專題06圓周運(yùn)動(dòng)

目錄

第一部分明晰學(xué)考要求·精準(zhǔn)復(fù)習(xí)

第二部分基礎(chǔ)知識(shí)梳理·全面提升

第三部分考點(diǎn)精講精練·對(duì)點(diǎn)突破

考點(diǎn)一：圓周運(yùn)動(dòng)

考點(diǎn)二：向心力

考點(diǎn)三：向心加速度

考點(diǎn)四：圓周運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用

第四部分實(shí)戰(zhàn)能力訓(xùn)練·滿分必刷

知識(shí)點(diǎn)考點(diǎn)要求

1.掌握線速度的定義式，理解圓周運(yùn)動(dòng)線速度大小、方向的特點(diǎn)，知道什么是勻速

圓周運(yùn)動(dòng)。

1.圓周運(yùn)動(dòng)2.掌握角速度的定義式和單位。

3.知道周期、轉(zhuǎn)速的概念。

4.掌握描述圓周運(yùn)動(dòng)的各物理量之間的關(guān)系。

1.知道什么是向心力，知道向心力的作用，知道它是根據(jù)力的作用效果命名的。

2.向心力2.會(huì)分析向心力的來(lái)源，掌握向心力的表達(dá)式，并能用來(lái)進(jìn)行計(jì)算。

3.知道變速圓周運(yùn)動(dòng)和一般曲線運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)。

1.理解向心加速度的概念。

3.向心加速度2.知道向心加速度和線速度、角速度的關(guān)系。

3.能夠運(yùn)用向心加速度公式求解有關(guān)問(wèn)題。

4.生活中的圓1.會(huì)分析火車轉(zhuǎn)彎、汽車過(guò)拱形橋等實(shí)際運(yùn)動(dòng)問(wèn)題中向心力的來(lái)源，能解決生活中

周運(yùn)動(dòng)的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。

2.了解航天器中的失重現(xiàn)象及原因。

3.了解離心運(yùn)動(dòng)及物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件，知道離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用及危害。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)體會(huì)向心力的存在，會(huì)設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，探究向心力大小與半徑、角速度、

5.實(shí)驗(yàn)

質(zhì)量的關(guān)系，體會(huì)控制變量法在研究多個(gè)物理量關(guān)系中的應(yīng)用。

知識(shí)點(diǎn)一：圓周運(yùn)動(dòng)

一．圓周運(yùn)動(dòng)的基本性質(zhì)

1.定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，若在相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的圓弧長(zhǎng)相等，就是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

2.性質(zhì)：一種變加速的變速運(yùn)動(dòng)。

3．周期性

由于圓具有中心對(duì)稱的特點(diǎn)，故物體每轉(zhuǎn)一周，該物體又回到原處，所以物體在某處出現(xiàn)所需

的時(shí)間應(yīng)為周期的整數(shù)倍，解題時(shí)，應(yīng)注意圓周運(yùn)動(dòng)的多解問(wèn)題。

4．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件：當(dāng)物體所受的合外力大小恒定、方向始終與速度方向垂直且指向圓心

（是變力）時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)向心力由物體所受合外力提供。當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

時(shí)，合外力就是向心力。

二．描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量

物理量物理意義計(jì)算式

線速度v描述質(zhì)點(diǎn)沿圓弧運(yùn)動(dòng)的快慢，線s2r

v2rfr

（m/s）速度越大，質(zhì)點(diǎn)沿圓弧運(yùn)動(dòng)越快tT

角速度ω2v

描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)圓心角的快慢2f

（rad/s）tTr

定量描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢。周

2r21

周期T（s）期長(zhǎng)說(shuō)明運(yùn)動(dòng)得慢，周期短說(shuō)明T

vf

運(yùn)動(dòng)得快。

定量描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢，

1

頻率f（Hz）頻率高說(shuō)明運(yùn)動(dòng)得快，頻率低說(shuō)f

明運(yùn)動(dòng)得慢。T2

實(shí)際中定量描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)

