬時速度

匕=2m/s

即滑輪邊緣質(zhì)點的速度大小為2m/s。

(2)由公式，有