2025年物理圓周運動真題及答案

一、單項選擇題1.做勻速圓周運動的物體，下列哪個物理量是不變的（）A.線速度B.加速度C.角速度D.向心力答案：C2.一個物體以角速度ω做勻速圓周運動時，下列說法中正確的是（）A.軌道半徑越大線速度越小B.軌道半徑越大線速度越大C.軌道半徑越大周期越大D.軌道半徑越大周期越小答案：B3.甲、乙兩物體都做勻速圓周運動，其質(zhì)量之比為1:2，轉(zhuǎn)動半徑之比為1:2，在相等時間里甲轉(zhuǎn)過60°，乙轉(zhuǎn)過45°，則它們所受外力的合力之比為（）A.1:4B.2:3C.4:9D.9:16答案：C4.汽車在水平地面上轉(zhuǎn)彎，地面對車的摩擦力已達(dá)到最大值。當(dāng)汽車的速率加大到原來的二倍時，若使車在地面轉(zhuǎn)彎時仍不打滑，汽車的轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)（）A.增大到原來的二倍B.減小到原來的一半C.增大到原來的四倍D.減小到原來的四分之一答案：C5.如圖所示，小物體A與圓盤保持相對靜止，跟著圓盤一起做勻速圓周運動，則A受到的力是（）A.重力、支持力B.重力、支持力、摩擦力C.重力、支持力、向心力D.重力、支持力、向心力、摩擦力答案：B6.質(zhì)量為m的小球，用長為L的輕繩懸掛于O點，小球在水平力F作用下，從平衡位置P點緩慢地移到Q點，如圖所示，則力F所做的功為（）A.mgLcosθB.mgL(1-cosθ)C.FLsinθD.FL(1-cosθ)答案：B7.火車轉(zhuǎn)彎做勻速圓周運動，如果外軌和內(nèi)軌一樣高，火車能勻速通過彎道做圓周運動，下列說法中正確的是（）A.火車通過彎道向心力的來源是外軌的水平彈力，所以外軌容易磨損B.火車通過彎道向心力的來源是內(nèi)軌的水平彈力，所以內(nèi)軌容易磨損C.火車通過彎道向心力的來源是火車的重力，所以內(nèi)外軌道均不磨損D.以上三種說法都是錯誤的答案：A8.如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個物體與圓筒一起運動，物體相對筒壁靜止，則（）A.物體受到4個力的作用B.物體所受向心力是物體所受的重力提供的C.物體所受向心力是物體所受的靜摩擦力提供的D.物體所受向心力是物體所受筒壁的彈力提供的答案：D9.質(zhì)量為m的飛機，以速率v在水平面上做半徑為R的勻速圓周運動，空氣對飛機作用力的大小等于（）A.m√(g2+(v2/R)2)B.mv2/RC.m√(v?/R2-g2)D.mg答案：A10.一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，以下說法正確的是（）A.小球過最高點時，桿所受的彈力可以等于零B.小球過最高點時的最小速度為√(gR)C.小球過最高點時，桿對球的作用力一定與小球所受重力方向相反D.小球過最高點時，桿對球的作用力一定與小球所受重力方向相同答案：A二、多項選擇題1.關(guān)于勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A.勻速圓周運動是變速運動B.勻速圓周運動的速率不變C.任意相等時間內(nèi)通過的位移相等D.任意相等時間內(nèi)通過的路程相等答案：ABD2.下列關(guān)于向心加速度的說法中，正確的是（）A.向心加速度的方向始終與速度的方向垂直B.向心加速度的方向保持不變C.在勻速圓周運動中，向心加速度是恒定的D.在勻速圓周運動中，向心加速度的大小不斷變化答案：A3.一個物體以角速度ω做勻速圓周運動時，下列說法中正確的是（）A.軌道半徑越大線速度越大B.軌道半徑越大線速度越小C.軌道半徑越大周期越大D.軌道半徑越大周期不變答案：AD4.如圖所示，A、B兩質(zhì)點做勻速圓周運動的向心加速度隨半徑變化的圖象表示，其中A為雙曲線的一個分支，由圖可知（）A.A物體運動的線速度大小不變B.A物體運動的角速度大小不變C.B物體運動的角速度大小不變D.B物體運動的線速度大小不變答案：AC5.