轉(zhuǎn)速n（r/s或1

的快慢，轉(zhuǎn)速高說(shuō)明運(yùn)動(dòng)得快，nf（n單位取r）

r/min）s

轉(zhuǎn)速低說(shuō)明運(yùn)動(dòng)得慢。T

22

向心加速度av22

描述物體速度方向變化快慢ar2rr2fv

（m/s2）rT

三．v、ω、r、a中任意三者關(guān)系的討論

1.討論v、ω、r、a中三者關(guān)系時(shí)，先確保一個(gè)量不變，再確定另外兩個(gè)量間的正、反比關(guān)系。

（1）對(duì)公式v＝ωr的理解：當(dāng)r一定時(shí)，v與ω成正比；當(dāng)ω一定時(shí)，v與r成正比；當(dāng)v一定

時(shí)，ω與r成反比。

v2

（2）對(duì)a＝＝ω2r＝ωv的理解：在v一定時(shí)，a與r成反比；在ω一定時(shí)，a與r成正比。

r

21

2.討論ω、T和f中關(guān)系時(shí)，由公式T可知，周期與角速度成反比；頻率與角速度成

f

正比。

四.幾種常見(jiàn)的傳動(dòng)裝置對(duì)比

方式同軸轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)（摩擦傳動(dòng)）

A、B兩點(diǎn)在同軸的一兩個(gè)齒輪輪齒嚙合，A、B

個(gè)圓盤上，到圓心的距兩點(diǎn)分別是兩個(gè)齒輪邊緣

兩個(gè)輪子用皮帶連接，A、B兩點(diǎn)分

離不同上的點(diǎn)

別是兩個(gè)輪子邊緣上的點(diǎn)

裝置

A、B兩點(diǎn)角速度、周

特點(diǎn)A、B兩點(diǎn)線速度相同A、B兩點(diǎn)線速度相同

期相同

轉(zhuǎn)動(dòng)

相同相同相反

方向

角速度與半徑成反比與齒

角速度與半徑成反比：輪齒數(shù)成反比∶

線速度與半徑成正比：rrN

A，A11，

RrN

vrBB22

規(guī)律A

周期與半徑成正比：周期與半徑成正比，與齒輪

vBR

齒數(shù)成正比：

TR

A

TrN

TBrA11

TBr2N2

五．勻速圓周運(yùn)動(dòng)

定義線速度大小不變的圓周運(yùn)動(dòng)

（1）線速度大小不變，方向不斷變化，是一種變速運(yùn)動(dòng)

特點(diǎn)（2）角速度不變

（3）轉(zhuǎn)速、周期不變

知識(shí)點(diǎn)二：向心力

一．向心力

定義做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力總指向圓心，這個(gè)指向圓心的力叫作向心力

2

mv2

公式Fn＝或者Fn＝mωr

r

方向向心力的方向始終指向圓心，由于方向時(shí)刻改變，所以向心力是變力

（1）向心力：使物體做圓周運(yùn)動(dòng)的指向圓心的合力。

（2）向心力的方向：無(wú)論是否為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力總是沿著半徑指向圓心，

方向時(shí)刻改變，故向心力是變力。

（3）向心力的作用效果——改變線速度的方向．由于向心力始終指向圓心，其方向

與物體運(yùn)動(dòng)方向始終垂直，故向心力不改變線速度的大小。

對(duì)向心力的

（4）向心力的來(lái)源：向心力是根據(jù)力的作用效果命名的。它可以由重力、彈力、摩

理解

擦力等各種性質(zhì)的力提供，也可以由它們的合力提供，還可以由某個(gè)力的分力提供。

向心力與合（1）向心力是按力的作用效果來(lái)命名的，它不是某種確定性質(zhì)的力，可以由某個(gè)力

外力的關(guān)系來(lái)提供，也可以由某個(gè)力的分力或幾個(gè)力的合力來(lái)提供。

（2）對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合外力提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力；對(duì)于非勻速圓周運(yùn)

