2024高一物理寒假作业同步练习题圆周运动含解析

圆周运动圆周运动（1）描述圆周运动的物理量①线速度:描述质点做圆周运动的快慢，大小（是t时间内通过弧长），方向为质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切线方向②角速度:描述质点绕圆心转动的快慢，大小（单位rad/s），是连接质点和圆心的半径在t时间内转过的角度.其方向在中学阶段不探讨.③周期T，频率f---------做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期.做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数叫做频率.

④的关系：（2）匀速圆周运动:_______的大小恒定，______、______和______都是恒定不变的，_________和________的大小也都是恒定不变的，是速度大小不变而速度方向时刻在变的_______曲线运动.【答案】线速度、角速度、周期、频率、向心加速度、向心力、变速一、单选题（本大题共12小题）1.做匀速圆周运动的物体，在其运动过程中，变更的物理量是(    )A.线速度 B.角速度 C.频率 D.周期【答案】A【解析】对于物理量的理解要明确是如何定义的确定因素有哪些，是标量还是矢量，如本题中明确描述匀速圆周运动的各个物理量特点是解本题的关键，尤其是留意标量和矢量的区分。

本题关键是熟识匀速圆周运动，知道矢量变更包括大小变更、方向变更、大小和方向的同时变更，基础题目。

【解答】

A.线速度的大小不变，但方向变更，A正确；

B.匀速圆周运动的角速度的大小和方向都是不变的，B错误；

CD.匀速圆周运动的周期(或频率)是固定不变的，CD错误。

故选A。

2.做匀速圆周运动的物体，其线速度(    )A.大小不变，方向变更 B.大小变更，方向不变

C.大小和方向都变更 D.大小和方向都不变【答案】A【解析】解决本题的关键是把握匀速圆周运动的特点：线速度大小不变，而线速度的方向时刻变更。

【解答】

匀速圆周运动中的“匀速”是指匀速率即线速度的大小大小保持不变，又由于物体做曲线运动的速度方向始终沿轨迹的切线方向，而不同的位置切线方向不同，所以匀速圆周运动的线速度的方向时刻变更，故A正确，BCD错误。

故选A。

3.质点做匀速圆周运动，在随意相等的时间内，下列物理量可能不同的是(    )A.通过的弧长 B.通过的位移大小

C.转过的角度 D.速度的变更【答案】D【解析】理解匀速圆周运动的特点即可正确解答本题，主要位移与速度的变更量为矢量，包括大小和方向相等．

本题比较简洁，考查了匀速圆周运动的特点，在练习时留意标量和矢量的区分．

【解答】质点做匀速圆周运动时，因线速度的大小不变，故在随意相等的时间内通过的圆弧长度相同；位移是矢量，所以在随意相等的时间内通过的位移方向不肯定相同，但是位移大小相等；质点做匀速圆周运动时，角速度是不变的，所以在随意相等的时间内转过的角度是相同的；速度的变更是矢量，随意相等的时间内的速度变更方向不肯定相同，D符合题意。

4.物体在做匀速圆周运动的过程中，关于其线速度的说法正确的是(

)A.大小保持不变，方向时刻变更 B.大小时刻变更，方向保持不变

C.大小、方向均保持不变 D.大小、方向均时刻变更【答案】A【解析】匀速圆周运动的速度的大小不变，方向时刻变更，解决本题的关键驾驭匀速圆周运动的特点：速度的大小不变，方向时刻变更。【解答】匀速圆周运动的速度的大小不变，方向时刻变更，故A正确，BCD错误；

故选A。

5.对于做匀速圆周运动的物体，下列说法不正确的是(    )A.相等的时间内通过的路程相等

B.相等的时间内通过的弧长相等

C.相等的时间内通过的位移相同

D.在任何相等的时间内，连接物体和圆心的半径转过的角度都相等【答案】C【解析】做匀速圆周运动的物体，其角速度、线速度的大小周期均不变，结合匀速圆周运动的性质进行分析即可。

本考查匀速圆周运动的性质与特点，基础题。

【解答】

AC.匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻变更，依据线速度的定义可知，则在相等的时间内，通过的圆弧长度、路程及位移的大小相等，但位移的方向不同，即位移不相同，故AB正确，C错误；

B.做匀速圆周运动的物体其角速度不变，.依据角速度的定义可知，在任何相等的时间内，连接物体和圆心的半径转过的角度都相等，故D正确。

本题选不正确的，故选C。

6.关于角速度和线速度，下列说法中正确的是(    )A.半径肯定，角速度和线速度成正比

B.半径肯定，角速度和线速度成反比

C.线速度肯定，角速度与半径成正比

D.角速度肯定，线速度与半径成反比【答案】A【解析】本题考查线速度与角速度的关系v=rω，是一道比较简洁的题目。

【解答】

AB.依据r=vω知，半径肯定，角速度与线速度成正比，故B错误，A正确；

C.依据v=rω知，线速度肯定，角速度与半径成反比，故C错误；

D.依据ω=vr知，角速度肯定，线速度与半径成正比，故D错误。7.如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上距圆盘中心肯定距离处放有一个小木块随圆盘一起转动，木块受哪些力作用(    )A.木块受重力、圆盘的支持力和向心力

