2026屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)提能訓(xùn)練（二十一）含答案

提能訓(xùn)練練案［21］

基礎(chǔ)鞏固練

題組一圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

1.2023年5月28日，我國(guó)自主研制的大型客運(yùn)飛機(jī)C919從上海虹橋飛抵

北京首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)，標(biāo)志著中國(guó)造大飛機(jī)正式邁入商業(yè)運(yùn)營(yíng)階段。若客機(jī)空中轉(zhuǎn)

彎時(shí)，在，時(shí)間內(nèi)以恒定的速率沿圓弧路徑飛行的路程為心客機(jī)相對(duì)圓弧圓心

轉(zhuǎn)過(guò)的角度為仇客機(jī)的質(zhì)量為〃?，下列對(duì)客機(jī)轉(zhuǎn)彎過(guò)程的分析，正確的是（）

A.轉(zhuǎn)彎半徑為￡

B.轉(zhuǎn)彎半徑為,

C.客機(jī)所受向心力大小為竽

D.客機(jī)所受向心力大小為半

［答案］D

［解析］轉(zhuǎn)彎半徑為〃=），A、B錯(cuò)誤；客機(jī)所受向心力大小為歹一〃蘇小

（7

又因?yàn)榍?’，解得F="匕C錯(cuò)誤，D正確。故選D。

tt-

2.自行車(chē)用鏈條傳動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)后輪前進(jìn)，如圖是鏈條傳動(dòng)的示意圖，兩個(gè)齒

輪俗稱(chēng)“牙盤(pán)”。/、8、。分別為牙盤(pán)邊緣和后輪邊緣上的點(diǎn)，大齒輪半徑為

勺、小齒輪半徑為一2、后輪半徑為-3。下列說(shuō)法正確的是（）

A.4、B兩點(diǎn)的角速度相等

B.B、。兩點(diǎn)的線速度大小相等

F|

c.大、小齒輪的轉(zhuǎn)速之比為」

D.在水平路面勻速騎行時(shí)，腳踏板轉(zhuǎn)一圈，自行車(chē)前進(jìn)的距離為」2“3

［答案］D

［解析］48兩點(diǎn)屬于皮帶傳動(dòng)，線速度大小相等，因?yàn)榘霃讲煌?/p>

角速度不相等，故A錯(cuò)誤；從。兩點(diǎn)屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，因?yàn)榘霃讲?/p>

—，故C錯(cuò)誤；腳踏板轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，自行車(chē)前進(jìn)的距離為s=J巴X2兀v3=22口3，

n27n?尸2

故D正確。

即組二圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)分析

3.（2024?廣東卷）如圖所示，在細(xì)繩的拉動(dòng)下，半徑為，?的卷軸可繞其固定

的中心點(diǎn)。在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。卷軸上沿半徑方向固定著長(zhǎng)度為/的細(xì)管，管底在

O點(diǎn)。細(xì)管內(nèi)有一根原長(zhǎng)為＜、勁度系數(shù)為〃的輕質(zhì)彈簧，彈簧底端固定在管底,

頂端連接質(zhì)量為〃?、可視為質(zhì)點(diǎn)的插銷(xiāo)。當(dāng)以速度/勻速拉動(dòng)細(xì)繩時(shí)，插銷(xiāo)做勻

速圓周運(yùn)動(dòng)。若，過(guò)大，插銷(xiāo)會(huì)卡進(jìn)固定的端蓋，使卷軸轉(zhuǎn)動(dòng)停止。忽略摩擦力,

彈簧在彈性限度內(nèi)。要使卷軸轉(zhuǎn)動(dòng)不停止，，的最大值為（）

高中物理

［答案］A

［解析］由題意可知當(dāng)插銷(xiāo)剛卡進(jìn)固定端蓋時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量Ax=g,根據(jù)胡

kl

克定律可得彈力尸=山卜=5,插銷(xiāo)與卷軸同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同，對(duì)插銷(xiāo)由彈

力提供向心力有尸=對(duì)卷軸有（/=rco＞聯(lián)立解得，=尸與,A正確。

2m

4.（多選）一輛小左沿水平面向右做加速度?=0.2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

車(chē)中有甲、乙兩輕繩和輕彈簧共同系著質(zhì)量〃7=200g的小球，如圖所示，甲輕

繩豎直，乙輕繩和輕彈簧水平。甲輕繩的長(zhǎng)度￡=20cm,輕彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài),