動(dòng)，其合外力不指向圓心，它既要改變線速度大小，又要改變線速度方向，向心力是

合外力的一個(gè)分力。

二．實(shí)驗(yàn)：探究向心力大小的表達(dá)式

向心力演示儀（介紹向心力演示儀的構(gòu)造和使用方法）

實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)方法控制變量法

（1）保持兩個(gè)小球質(zhì)量m和角速度ω相同，使兩球運(yùn)動(dòng)半徑r不同進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，比較向

心力Fn與運(yùn)動(dòng)半徑r之間的關(guān)系。

（2）保持兩個(gè)小球質(zhì)量m和運(yùn)動(dòng)半徑r相同，使兩球的角速度ω不同進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，比較

實(shí)驗(yàn)過(guò)程

向心力Fn與角速度ω之間的關(guān)系。

（3）保持運(yùn)動(dòng)半徑r和角速度ω相同，用質(zhì)量m不同的鋼球和鋁球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，比較向

心力Fn與質(zhì)量m的關(guān)系。

物體做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力跟物體的質(zhì)量成正比,跟半徑成正比,跟角速度的二次方

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

成正比

三．向心力公式的應(yīng)用

22

v24

1．向心力大?。篎n＝m＝mωr＝mr＝mωv，在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心力大小不變。

rT2

2．幾種常見(jiàn)的實(shí)例如下

實(shí)例向心力示意圖

用細(xì)線拴住的小球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)繩子的拉力和重力的合力提供向心力，F(xiàn)n

至最高點(diǎn)時(shí)＝F＋G

用細(xì)線拴住小球在光滑水平面內(nèi)做

線的拉力提供向心力，F(xiàn)n＝FT

勻速圓周運(yùn)動(dòng)

物體隨轉(zhuǎn)盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且相

轉(zhuǎn)盤對(duì)物體的靜摩擦力提供向心力，F(xiàn)n＝Ff

對(duì)轉(zhuǎn)盤靜止

小球在細(xì)線作用下，在水平面內(nèi)做重力和細(xì)線的拉力的合力提供向心力，F(xiàn)n

圓周運(yùn)動(dòng)＝F合

知識(shí)點(diǎn)三：向心加速度

一．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度

定義任何做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度都指向圓心，這個(gè)加速度叫作向心加速度

物理意義描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)線速度方向變化的快慢，不表示速度大小變化的快慢。

方向總是沿著圓周運(yùn)動(dòng)的半徑指向圓心，即方向始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直，方向時(shí)刻改變

圓周運(yùn)動(dòng)不論向心加速度an的大小是否變化，an的方向是時(shí)刻改變的，所以圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速

的性質(zhì)度時(shí)刻發(fā)生改變，圓周運(yùn)動(dòng)一定是非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，加速度一般情況下不指向圓心，該加速度有兩個(gè)分量：一是向

心加速度，二是切向加速度。向心加速度表示速度方向變化的快慢，切向加速度表示速

變速圓周度大小變化的快慢。所以變速圓周運(yùn)動(dòng)中，向心加速度的方向也總是指向圓心。

運(yùn)動(dòng)的向

心加速度

二．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度大小

1．向心加速度公式

2

v2

（1）基本公式an＝＝ωr。

r

42

（2）拓展公式an＝·r＝ωv。

T2

2．向心加速度的公式既適用于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，也適用于非勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

3．向心加速度的幾種表達(dá)式

5．向心加速度的注意要點(diǎn)

（1）向心加速度是矢量，方向總是指向圓心，始終與速度方向垂直，故向心加速度只改變速度

的方向，不改變速度的大小。向心加速度的大小表示速度方向改變的快慢。

（2）向心加速度的公式適用于所有圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度的計(jì)算。包括非勻速圓周運(yùn)動(dòng)。但

an與v具有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)性。

知識(shí)點(diǎn)四：圓周運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用

一．鐵路的彎道

模型名稱模型分析

①火車在傾斜軌道上轉(zhuǎn)彎，若以設(shè)計(jì)時(shí)速v0轉(zhuǎn)彎，重力

與鐵軌支持力恰好提供所需向心力，如圖所示，可得：

mv2

mgtan0,得vgRtan。因?yàn)閔L,θ角很

R0

?