如圖所示，兩輪用皮帶傳動，皮帶不打滑，圖中有A、B、C三點，這三點所在處半徑rA＞rB=rC，則這三點的向心加速度aA、aB、aC的關(guān)系是（）A.aA=aB=aCB.aC＞aA＞aBC.aC＜aA＜aBD.aC=aB＞aA答案：B6.質(zhì)量為m的汽車，發(fā)動機的功率恒為P，摩擦阻力恒為Ff，牽引力為F，汽車由靜止開始，經(jīng)過時間t行駛了位移s時，速度達(dá)到最大值vm，則發(fā)動機所做的功為（）A.PtB.FfsC.1/2mvm2+FfsD.Fs答案：AC7.如圖所示，光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球在拉力F作用下做勻速圓周運動。若小球運動到P點時，拉力F發(fā)生變化，下列關(guān)于小球運動情況的說法中正確的是（）A.若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運動B.若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運動C.若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運動D.若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPc做近心運動答案：A8.如圖所示，細(xì)桿的一端與小球相連，可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動，現(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運動，圖中a、b分別表示小球軌道的最低點和最高點，則桿對球的作用力可能是（）A.a處為拉力，b處為拉力B.a處為拉力，b處為推力C.a處為推力，b處為拉力D.a處為推力，b處為推力答案：AB9.如圖所示，在水平轉(zhuǎn)臺上放一物體，質(zhì)量為m，它與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)為μ，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，當(dāng)轉(zhuǎn)臺的角速度為ω時，物體在離轉(zhuǎn)軸R處隨轉(zhuǎn)臺一起做勻速圓周運動，則（）A.物體受到重力、彈力、摩擦力和向心力的作用B.物體所受摩擦力的方向一定指向圓心C.物體受到的摩擦力為mω2RD.當(dāng)ω增大時，物體受到的摩擦力一定增大答案：BC10.關(guān)于圓周運動的下列說法中正確的是（）A.做勻速圓周運動的物體，在任何相等的時間內(nèi)通過的位移都相等B.做勻速圓周運動的物體，在任何相等的時間內(nèi)通過的路程都相等C.做圓周運動的物體的加速度一定指向圓心D.做圓周運動的物體的合外力不一定指向圓心答案：BD三、判斷題1.勻速圓周運動是勻變速曲線運動。（×）2.做勻速圓周運動的物體，其線速度大小不變，方向時刻改變。（√）3.物體做圓周運動時，其合力一定指向圓心。（×）4.向心加速度只改變線速度的方向，不改變線速度的大小。（√）5.做勻速圓周運動的物體，當(dāng)半徑不變，角速度增大為原來的2倍時，其向心力也增大為原來的2倍。（×）6.火車轉(zhuǎn)彎處，外軌比內(nèi)軌高，是為了減小輪緣與鐵軌間的擠壓。（√）7.汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時，所需向心力由重力和支持力的合力提供。（×）8.物體做離心運動是因為受到了離心力的作用。（×）9.圓錐擺運動中，擺球做勻速圓周運動的向心力由重力和繩子拉力的合力提供。（√）10.豎直平面內(nèi)的圓周運動，最高點的最小速度一定是√(gR)。（×）四、簡答題1.簡述勻速圓周運動的特點。勻速圓周運動是線速度大小不變，方向時刻改變的變速曲線運動。其角速度恒定，周期不變。做勻速圓周運動的物體所受合外力大小不變，方向始終指向圓心，充當(dāng)向心力，只改變速度方向，不改變速度大小。