文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
2024 年高考物理一轮复习热点重点难点夯练与提升
专题24 圆周运动基本物理量、水平面斜面内的圆周运动
特训目标
特训内容
目标1
圆周运动的基本物理量（1T—4T）
目标2
水平面内圆周运动（圆锥模型）（5T—8T）
目标3
水平面内圆周运动（转盘模型）（9T—12T）
目标4
斜面上有摩擦的圆周运动（13T—16T）
【特训典例】
一、圆周运动的基本物理量
1．盾构隧道掘进机，简称盾构机，是一种隧道掘进的专用工程机械，又被称作“工程机械之王”，是城
市地铁建设、开山修路、打通隧道的利器。图为我国最新研制的“聚力一号”盾构机的刀盘，其直径达
36m，转速为5r/min，下列说法正确的是（ ）
A．刀盘工作时的角速度为
B．刀盘边缘的线速度大小约为9.4m/s
C．刀盘旋转的周期为0.2s
D．刀盘工作时各刀片的线速度均相同
2．机动车检测站进行车辆尾气检测原理如下：车的主动轮压在两个相同粗细的有固定转动轴的滚动圆筒
上，可在原地沿前进方向加速，然后把检测传感器放入尾气出口，操作员把车加速到一定程度，持续一定
时间，在与传感器相连的电脑上显示出一系列相关参数。现有如下检测过程简图：车轴A 的半径为ra，车
轮B 的半径为rb，滚动圆筒C 的半径为rc，车轮与滚动圆筒间不打滑，当车轮以恒定转速n（每秒钟n 转）
运行时，下列说法正确的是（ ）
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．C 的边缘线速度为2πnrc
B．A、B 的角速度大小相等，均为2πn，且A、B 沿顺时针方向转动，C 沿逆时针方向转动
C．A、B、C 的角速度大小相等，均为2πn，且均沿顺时针方向转动
D．B、C 的角速度之比为
3．我国劳动人民发明的汉石磨盘可使谷物脱壳、粉碎，通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉，如图所示。若
驴对磨杆的拉力F 沿圆周切线方向，大小为500N，磨盘半径r 为0.4m，磨杆长为0.4m，驴对磨杆的拉力
作用在磨杆末端，磨盘转动一周的时间为5s（驴拉磨可以看成做匀速圆周运动），则（ ）
A．磨盘与磨杆处处线速度相等
B．磨杆末端的线速度大小为πm/s
C．磨盘边缘的向心加速度大小为0.64π2m/s2
D．驴拉磨转动一周拉力的平均功率为160πW
4．某同学以“自行车的齿轮传动”作为探究学习的课题。该同学通过观察发现，自行车的大齿轮与小齿
轮通过链条相连，后轮与小齿轮绕共同的轴转动。脚踏板如图所示，测得大齿轮的半径为
，小齿轮的半
径为
，自行车后轮的半径为R。若测得在时间t 内大齿轮转动的圈数为N，则自行车前进的速度大小表达
式为（ ）
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．
B．
C．
D．
二、水平面内圆周运动（圆锥模型）
5．据史料记载，拨浪鼓最早出现在战国时期，宋代小型拨浪鼓已成为儿童玩具。现有一拨浪鼓上分别系
有长度不等的两根轻绳，绳一端系着小球，另一端固定在关于手柄对称的鼓沿上。现使鼓绕竖直放置的手
柄匀速转动，稳定两球在水平面内做周期相同的匀速圆周运动。下列各图中两球的位置关系正确的是（图
中轻绳与竖直方向的夹角
）（ ）
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，转动轴垂直于光滑水平面，交点O 的上方h（A 点）处固定细绳的一端，细绳的另一端拴接
一质量为m 的小球B，绳长l 大于h，转动轴带动小球在光滑水平面上做圆周运动。当转动的角速度
逐渐
增大时，下列说法正确的是（ ）
A．小球始终受三个力的作用
B．细绳上的拉力始终保持不变
C．要使球不离开水平面，结合
得到角速度的最大值为
D．角速度
逐渐增大，球可以上升到高度h 以上
7．如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q 上，Q 放在带小孔（小孔光
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
滑）的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆），现使小球改到一个更高一些的水平
面上做匀速圆周运动（图中P′位置），两次金属块Q 都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比
较，下面的判断正确的是（ ）
A．细线所受的拉力变小
B．小球P 运动的角速度变大
C．Q 受到桌面的静摩擦力变小
D．Q 受到桌面的支持力变小
8．如图所示，一圆锥体可绕其中心竖直转轴MN 转动，圆锥面母线与水平面间夹角为θ。可视为质点的小
物块a、b 位于圆锥面上不同位置，a 到顶点的距离与b 到顶点的距离之比为1︰3。已知两物块的质量相等，
与圆锥面之间的动摩擦因数均为μ。当圆锥体绕转轴MN 以角速度ω 匀速转动时，两个小物块与圆锥体之
间没有发生相对滑动。重力加速度为g。关于两个小物块的运动说法正确的是（ ）
A．两物块受到的摩擦力大小相等
B．两物块向心力之比为1︰3
C．小物块a 受到支持力与摩擦力的合力大小等于mg
D．若逐渐增大角速度ω，物块b 先出现相对滑动
三、水平面内圆周运动（转盘模型）
9．如图所示，叠放在水平转台上的物体A、B、C 正随转台一起以角速度
匀速转动（均未发生相对滑
动）。物体A、B、C 的质量分别为3m、2m、m，各接触面间的动摩擦因数都为
，物体B、C 离转台中心
的距离分别为r、1.5r。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。以下说法正确的是（ ）