hgRh

小，所以tansin,則v;若火車經(jīng)過(guò)

L0L

gRh

彎道時(shí)的速度v＞,外軌將受到擠壓；若火車經(jīng)過(guò)

L

gRh

彎道時(shí)的速度v＜,內(nèi)軌將受到擠壓。

L

傾斜面車輛轉(zhuǎn)彎模型

②汽車在傾斜公路上轉(zhuǎn)彎時(shí)，若以設(shè)計(jì)時(shí)速v0轉(zhuǎn)彎，重

力與地面支持力恰好提供所需向心力，如圖所示，可得

2

mv0

mgtan,得vgRtan。若v>v0,則由豎直

R0

方向Ncosfsinmg,水平方向

v2

Nsinfcosmm及f=μN(yùn)可得不側(cè)滑的最大轉(zhuǎn)

R

彎速度；若汽車經(jīng)過(guò)彎道時(shí)的速度v＜v0,路面將對(duì)汽車

產(chǎn)生向外的側(cè)向摩擦力。

二．拱形橋

汽車過(guò)凸形橋汽車過(guò)凹形橋

受力分

析

v2v2

向心力Fn＝mg－FN＝mFn＝FN－mg＝m

rr

對(duì)橋的

v2v2

FN′＝mg－mFN′＝mg＋m

壓力rr

汽車對(duì)橋的壓力小于汽車的重力，而且汽車汽車對(duì)橋的壓力大于汽車的重力，而且汽車

結(jié)論

速度越大，對(duì)橋的壓力越小速度越大，對(duì)橋的壓力越大

三．離心運(yùn)動(dòng)

定義物體沿切線飛出或做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)

（1）物體做離心運(yùn)動(dòng)的原因：提供向心力的合外力突然消失，或者合外力不

能提供足夠的向心力。物體做離心運(yùn)動(dòng)并不是物體受到離心力作用，而是由

對(duì)離心運(yùn)動(dòng)的理解

于合外力不能提供足夠的向心力，所謂“離心力”實(shí)際上并不存在。

（2）合外力與向心力的關(guān)系（如圖所示）。

2

2mv

①若F合＝mrω或F合＝，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，即“提供”滿足“需要”。

r

2

2mv

②若F合＞mrω或F合＞，物體做半徑變小的近心運(yùn)動(dòng)，即“提供過(guò)度”，

r

也就是“提供”大于“需要”。

2

2mv

③若0＜F合＜mrω或0＜F合＜，則合外力不足以將物體拉回到原軌道上，

r

而做離心運(yùn)動(dòng)，即“需要”大于“提供”或“提供不足”。

④若F合＝0，則物體做直線運(yùn)動(dòng)。

練

考點(diǎn)一：圓周運(yùn)動(dòng)

【典型例題1】（2023高二下·廣東·學(xué)業(yè)考試）如圖所示，輕桿上固定兩小球a和b，O點(diǎn)為輕桿的

一端。當(dāng)輕桿繞豎直定軸OO＇勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）

A．a(chǎn)球的線速度比b球的小

B．a(chǎn)球的線速度比b球的大

C．a(chǎn)球的角速度比b球的小

D．a(chǎn)球的角速度比b球的大

【典型例題2】（2024高二上·湖北·學(xué)業(yè)考試）如圖所示，用扳手?jǐn)Q螺母時(shí)，扳手上P、Q兩點(diǎn)的角

速度大小分別為、，線速度大小分別為、，則（）

????????

A．，B．，

C．??=??，??>??D．??=??，??<??

??<????<????>????<??