彈力大小P=1N。當(dāng)小車(chē)的速度達(dá)到《1m/s時(shí)，速度突然減為零，在該瞬間

下列說(shuō)法正確的是（）

甲

UCv。乙-----

OO

A.輕繩甲的張力立即減為零

B.輕繩乙的張力立即減為零

C.小球的加速度大小變?yōu)?72m/s2

D.小球的加速度大小變?yōu)?m/s2

［答案］BC

［解析］在該瞬間，小球要繞甲繩做圓周運(yùn)動(dòng)，因此豎直方向的加速度為向

心加速度與=0=5m/s2,繩子甲的拉力和重力的合力充當(dāng)向心力，因此甲的拉

力不為零，小球由于慣性具有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以輕繩乙的張力立即減光零，

卜'

根據(jù)牛頓第二定律可知此時(shí)小球的水平加速度大小變?yōu)閊=-=5m/s2,因此合

rm

加速度為a=］展+嫉=5，^m/s2。故選BC。

5.（多選）（2025?河北邯鄲高三期中）豎直平面內(nèi)有一半徑為0.5m的光滑圓

環(huán)，質(zhì)量為0.5kg的小球G見(jiàn)為質(zhì)點(diǎn)）套在圓環(huán)上，當(dāng)圓環(huán)以一定的角速度繞過(guò)圓

環(huán)的豎直直徑的轉(zhuǎn)軸0。’勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球相對(duì)圓環(huán)靜止，此時(shí)小球與圓環(huán)圓

心的連線與豎直方向的夾角為37。，取重力加速度大小g=10m/s2,sin37o=0.6,

高中物理

cos37。=0.8,下列說(shuō)法正確的是（）

A.圓環(huán)對(duì)小球的彈力大小為5N

B.小球隨圓環(huán)旋轉(zhuǎn)的角速度為5rad/s

C.小球運(yùn)動(dòng)的線速度大小為1.5m/s

D.小球的向心加速度大小為10m/s?

借案］BC

［解析］小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由所受外力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,

令圓環(huán)對(duì)小球的彈力為小對(duì)小球分析有2導(dǎo)=6.25N,故A錯(cuò)誤；對(duì)

小球進(jìn)行受力分析有〃?gtan37。=〃?02火sin37。，解得8=5rad/s,故B正確;同

理有陽(yáng)gtan37°=加Q=什不——T,解得〃=7.5m*,，=1.5m/s,故C正確，D

Rsm37

錯(cuò)誤。

6.如圖所示，甲汽車(chē)在水平路面上轉(zhuǎn)彎行馭。乙汽車(chē)在傾斜路面上轉(zhuǎn)彎行

駛。關(guān)于兩輛汽車(chē)的受力情況，以下說(shuō)法正確的是（）

乙

A.兩車(chē)都受到路面豎直向上的支持力作用

B.兩車(chē)都一定受平行路面指向彎道內(nèi)側(cè)的摩擦力

C.甲車(chē)可能不受平行路面指向彎道內(nèi)側(cè)的摩擦力

D.乙車(chē)可能受平行路面指向彎道外側(cè)的摩擦力

［答案］D

［解析］題圖甲中路面對(duì)汽車(chē)的支持力方向豎直向上，題圖乙中路面對(duì)汽車(chē)

的支持力方向垂直路面斜向上，A錯(cuò)誤；題圖甲中汽車(chē)轉(zhuǎn)彎所需的向心力由路面

高中物理

對(duì)其指向彎道內(nèi)側(cè)的摩擦力提供，C錯(cuò)誤；題圖乙中，當(dāng)路面的支持力與汽車(chē)重

力的合力提供向心力時(shí)，有〃zgtan。解得，=JgRtan仇此時(shí)路面對(duì)汽車(chē)

沒(méi)有摩擦力作用，若代&菰癡,則乙車(chē)受平行路面指向彎道外側(cè)的摩擦力，B

錯(cuò)誤，D正確。

7.智能呼啦圈輕耍美觀，深受大眾喜愛(ài)。如圖甲，將帶有滑輪的短桿一端

穿入腰帶外側(cè)軌道，另一端懸掛一根帶有配重的輕繩，將腰帶水平系在腰間，通

過(guò)人體扭動(dòng)，配重會(huì)隨輕繩做水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)。其簡(jiǎn)化模型如圖乙所示，懸掛