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．物体B 对物体A 的摩擦力最大为
B．物体C 与转台间的摩擦力大于物体A 与物体B 间的摩擦力
C．转台的角速度
有可能恰好等于
D．若角速度
缓慢增大，则物体A 与物体B 将最先发生相对滑动
10．一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R，甲、乙两物体质量分别为M 和m（M>m），
它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为压力的
倍，两物体用一根长为L（L<R）的轻绳连在一起，如图所示。
若将甲物体放在转轴的位置，甲、乙之间的轻绳刚好沿半径方向被拉直，让圆盘从角速度为0 开始转到，
角速度逐渐增大，两物体与圆盘不发生相对滑动，（两物体均可看作质点，重力加速度为g）则下列说法
正确的是（ ）
A．随着角速度的增大的过程中，物块m 受到的摩擦力先增加再逐渐减少
B．随着角速度的增大的过程中，物块M 始终受到摩擦力
C．则圆盘旋转的角速度最大不得超过
D．则圆盘旋转的角速度最大不得超过
11．如图甲所示，两个完全一样的小木块a 和b（可视为质点）用轻绳连接置于水平圆盘上，a 与转轴OO′
的距离为l。圆盘从静止开始绕转轴极缓慢地加速转动，木块和圆盘保持相对静止。ω 表示圆盘转动的角速
度，a、b 与圆盘保持相对静止的过程中所受摩擦力与ω2满足如图乙所示关系，图中f2= 3f1，下列判断正
确的是（ ）
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．图线（1）对应物体b
B．绳长为2l
C．
D．ω = ω2时绳上张力大小为
12．如图所示。在匀速转动的水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连的物体A 和B，A 和B 质量都为m。
它们分居圆心两侧，与圆心的距离分别为
，
，A、B 与盘间的动摩擦因数相同且均为
。若
最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速从零开始逐渐加快到两物体刚好要发生但还未发生滑动时，下
列说法正确的是（ ）
A．绳子的最大张力为
B．当A 所受的摩擦力为零时，圆盘的角速度为
C．随着角速度的增大，A 所受摩擦力的方向和大小都会变化，而B 所受的摩擦力方向不变
D．随着角速度的增大，A 所受的摩擦力一直减小，而B 所受的摩擦力一直增大
四、斜面上有摩擦的圆周运动
13．我国越野滑雪集训队为备战2022 冬奥会，在河北承德雪上项目室内训练基地，利用工作起来似巨型
“陀螺”的圆盘滑雪机模拟一些特定的训练环境和场景，滑雪机转速和倾角（与水平面的最大夹角达
18°）根据需要可调。一运动员的某次训练过程简化为如图模型：圆盘滑雪机绕垂直于盘面的固定转轴以恒
定的角速度ω 转动，盘面上离转轴距离为10m 处的运动员（保持如图滑行姿势，可看成质点）与圆盘始终
保持相对静止，运动员质量为60kg，与盘面间的动摩擦因数为0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘
面与水平面的夹角为15°，g 取10m/s2，已知sin15°≈0.260，cos15°≈0.966。则下列说法正确的是（ ）
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．运动员随圆盘做匀速圆周运动时，一定始终受到两个力的作用
B．ω 的最大值约为0.47rad/s
C．ω 取不同值时，运动员在最高点受到的摩擦力一定随ω 的增大而增大
D．运动员由最低点运动到最高点的过程中摩擦力对其所做的功约为3420J
14．如图所示，与水平面成37°角的倾斜匀质圆盘绕垂直于盘面的中心固定轴匀速转动，一根不可伸长的
细绳穿过圆盘中心，圆盘上方部分细绳与圆盘表面平行，一端悬挂质量为
的物块A，另一端与随圆
盘一起转动的物块B 相连，已知物块B 的质量为
。物块B 到圆盘中心的距离
，与盘面之间的
动摩擦因数
，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑细绳与圆盘之间的摩擦力，取
，
，
。当物块A 始终保持静止时，圆盘转动的角速度可能为（ ）
A．
B．
C．
D．
15．如图，一直角斜劈ABC 绕其竖直边BC 做圆周运动，斜面上小物块始终与斜劈保持相对静止。若斜劈
转动的角速度缓慢增大，下列说法正确的是（ ）
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．物块运动的周期变大
B．斜劈对物块的作用力逐渐增大
C．斜劈对物块的支持力逐渐增大
D．斜劈对物块的摩擦力逐渐增大
16．如图所示，倾斜圆盘圆心处固定有与盘面垂直的细轴，盘面上沿同一直径放有质量均为m 的A、B 两
物块（可视为质点），分别用两根平行圆盘的不可伸长的轻绳与轴相连。物块A、B 与轴的距离分别为2L
和L，与盘面的动摩擦因数均为
，盘面与水平面的夹角为
。圆盘静止时，两轻绳无张力处于自然伸直
状态。当圆盘以角速度
匀速转动时，物块A、B 始终与圆盘保持相对静止。当物块A 转到最高点时，A 所
受绳子的拉力刚好为零，B 所受的摩擦力刚好为最大静摩擦力。已知重力加速度为g。最大静摩擦力等于
滑动摩擦力。则下列说法正确的是（ ）
A．
B．运动过程中绳子对A 拉力的最大值为
C．运动过程中B 所受摩擦力的最小值为
D．物块B 从最低点运动到最高点的过程中摩擦力的冲量大小为
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
9