1．（2023高二上·廣西·學(xué)業(yè)考試）車道出入口常采用如圖所示的道閘。在道閘轉(zhuǎn)動(dòng)桿抬起的過(guò)程中P

點(diǎn)的（）

A．線速度與Q點(diǎn)的相等B．角速度與Q點(diǎn)的相等

C．線速度比Q點(diǎn)的大D．角速度比Q點(diǎn)的大

2．（2023高二上·廣西·學(xué)業(yè)考試）如圖所示為《天工開(kāi)物》中記載的筒車，它的發(fā)明已有兩千多年，

仍沿用至今。若在水流沖擊下水筒隨筒車做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則水筒上升到最高點(diǎn)時(shí)所受合力方向（）

A．豎直向下B．豎直向上C．水平向左D．水平向右

3．（2023高二上·河北·學(xué)業(yè)考試）如圖所示為汽車變速箱中的一組傳動(dòng)齒輪示意圖，大齒輪與小齒

輪均做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，他們的角速度大小分別為、，周期分別為、。則（）

?1?2?1?2

A．B．C．D．

4．（202?41高<二?上2·四川·學(xué)業(yè)?考1試>）?2如圖所示，小強(qiáng)?正1=在?蕩2秋千。關(guān)于同一?繩1<上?a2、b兩點(diǎn)的線速度

和角速度ω，下列關(guān)系正確的是（）?

A．B．C．D．

5．（多選??）=（2?0?24高二下·廣?東?<·學(xué)?業(yè)?考試）如圖所示??，>自?行?車的大齒輪與小??齒<輪?通?過(guò)鏈條相連，后輪

與小齒輪共軸，三個(gè)輪的半徑各不相同。加速行駛時(shí)，關(guān)于三個(gè)輪邊緣上分別對(duì)應(yīng)的點(diǎn)a、b和c的

說(shuō)法，正確的有（）

A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的角速度大小相等B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的線速度大小相等

C．b、c兩點(diǎn)的線速度大小相等D．b、c兩點(diǎn)的角速度大小相等

考點(diǎn)二：向心力

【典型例題1】（2023高二·廣東·學(xué)業(yè)考試）探究向心力大小F與小球質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之

間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中利用了方法來(lái)探究向心力的大小與小球質(zhì)量m、角速度ω和半徑r

之間的關(guān)系（）

A．控制變量法B．理想實(shí)驗(yàn)法C．等效替代法D．邏輯推理法

【典型例題2】（2021高二·海南·學(xué)業(yè)考試）如圖，小物體在圓盤上隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其

向心力（）

A．重力提供B．始終指向圓盤中心

C．方向與速度方向相同D．由圓盤對(duì)小物體的支持力提供

1．（2021高二下·河北·學(xué)業(yè)考試）如圖所示為向心力演示器，某同學(xué)用該儀器探究向心力大小與哪

些因素有關(guān)，在某次實(shí)驗(yàn)中，使質(zhì)量不同的鋁球A和鐵球B做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相等、半徑相等，

則該同學(xué)探究的是（）

A．向心力的大小與質(zhì)量的關(guān)系

B．向心力的大小與線速度大小的關(guān)系

C．向心力的大小與角速度大小的關(guān)系

D．向心力的大小與半徑的關(guān)系

2．用如圖所示的裝置探究向心力大小的表達(dá)式實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)套筒下降，露出標(biāo)尺。兩側(cè)標(biāo)尺

露出的長(zhǎng)度之比表示兩小球做圓周運(yùn)動(dòng)的（）

A．半徑大小之比B．線速度大小之比

C．角速度大小之比D．向心力大小之比

3．某同學(xué)利用如圖所示的向心力演示器探究小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力F的大小與小球質(zhì)量m、角