物體加速度大小不變，方向也始終指向圓心。2.分析汽車在水平彎道上轉(zhuǎn)彎時的受力情況以及向心力的來源。汽車在水平彎道轉(zhuǎn)彎時，受到重力、地面的支持力和地面的摩擦力。重力與支持力平衡，而地面的靜摩擦力提供汽車做圓周運動所需的向心力。正是這個靜摩擦力改變汽車的運動方向，使汽車能沿著彎道做圓周運動，若摩擦力不足以提供所需向心力，汽車將做離心運動。3.說明豎直平面內(nèi)的輕繩模型和輕桿模型在最高點的臨界情況。輕繩模型：在最高點，繩子只能提供拉力不能提供支持力，當(dāng)重力剛好提供向心力時，速度最小，即mg=mv2/R，此時最小速度v=√(gR)，速度小于此值物體將不能做完整圓周運動。輕桿模型：桿既能提供拉力也能提供支持力，在最高點臨界速度為0，當(dāng)速度小于√(gR)時，桿對物體有向上的支持力；當(dāng)速度等于√(gR)時，桿對物體作用力為0；當(dāng)速度大于√(gR)時，桿對物體有向下的拉力。4.為什么在研究圓周運動時要引入角速度這個物理量？在描述圓周運動時，線速度只能反映物體沿圓周運動的快慢，但不能很好地描述物體轉(zhuǎn)動的快慢。角速度可以直觀地體現(xiàn)物體繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢程度，它與物體在圓周上的位置無關(guān)。而且在研究多個物體做圓周運動時，角速度能方便地比較它們轉(zhuǎn)動的快慢關(guān)系，同時在分析圓周運動的相關(guān)問題，如周期、轉(zhuǎn)速等時，角速度是一個非常重要的基本物理量。五、討論題1.討論在實際生活中，有哪些應(yīng)用圓周運動知識的例子，并分析其原理。在實際生活中，圓周運動知識應(yīng)用廣泛。比如洗衣機的脫水桶，在脫水時，桶高速旋轉(zhuǎn)，水和衣物一起做圓周運動。由于桶壁對衣物有支持力提供向心力，而水由于附著力不足以提供所需向心力，就做離心運動，從桶壁的小孔甩出，實現(xiàn)脫水。又如游樂場的旋轉(zhuǎn)木馬，木馬繞中心軸做圓周運動，通過電機帶動使木馬有一定的角速度，人坐在木馬上受到座椅的支持力和重力，二者合力提供做圓周運動的向心力，讓人能隨木馬一起做圓周運動。2.假如地球突然停止自轉(zhuǎn)，對地球上的物體和環(huán)境會產(chǎn)生哪些影響？從圓周運動角度分析。從圓周運動角度看，地球上的物體原本隨地球一起做圓周運動。地球突然停止自轉(zhuǎn)，由于慣性，物體將保持原來的運動狀態(tài)。在赤道附近，物體的線速度較大，突然失去地球自轉(zhuǎn)的向心力，物體可能會沿切線方向飛出。對于建筑物，由于其基礎(chǔ)與地面的連接無法承受物體突然改變運動狀態(tài)產(chǎn)生的巨大沖擊力，可能會導(dǎo)致大量建筑物倒塌。同時，大氣也在做圓周運動，地球停止自轉(zhuǎn)，大氣運動狀態(tài)改變，會引發(fā)全球性的狂風(fēng)暴雨等極端天氣，海洋也會因為海水的慣性產(chǎn)生巨大的海嘯，對整個地球環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成毀滅性的打擊。3.分析自行車在轉(zhuǎn)彎時，身體傾斜的原因以及傾斜角度與哪些因素有關(guān)。自行車轉(zhuǎn)彎時身體傾斜，是為了利用重力和地面支持力的合力提供向心力。當(dāng)自行車轉(zhuǎn)彎時，若身體不傾斜，僅靠地面摩擦力提供向心力，對于高速轉(zhuǎn)彎或較大半徑的轉(zhuǎn)彎，摩擦力可能不足以提供所需向心力，自行車會側(cè)滑摔倒。傾斜角度與自行車的速度、轉(zhuǎn)彎半徑以及當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣扔嘘P(guān)。根據(jù)向心力公式F=mv2/R，速度越大、轉(zhuǎn)彎半徑越小，所需向心力越大，就需要更大的傾斜角度來使重力和支持力的合力提供足夠的向心力。同時，重力加速度不同，相同速度和半徑下，所需傾斜角度也不同。4.探討在豎直平面內(nèi)做圓周運動的過山車，在最高點時乘客不會掉落