2023年高考物理一轮复习必热考点整合回扣练---专题17圆周运动

选择题科技馆的科普器材中常有如图所示匀速率的传动装置：在大齿轮盘内嵌有三个等大的小齿轮。

若齿轮的齿很小，大齿轮半径（内径）是小齿轮半径的3倍，则当大齿轮顺时针匀速转动时，下列说法正确的是（）A.小齿轮逆时针转动B.小齿轮每个齿的线速度均相同C.小齿轮的角速度是大齿轮角速度的3倍D.大齿轮每个齿的向心加速度大小是小齿轮的3倍【答案】C【解析】A．大齿轮、小齿轮在转动过程中，两者的线速度大小是相等，当大齿轮顺时针转动时，小齿轮也是顺时针转动，选项A错误；B．速度是讲方向的，所以小齿轮每个齿的线速度不同，选项B错误；C．根据，且线速度大小相等，角速度之比为半径的反比，选项D．根据向心加速度，线速度大小相等，向心加速度之比为半径的反比，选项D错误。

故选C。

选择题如图甲所示是中学物理实验室常用的感应起电机，它是由两个大小相等直径约为30 cm的感应玻璃盘起电的．其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮链接如图乙所示，现玻璃盘以100 r/min的转速旋转，已知主动轮的半径约为8 cm，从动轮的半径约为2 cm，P和Q是玻璃盘边缘上的两点，若转动时皮带不打滑，下列说法正确的是()A.玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反B.P、Q的线速度相同C.P点的线速度大小约为1.6 m/sD.摇把的转速约为400 r/min【答案】ACA．若主动轮做顺时针转动，从动轮通过皮带的摩擦力带动转动，所以从动轮逆时针转动，所以玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反。

故A正确；B．线速度也有一定的方向，由于线速度的方向沿曲线的切线方向，由图可知，P、Q两点的线速度的方向一定不同。

故B错误；C．玻璃盘的直径是30cm，转速是100r/min，所以线速度：故C正确；D．从动轮边缘的线速度：由于主动轮的边缘各点的线速度与从动轮边缘各点的线速度的大小相等，即vz=vc，所以主动轮的转速：故D错误。

故选AC。

选择题明代出版的《天工开物》一书中就有牛力齿轮翻车的图画，记录了我们祖先的劳动智慧．如图，A、B、C三齿轮半径的大小关系为，下列判断正确的是A.齿轮A的角速度比C的大B.齿轮A与B角速度大小相等C.齿轮A边缘的线速度比C边缘的大D.齿轮B与C边缘的线速度大小相等【答案】C【解析】A、齿轮A与齿轮B是同缘传动，边缘点线速度相等，根据公式可知，半径比较大的A的角速度小于B的角速度．而B与C是同轴传动，角速度相等，所以齿轮A的角速度比C的小，故A B错误；C、齿轮A、B边缘的线速度相等，由于齿轮B比C边缘的线速度大，所以齿轮A边缘的线速度比C边缘的大，故C正确；选择题如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为4：1：16，在用力蹬脚踏板前进的过程中，下列说法正确的是（）A.小齿轮和后轮的角速度大小之比为16：1B.大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为1：4C.大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为1：4D.大齿轮和小齿轮轮缘的向心加速度大小之比为1：4【答案】BD【解析】本题在皮带轮中考察线速度、角速度、半径等之间的关系．共轴，角速度相等；共线，线速度相等．解决这类问题的关键是弄清哪些地方线速度相等，哪些位置角速度相等．A. 小齿轮和后轮共轴，角速度相等，故A错误；B. 大齿轮和小齿轮共线，线速度相等，根据ω=vr可知，大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为1:4，故B正确；C. 小齿轮和后轮共轴，根据v=ωr可知，小齿轮边缘和后轮边缘的线速度之比为1:16，则大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为1:16，故C错误；D. 大齿轮和小齿轮共线，线速度相等，根据a=可知，向心加速度大小之比为1:4，故D正确．故选BD选择题如图所示，双手端着半球形的玻璃碗，碗内放有三个相同的小玻璃球。