速度和運(yùn)動(dòng)半徑r之間的關(guān)系。如圖此時(shí)連接皮帶的兩輪半徑，圖中兩球距立柱轉(zhuǎn)軸中心

的距離?，球1的質(zhì)量和球2的質(zhì)量相等。?A=2?B

?A=?B

（1）本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是。

A．理想實(shí)驗(yàn)法B．放大法

C．等效替代法D．控制變量法

（2）在圖示情景下轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，則。

考點(diǎn)三：向心加速度?1:?2=

【典型例題1】（2024高二下·湖南·學(xué)業(yè)考試）如圖，長(zhǎng)的輕桿兩端分別固定著可以視為質(zhì)點(diǎn)的小

球A、B，放置在光滑水平桌面上，桿中心O有一豎直方?向的固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸，小球A的質(zhì)量大于B的

質(zhì)量。當(dāng)桿以角速度繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、B的向心加速度大小為、。關(guān)于、大小關(guān)系正

確的是（）??A?B?A?B

A．B．C．D．無(wú)法確定

【典型例?A題>2?】B（2023高二·?湖A南=·?學(xué)B業(yè)考試）如圖，?A豎<直?放B置的正三角形框架，繞過(guò)框架頂點(diǎn)的豎直

軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B為框架上的兩點(diǎn)，用aA、aB分別表示A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小。則aA、

aB?的?大'小關(guān)系為（）

A．a(chǎn)A<aBB．a(chǎn)A=aBC．a(chǎn)A>aBD．無(wú)法確定

【典型例題3】（2022高二下·河北·學(xué)業(yè)考試）一質(zhì)量為m的物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度大小為v，

半徑為r，則物體所需向心力的大小為（）

．．．．

ABCD2

????

2

????????

1．（2023高二下·遼寧·學(xué)業(yè)考試）國(guó)家倡導(dǎo)“綠色出行”理念，單車出行是高中生力所能及的實(shí)現(xiàn)節(jié)

能減排的方式。單車中包含很多物理知識(shí)，其后輪部分如圖所示，在騎行中，大齒輪上點(diǎn)A和小齒

輪上點(diǎn)B具有的相同的物理量是（）

A．周期大小B．線速度大小

C．角速度大小D．向心加速度大小

2．（2023高二上·黑龍江·學(xué)業(yè)考試）如圖所示，輕質(zhì)細(xì)繩上端固定于天花板上，下端拴一小球。小

球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O，細(xì)繩沿圓錐面旋轉(zhuǎn)，這樣就形成了圓錐擺。關(guān)于小球向

心加速度的方向，下列說(shuō)法正確的是（）

A．沿繩向上B．指向圓心OC．豎直向下D．沿繩向下

3．（2023高二上·四川·學(xué)業(yè)考試）2022中國(guó)成都天府綠道“光良杯”國(guó)際自行車車迷健身節(jié)在成都舉

行。在賽前，某選手將自行車倒置在水平地面上，轉(zhuǎn)動(dòng)車輪檢查賽車性能。如圖所示，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)

時(shí)，比較車輪上b、c兩點(diǎn)的角速度和向心加速度的大小，下列判斷正確的是（）

??

A．B．C．D．

考點(diǎn)四：??圓>周??運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用??=????=????<??

【典型例題1】（2024高二下·湖南·學(xué)業(yè)考試）如圖，一物塊置于水平圓盤上，在重力、支持力、摩

擦力作用下，隨圓盤一起在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。物塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來(lái)源于（）

A．重力B．支持力C．摩擦力D．重力和支持力的合力

【典型例題2】（2024高二下·廣東·學(xué)業(yè)考試）離心現(xiàn)象有很多應(yīng)用，下列選項(xiàng)中利用離心現(xiàn)象的是

（）

A．汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)要限制速度B．洗衣機(jī)脫水時(shí)脫水桶高速旋轉(zhuǎn)

C．砂輪不得超過(guò)允許的最大轉(zhuǎn)速D．鐵路彎道處的內(nèi)軌要低于外軌

【典型例題3】（2024高二上·北京·學(xué)業(yè)考試）拱形橋在生活中很常見(jiàn)，汽車過(guò)拱形橋的運(yùn)動(dòng)可看作

圓周運(yùn)動(dòng)。如圖所示，質(zhì)量為的汽車通過(guò)拱形橋最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為。已知拱形橋橋面的圓弧

半徑為，重力加速度為。??