B.圆盘对木块的支持力、静摩擦力和重力

C.圆盘对木块的静摩擦力、支持力和重力以及向心力作用

D.圆盘对木块的支持力和静摩擦【答案】B【解析】解：小木块做匀速圆周运动，合力指向圆心，对木块受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，

重力和支持力平衡，静摩擦力供应向心力．故B正确，A、C、D错误．

故选：B

对小木块进行运动分析和受力分析，做匀速圆周运动，合力等于向心力，指向圆心，结合运动状况，再对木块受力分析即可．

该题主要考查向心力的来源，要明确圆周运动都须要向心力，向心力是由其他的力来充当的，向心力不是一个单独力．

8.航天员在太空做了一个好玩的试验：用长度大约为32cm的细绳拴着一颗小钢球，细绳恰好处于伸直状态，航天员用手指沿垂直细绳方向轻推小球，小球在拉力作用下沿某一平面做匀速圆周运动，2s转动一圈，由此可估测出小球线速度大小约为(    )A.

0.1m/s B.0.5m/s C.1m/s D.2m/s【答案】C【解析】解：

小球的线速度为v=2πrT=2π×0.3229.一物体做匀速圆周运动的半径为r，线速度大小为v，角速度为ω，周期为T.下列关于这些物理量的关系式中，正确的是(    )A.v=ωr B.v=2πT【答案】D【解析】解：

AD、v=lt=rθt=rθt=rω，故A错误，D正确；

BC、ω=2πT；v=ω⋅R=2πRT.故BC错误。

故选：D。

干脆10.2024年春节期间电影《流浪地球》的热播使人们关注到影视中“领航员号”空间站通过让圆形空间站旋转的方法获得人工重力的情形，即刘培强中校到达空间站时电脑“慕斯”所讲的台词“离心重力启动”，空间模型如图，已知空间站半径为1000米，为了使宇航员感觉跟在地球表面上的时候一样“重”，g取10m/s2，空间站转动的角速度为A.0.01rad/s B.0.1rad/s C.1.0rad/s D.10rad/s【答案】B【解析】太空舱中宇航员做匀速圆周运动，图中以O点为圆心匀速转动使宇航员感受到与地球一样的“重力”是向心力所致，依据g=ω2r即可求解。

本题主要考查了向心加速度与角速度的关系式的干脆应用，难度不大，属于基础题。

【解答】

空间站中宇航员做匀速圆周运动，使宇航员感受到与地球一样的“重力”是向心力所致，则依据g=ω211.甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它的角速度之比为3：1，线速度之比为2：3，那么下列说法中正确的是(    )A.它们的半径之比是9：2 B.它们的半径之比是1：2

C.它们的周期之比是2：3 D.它们的周期之比是1：3【答案】D【解析】解：A、依据v=rω知，半径r=vω，因为角速度之比为3：1，线速度之比为2：3，则半径之比为2：9.故A、B错误．

C、周期T=2πω，角速度之比为3：1，则周期之比为1：3.故C错误，D正确．

故选：D．

解决本题的关键驾驭12.如图所示，一位同学玩飞镖嬉戏．圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L.当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动．忽视空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则(

)A.飞镖击中P点所需的时间为Lv0

B.圆盘的半径可能为gL22v02

C.【答案】A【解析】本题关键知道恰好击中P点，说明P点正好在最低点，利用匀速圆周运动的周期性和平抛运动规律联立求解。

飞镖做平抛运动的同时，圆盘上P点做匀速圆周运动，恰好击中P点，说明P点正好在最低点被击中，则P点转动的角度θ=π+2kπ(k=0,1，2…)，结合平抛运动规律即可求解。

【解答】

A.飞镖水平抛出做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，因此t=Lv0，故A正确；

B.飞镖击中P点时，P恰好在最下方，则2r=12gt2，解得圆盘的半径为：r=gL24v02，故B错误；

C.飞镖击中P点，则P点转过的角度满意：θ=ωt=π+2kπ(k=0,1，2…)故二、计算题（本大题共3小题）13.儿童乐园中，一个质量为10kg的小孩骑在木立刻随木马一起在水平面内匀速转动。已知转轴距木马5m远，每10s转1圈，把小孩的转动看作匀速圆周运动，求：(1)小孩转动的角速度。(2)小孩转动的线速度。(3)小孩转动的向心加速度。【答案】解：(1)周期T=tn=10s

角速度ω=2πT≈0.63rad/s；

(2)线速度v=ωr≈3.2m/s【解析】略

14.某质点做匀速圆周运动的轨道半径为80cm，周期为2s，则它做匀速圆周运动的：

(1)角速度为多大？

(2)线速度多大？

(3)向心加速度多大？【答案】解：(1)由公式知：角速度ω=2πT=2×3.142=3.14

rad/s

(2)线速度v=rω=0.8×3.14

m/s=2.51

m/s

(3)向心加速度an=vω=2.51×3.14

m/s2=7.88

m/s2

答：【解析】(1)依据角速度跟周期的公式求解角速度大小；

(2)依据线速度跟角速度的公式求解线速度；

(3)依据向心加速度与线速度、角速度的关系式求解；