双手晃动玻璃碗，当碗静止后碗口在同一水平面内，三小球沿碗的内壁在不同的水平面内做匀速圆周运动。

不考虑摩擦作用，下列说法中正确的是A. 三个小球受到的合力值相等B. 距碗口最近的小球线速度的值最大C. 距碗底最近的小球向心加速度的值最小D. 处于中间位置的小球的周期最小【答案】BC【解析】对于任意一球，设其轨道处半球形碗的半径与竖直方向的夹角为，半球形碗的半径为R．根据重力和支持力的合力提供小球圆周运动的向心力，得，A错误；又，，联立得：，R一定，可知越大（越接近碗口），线速度v越大、周期越小、加速度a越大，BC正确D错误．选择题如图所示，小木块a、b和c（可视为质点）放在水平圆盘上，a、b 两个质量均为m，c的质量为，a与转轴OO'的距离为l。

b、c与转轴OO'的距离为2l且均处于水平圆盘的边缘。

木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。

若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法中正确的是（）A.b、c所受的摩擦力始终相等，故同时从水平圆盘上滑落B.当a、b和c均未滑落时，a、c所受摩擦力的大小相等C.b和c均未滑落时线速度一定相等D.b开始滑动时的转速是【答案】B【解析】A．木块随圆盘一起转动，水平方向只受静摩擦力，由静摩擦力提供向心力，木块没有滑动时对b有对c有则木块没有滑动时两木块的摩擦力不同，当摩擦力达到最大静摩擦力时，木块开始滑动，对b有得对c有得则bc同时从水平圆盘上滑落，故A错误；B．当a、b和c均未滑落时，木块所受的静摩擦力提供向心力，则ω相等，f∝mr，所以ac所受的静摩擦力相等，都小于b的静摩擦力，故B正确；C．b和c均未滑落时线速度v=Rω，半径相等，则大小一定相等，方向不同，故C错误；D．以b为研究对象，由牛顿第二定律得得转速故D错误。

故选B。

选择题两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是图中的（）A. B.C. D.【答案】B【解析】对于圆锥摆，细线的拉力和重力的合力来提供小球的向心力，设细线长为L，摆球质量为m，细线与竖直方向的夹角为θ，小球与悬挂点的竖直高度为h，则有mgtanθ=mrω2r=Lsinθh=Lcosθ联立解得由题知两球的角速度相同，故两球的高度相同，故选B。

选择题汽车在转弯时如果速度过快，容易发生侧翻。

一辆大货车在水平的路面上向左转弯时发生了侧翻，下列说法正确的是A. 货车向右侧翻B. 左侧轮胎容易爆胎C. 侧翻是因为货车惯性变大D. 侧翻是因为货车惯性变小【答案】A【解析】货车在水平的路面上向左转弯时发生了侧翻，由于离心作用火车向右侧翻，选项A正确；向右侧翻时，右侧轮胎受的压力较大，则右侧轮胎容易爆胎，选项B错误；侧翻是因为货车所受的摩擦力不足以提供转弯时的向心力而发生离心现象，火车的质量没变，则惯性没有变化，选项CD错误；故选A.选择题如图所示，某同学把布娃娃“小芳”挂在“魔盘”竖直壁上的可缩回的小圆柱上、布娃娃“盼盼”放在“魔盘”底盘上，用手摇机械使“魔盘”转动逐渐加快，到某一转速时匀速转动，他发现小圆柱由于离心已缩回竖直壁内，“小芳”悬空随“魔盘”一起转动，“盼盼”在底盘上也随“魔盘”一起转动．若魔盘半径为r，布娃娃与魔盘的平面和竖直壁间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．下列说法正确的是()A. “小芳”受到重力、摩擦力和向心力的作用B. “盼盼”放在底盘靠近竖直壁附近，也可能随“魔盘”一起转动C. 此时“魔盘”的转速一定不大于D. 此时“魔盘”的转速一定不小于【答案】D【解析】A项：“小芳”受重力，弹力，摩擦力三个力作用，向心力为效果力，故A错误；B项：“盼盼”放在底盘靠近竖直壁附近时，半径增大，做圆周运动所需要的向心力增大，静摩擦力增大，静摩擦力提供向心力，所以“盼盼”发生运动，故B错误；C、D项：“小芳”做匀速圆周运动，由公式，，联立解得：，故D正确。