點(diǎn)尸到腰帶中心點(diǎn)。的距離為0.2m,繩子與豎直方向夾角為仇繩長(zhǎng)為0.5m,

可視為質(zhì)點(diǎn)的配重質(zhì)量為0.5kg,重力加速度g=10m/s2。下列說(shuō)法正確的是()

A.增大轉(zhuǎn)速，腰帶受到的合力變大

B.增大轉(zhuǎn)速，則身體對(duì)腰帶的摩擦力增大

C.當(dāng)。變大時(shí)，配重的運(yùn)動(dòng)周期變小

D.當(dāng)使用者掌握好鍛煉節(jié)奏后，能夠使。穩(wěn)定在37。，此時(shí)配重的角速度

為5rad/s

［答案］C

［解析］運(yùn)動(dòng)過(guò)程中腰帶可認(rèn)為不動(dòng)，所以腰帶受到的合力始終為零，保持

不變，A錯(cuò)誤；配重的合力提供向心力，〃?gtan4=〃zX4兀％2(/sin0+尸)，若增大

轉(zhuǎn)速，繩與豎直方向的夾角。將增大，豎直方向Mg=TcosO,則拉力7變大，

對(duì)腰帶分析可得，豎直方向/=Mg+TcosO=Mg+〃?g,故身體對(duì)腰帶的摩擦力不

變，B錯(cuò)誤；對(duì)配重，由牛頓第二定律得〃zgtan。=〃心2(/sin〃+廠)，解得口=

7^——，當(dāng)。穩(wěn)定在37。時(shí)，角速度①=JT?rad/s,7=—=2兀.....-,由

J/sin0+r/、gtan0

數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)。變大時(shí)，配重的運(yùn)動(dòng)周期變小，C正確，D錯(cuò)誤。

能力提升練

高中物理

8.（多選）如圖，矩形金屬框M/V0P螺直放置，其中。。足夠長(zhǎng)，且

P。桿光滑，一根輕彈簧一端固定在M點(diǎn)，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為根的小球，

小球穿過(guò)。0桿，金屬框繞A/N軸分別以角速度3和3,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球均相

對(duì)P。桿靜止，若①，>cu,則與以外勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)相比，以啰'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（）

A.小球的高度一定降低

B.彈簧彈力的大小一定不變

C.小球?qū)U壓力的大小一定變大

D.小球所受合外力的大小一定變大

［答案］BD

［解析］對(duì)小球受力分析，設(shè)彈簧彈力為吊，彈簧與水平方向的夾角為仇

（MP\

則對(duì)小球豎直方向有尸Tsin〃=〃?g,而戶(hù)r=%—^-/o可知。為定值，尸r不變，

則當(dāng)轉(zhuǎn)速增大后，小球的高度不變，彈簧的彈力不變，A錯(cuò)誤，B正確；水平方

向當(dāng)轉(zhuǎn)速較小，桿對(duì)小球的彈力背離轉(zhuǎn)軸時(shí)，有2即

FTCOS-FN=m（i）r,FN=FTcos

0-mco2r,當(dāng)轉(zhuǎn)速較大，桿對(duì)小球的彈力指向轉(zhuǎn)軸時(shí)，有Acos夕+A/=

mcor2r,即A/=nia）'~r-Fycos0^因a/>M根據(jù)牛頓第三定律可知，小球

對(duì)桿的壓力不一定變大，C錯(cuò)誤；根據(jù)/合=〃?①2r可知，因角速度變大，則小球

所受合外力變大，D正確。

9.（多選）如圖所示，直徑為"的豎直圓筒繞中心軸線以恒定的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)

動(dòng)。一子彈以水平速度沿圓筒直徑方向從左側(cè)射入圓筒，從右側(cè)射穿圓筒后發(fā)現(xiàn)

兩彈孔在同一豎直線上且相距為力，重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力，貝女）

高中物理

A.子彈在圓筒中的水平速度為“冬

B.子彈在圓筒中的水平速度為2"導(dǎo)