??

(1)求汽車通過(guò)拱形橋最高點(diǎn)時(shí)的向心力大小。

(2)某同學(xué)認(rèn)為，汽車通過(guò)拱形橋最高點(diǎn)時(shí)的速?度越大，對(duì)橋面的壓力就越大。你認(rèn)為該同學(xué)的說(shuō)法

是否正確？請(qǐng)說(shuō)明理由。

1．（2024高二上·遼寧·學(xué)業(yè)考試）在長(zhǎng)度為l的不可伸長(zhǎng)的輕繩下端連接一個(gè)質(zhì)量為m的小球（可

視為質(zhì)點(diǎn)），將繩的上端固定，使A球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g，如圖所示。

下列關(guān)于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式正確的是（）

A．角速度B．線速度

C．周期?=??sin?D．向心加速?度=??cos?

2．（2024高二?上=·2四?川?·學(xué)?co業(yè)s?考試）如圖所示，內(nèi)壁光滑的錐形圓?=筒?固ta定n?在水平地面上，一小球沿內(nèi)

壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，該小球的受力情況是（）

A．受重力和支持力

B．只受摩擦力

C．只受支持力

D．只受重力

3．（2023高二上·山東·學(xué)業(yè)考試）洗衣機(jī)的水桶示意圖如圖所示，它是以轉(zhuǎn)桶帶動(dòng)衣物高速旋轉(zhuǎn)的

方式將濕衣服甩干的。甩干過(guò)程中的某一時(shí)段，濕衣服緊貼在勻速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)筒的豎直筒壁上，與桶

壁相對(duì)靜止，在濕衣服的水被逐漸甩出的過(guò)程中，關(guān)于濕衣服的受力情況，下列判斷正確的是（）

A．受筒壁的彈力減小B．受筒壁的彈力不變

C．受筒壁的摩擦力增大D．受筒壁的摩擦力不變

4．（2023高二下·廣東·學(xué)業(yè)考試）如圖所示，內(nèi)壁光滑的漏斗固定，一質(zhì)量為m的小球，以角速度

ω沿內(nèi)壁在水平面內(nèi)做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列關(guān)于小球的說(shuō)法，正確的是（）

A．向心加速度大小為mωr

B．向心加速度方向始終指向漏斗底部的O點(diǎn)

C．向心力由小球所受重力提供

D．向心力由漏斗對(duì)小球支持力的水平分力提供

5．（2024高二下·北京·學(xué)業(yè)考試）中式圓餐桌是我國(guó)傳統(tǒng)家具，有的配有轉(zhuǎn)盤，如圖所示。若質(zhì)量

為m的小碗（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，小碗做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，

角速度為。

（1）求小?碗做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需向心力的大小F。

（2）為保證小碗不被甩出，根據(jù)所學(xué)知識(shí)，提出一條安全使用轉(zhuǎn)盤的建議。

一、單選題

1．如圖所示，質(zhì)量m=0.5kg的小物塊在水平轉(zhuǎn)盤上，隨轉(zhuǎn)盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知軌道半徑

R=1m，轉(zhuǎn)盤角速度ω=2rad/s。則小物塊所受摩擦力大小為（）

A．0NB．1NC．2ND．4N

2．鐵道轉(zhuǎn)彎處內(nèi)、外軌間設(shè)計(jì)有高度差，可以使火車順利轉(zhuǎn)彎。已知火車轉(zhuǎn)彎時(shí)有一個(gè)安全速度為

，轉(zhuǎn)彎時(shí)半徑為，火車質(zhì)量為，則火車轉(zhuǎn)彎時(shí)所需向心力為（）

?．?．?．．

A2BCD

??