选择题如图所示，水平圆盘上A、B两物块用弹簧相连，弹簧处于压缩状态，A、B连线过圆盘圆心。

圆盘以角速度ω0绕过圆盘圆心的竖直轴OO′转动，A、B相对圆盘静止。

已知两物块与圆盘的最大静摩擦力为各自所受重力的k倍，则（）A.物块A受到的静摩擦力可能为零B.物块B受到的静摩擦力可能为零C.圆盘缓慢地加速转动，两物块受到的静摩擦力方向都可能背离圆心D.圆盘缓慢地减速转动，物块A可能相对圆盘滑动，物块B仍相对圆盘静止【答案】AD【解析】AB．弹簧处于压缩状态，若弹力恰好提供A转动的向心力，则A受到的静摩擦力为零，B受弹力向外则必须有指向圆心的摩擦力与弹力的合力提供向心力，摩擦力不可能为零，故A正确，B错误；C．弹簧处于压缩状态时，A受到的摩擦力可能背离圆心，B受的摩擦力不可能背离圆心，总是指向圆心，故C错误；D．圆盘逐渐减速时，某个阶段A受到的摩擦力可能背离圆心向外，则有，随着转速减小，则摩擦力增大，可能相对圆盘滑动，对B有，随着转速减小，则摩擦力也减小，但不会相对圆盘滑动，故D正确。

故选AD。

选择题如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是()A. 车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来B. 人在最高点时对座位仍可能产生压力C. 人在最低点时对座位的压力等于mgD. 人在最低点时对座位的压力大于mg【答案】BD【解析】A、当人与保险带间恰好没有作用力，由重力提供向心力，得临界速度为；当速度时，人与座椅产出外侧挤压，没有保险带，人也不会掉下来；故A错误.B、当人在最高点的速度时，人对座位就产生压力；故B正确.C、D人在最低点时，加速度方向竖直向上，根据牛顿第二定律分析可知，人处于超重状态，有，由牛顿第三定律可知人对座位的压力大于mg；故C错误，D正确.故选BD.选择题一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动，如图所示，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零B.小球过最高点的最小速度是0C.小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大D.小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小【答案】AB【解析】A．当小球到达最高点弹力为零时，重力提供向心力，有，解得，即当速度时，杆所受的弹力为零。

故A正确；B．小球通过最高点的最小速度为零。

故B正确；CD．小球在最高点，若，则，杆的作用力随着速度的增大而减小，若，则有：，杆的作用力随着速度增大而增大。

故CD错误。

故选AB。

选择题如图甲所示，质量为m的小球用长为L的不可伸长的轻绳连接后绕固定点O在竖直面内做圆周运动，经过最低点的速度大小为v，此时轻绳的拉力大小为F。

F与v2的关系图象如图乙中实线所示，下列关于a、b、c的值正确的是A. a=6mgB. a=5mgC. b=2mgD. c=6gL【答案】A【解析】在最低点由牛顿第二定律：，解得，由图像可知mg=b；；当F最小时，对应着小球恰能经过最高点，即在最高点的速度为；根据动能定理，解得，则此时Fmin=a=6mg；所以可解得c=，故选项A正确，BCD错误；故选A.选择题如图甲所示，小球穿在竖直平面内光滑的固定圆环上，绕圆心O点做半径为R的圆周运动。