C.圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可能為兀言

D.圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可能為3兀匡

［答案］ACD

［解析］子彈在圓筒中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與自由下落高度。的時(shí)間相同，即L

則%=4=d唇,故A正確，B錯(cuò)誤；在此段時(shí)間內(nèi)圓筒轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)為半

gi、2力

圈的奇數(shù)倍，即①1=(2〃+1)兀(〃=0,1,2,…)，所以①=J)兀=(2〃+］)兀恭〃

=0.1,2,…)，故C、D正確。

10.(多選)如圖所示，一個(gè)固定在豎直平面內(nèi)的光滑半圓形管道，管道里有

一個(gè)直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，小球在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，從8點(diǎn)脫離后做

平拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)0.3s后又恰好與傾角為45。的斜面垂直相碰。已知半圓形管道的

B.小球在斜面上的相碰點(diǎn)C與B點(diǎn)的水平距離是1.9m

C.小球經(jīng)過(guò)管道的8點(diǎn)時(shí)，受到管道的作用力尺3的大小是1N

D.小球經(jīng)過(guò)管道的8點(diǎn)時(shí):受到管道的作用力公8的大小是2N

［答案］AC

［解析］根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，小球在。點(diǎn)的豎直分速度%=gz=3m/s,水

高中物理

平分速度《=/tan45G=3m/s,則4點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離x=笈=0.9m,A項(xiàng)

正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在8點(diǎn)設(shè)管道對(duì)小球的作用力方向向下，根據(jù)牛頓第二定律有

FNB+"?g=〃=，/=%=3m/s,解得FNB=-1N,負(fù)號(hào)表示管道對(duì)小球的作用

K

力方向向上，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

11.(2025?八省聯(lián)考山西陜西卷)圖⑶是某小河的航拍照片，河道彎曲的主

要原因之一可解釋為：河道彎曲處的內(nèi)側(cè)與外側(cè)河堤均受到流水重力產(chǎn)生的壓

強(qiáng)，外側(cè)河堤還受到流水沖擊產(chǎn)生的壓強(qiáng)。小河某彎道處可視為半徑為A的圓

弧的一部分，如圖(b)所示，假設(shè)河床水平，河水密度為"，河道在整個(gè)彎道處寬

度d和水深〃均保持不變，水的流動(dòng)速度，大小恒定，d《火，忽略流水內(nèi)部的

相互作用力。取彎道某處一垂直于流速的觀測(cè)截面，求在一極短時(shí)間加內(nèi)：(R、

p、d、力、KAf均為已知量)

圖㈤圖(1,)

(1)通過(guò)觀測(cè)截面的流水質(zhì)量Am；

(2)流水速度改變量A,的大小；

(3)外側(cè)河堤受到的流水沖擊產(chǎn)生的壓強(qiáng)p。

［答案］(Dpdh/At(3)^y-

|■解析］(1)由題可知，極短時(shí)間。水流的距離△/=，加

由于橫截面積為5=M

可得水的質(zhì)量A〃?=〃?△%=〃?"/?，加。

(2)由于加極短，可以把水的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)

的規(guī)律可知，其加速度為

高中物理

Cl=~R

又因?yàn)?

Ar

聯(lián)立解得△，=

K

(3)根據(jù)牛頓第二定律可得八△/占

K

聯(lián)立上述結(jié)論，解得產(chǎn)=7*

A

水流與河堤作用的面積S'?加

故外側(cè)河堤受到的流水沖擊產(chǎn)生的壓強(qiáng)

pdhONt

F-6—pdd

Ps'M也R°

12.(2023?福建卷)一種離心測(cè)速器的簡(jiǎn)化工作原理如圖所示。細(xì)桿的一端固

定在豎直轉(zhuǎn)軸OO'上的。點(diǎn)，并可隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。桿上套有一輕質(zhì)彈簧，彈簧

一端固定于。點(diǎn)，另一端與套在桿上的圓環(huán)相連。當(dāng)測(cè)速器穩(wěn)定工作時(shí)，圓環(huán)

將相對(duì)細(xì)桿靜止，通過(guò)圓環(huán)的位置可以確定細(xì)桿勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。已知細(xì)桿長(zhǎng)

度￡=0.2m,桿與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角。始終為60。，弛簧原長(zhǎng)彈