22

3．如圖?所?示，地球上的建筑?物?會(huì)?隨地球的自轉(zhuǎn)繞地?軸?OO'做勻速圓周運(yùn)動(dòng)?，?處在赤道附近P處的建

筑物與處在北半球、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑更小的Q處的建筑物相比（）

A．P處角速度大于Q處角速度B．P處角速度小于Q處角速度

C．P處線速度大于Q處線速度D．P處線速度小于Q處線速度

4．如圖所示，某同學(xué)使籃球在手指上旋轉(zhuǎn)，手指和籃球的接觸點(diǎn)與籃球球心在同一豎直線上?；@球

上的小泥點(diǎn)隨籃球旋轉(zhuǎn)n圈所用時(shí)間為t，假設(shè)籃球勻速旋轉(zhuǎn)，則小泥點(diǎn)的角速度大小為（）

A．B．C．D．

??2??2??

????

5．如圖所示，時(shí)鐘的分針上有兩點(diǎn)A和B。A在分針的針尖處，線速度大小為；B在分針的中點(diǎn)

處，線速度大小為。當(dāng)時(shí)鐘正常工作時(shí)，下列判斷正確的是（）?A

?B

A．B．

C．?A=?BD．?不A能>確?B定和的大小關(guān)系

6．質(zhì)點(diǎn)?做A<勻?速B圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)生變化的物理量是（）?A?B

A．線速度B．半徑C．周期D．角速度

7．洗衣機(jī)的脫水桶如圖所示，在甩干衣服時(shí)，脫水桶繞豎直軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)，衣服緊貼脫水桶側(cè)壁隨之

轉(zhuǎn)動(dòng)。關(guān)于脫水桶上A點(diǎn)和B點(diǎn)的線速度和角速度，下列關(guān)系正確的是（）

A．ωA＝ωB，vA＜vBB．ωA＝ωB，vA＞vB

C．ωA＜ωB，vA＝vBD．ωA＞ωB，vA＝vB

8．如圖所示，一輛小汽車勻速駛上圓弧拱橋。下列說(shuō)法正確的是（）

A．車對(duì)橋的壓力大于橋?qū)嚨闹С至．車對(duì)橋的壓力小于橋?qū)嚨闹С至?/p>

C．車對(duì)橋的壓力大于車的重力D．車對(duì)橋的壓力小于車的重力

9．如圖所示，在圓規(guī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)畫圓的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

A．筆尖的線速度大小不變B．兩相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度不同

C．任意相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移相同D．任意相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程不同

10．如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊隨圓盤在水平面內(nèi)一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知角速度為，物塊到轉(zhuǎn)軸

的距離為r，則物塊所受摩擦力大小為（）?

．．2．．

AmωrBmωrCD2

??

11．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(yùn)動(dòng)。若小球運(yùn)動(dòng)到P

點(diǎn)時(shí)，拉力F發(fā)生變化。下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法中正確的是（）

A．若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng)

B．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng)

C．若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng)

D．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動(dòng)

12．手指陀螺是現(xiàn)在很流行的一款指尖玩具，撥動(dòng)之后利用慣性可在指尖做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示為

一款手指陀螺，陀螺上有兩個(gè)固定點(diǎn)A、B，其中A比B離轉(zhuǎn)動(dòng)軸遠(yuǎn)，問(wèn)當(dāng)它轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)后以下說(shuō)法不

正確的是（）

A．A點(diǎn)的周期和B點(diǎn)的周期相等B．A點(diǎn)的角速度和B點(diǎn)的角速度相等

C．A點(diǎn)的線速度大于B點(diǎn)的線速度D．A點(diǎn)的向心加速度小于B點(diǎn)的向心加速度

13．質(zhì)量為m的小球做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知線速度大小為v。則小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需的

向心力的大小為（）

．．．．

A2BCD

?2

?

14．如圖?所示，門上有a和?b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，若它們與?門??一起繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，?在推門的過(guò)程中，a，b兩