《2026年高中必刷题高中物理必修第二册人教版》

5. 如图所示，一根长为L的轻杆，O端用光滑的铰链固定，另一端固定着一个小球A，轻杆靠在一个高为h的物块上.当物块以速度v向右运动至轻杆与水平方向夹角为θ时，物块与轻杆的接触点为B，下列说法正确的是 (D)


A.A的角速度大于B点的角速度
B.A的线速度等于B点的线速度
C.小球A转动的角速度为vsinθ/h
D.小球A的线速度大小为vLsin²θ/h

答案： 5.D　[解析]小球A和B点的运动为同轴转动，所以A、B具有相同的角速度，即$\omega_A = \omega_B$，根据$v = r\omega$知，A的线速度大于B点的线速度，故A、B错误；当物块以速度$v$向右运动至杆与水平方向夹角为$\theta$时，B点的线速度等于物块的速度在垂直于轻杆方向上的分速度，即$v_B = v_{\perp}=v\sin\theta$，则小球A转动的角速度$\omega_A = \omega_B=\frac{v_B}{r_{OB}}=\frac{v\sin\theta}{h}$，小球A的线速度大小$v_A = r_A\omega_A=\frac{vL\sin\theta}{h}$，故C错误，D正确。
方法总结：本题为圆周运动和关联速度的综合，注意将物块的速度沿杆方向和垂直于杆方向分解，在垂直于杆方向上的速度等于B点绕O点转动的线速度，根据$v = r\omega$求出杆转动的角速度，再根据杆的角速度和小球A的转动半径求出小球A的线速度大小。

6. [山东聊城2024高一下期中](多选)如图所示，半径为R的水平圆盘绕中心O点做匀速圆周运动，圆盘中心O点正上方H处有一小球被水平抛出，此时半径OB恰好与小球初速度方向垂直，从上向下看圆盘沿顺时针转动，小球恰好落在B点，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是 (BD)


A.小球的初速度大小为$R\sqrt {2H/g}$
B.小球的初速度大小为$R\sqrt {g/2H}$
C.圆盘的角速度大小可能为$\frac {3π}{2}\sqrt {2H/g}$
D.圆盘的角速度大小可能为$\frac {7π}{2}\sqrt {g/2H}$

答案： 6.BD　[解析]小球做平抛运动，由$H = \frac{1}{2}gt^{2}$可得小球下落的时间为$t = \sqrt{\frac{2H}{g}}$，小球的初速度大小为$v_0 = \frac{R}{t}=R\sqrt{\frac{g}{2H}}$，故A错误，B正确；在小球下落的这段时间内，圆盘转过的角度为$\theta = 2n\pi+\frac{3\pi}{2}(n = 0,1,2,·s)$，所以圆盘的角速度大小为$\omega = \frac{\theta}{t}=\frac{4n\pi + 3\pi}{2}\sqrt{\frac{g}{2H}}(n = 0,1,2,·s)$，当$n = 1$时，$\omega = \frac{7\pi}{2}\sqrt{\frac{g}{2H}}$，故C错误，D正确。

7. [重庆一中2024高一下月考]如图所示的圆盘，半径为R，可绕过圆心O的水平轴转动，在圆盘的边缘沿同一直径方向固定两根长为R的轻杆，杆的端点各有一可视为质点的小球A、B，在圆盘上缠绕足够长的轻绳.轻绳的另一端拴接一小球C.现将装置由静止释放，小球C向下以$\frac{1}{3}$g(g为重力加速度)的加速度做匀加速直线运动，圆盘与轻绳间不打滑，经过一段时间圆盘转过两圈，则 (B)


A.圆盘转两圈所用的时间为2$\sqrt {3πR}{g} $
B.圆盘转两圈时，小球A的角速度大小为
C.圆盘转两圈时，圆盘的角速度大小为
D.圆盘转两圈时，小球B的线速度大小为

答案： 7.B　[解析]圆盘转两圈时，小球C下降的位移为$x = 2×2\pi R = 4\pi R$，根据位移时间公式有$x = \frac{1}{2}×\frac{1}{3}gt^{2}$，解得圆盘转两圈所用的时间为$t = 2\sqrt{\frac{6\pi R}{g}}$，A错误；此时小球C的速度大小为$v = \frac{1}{3}gt=\frac{2}{3}\sqrt{6\pi gR}$，则圆盘和小球A的角速度大小为$\omega = \frac{v}{R}=\frac{2}{3}\sqrt{\frac{6\pi g}{R}}$，B正确，C错误；小球B的角速度大小也为$\frac{2}{3}\sqrt{\frac{6\pi g}{R}}$，则小球B的线速度大小为$v_B = \omega·2R=\frac{4}{3}\sqrt{6\pi gR}$，D错误。

8. [江苏南京2025高一下期中]如图所示，带有一白点的黑色圆盘，可绕过其中心且垂直于盘面的轴匀速转动，每秒沿顺时针方向旋转20圈.在暗室中用每秒闪光25次的频闪光源照射圆盘，观察到白点的转动方向和周期为 (B)


A.顺时针，0.2s
B.逆时针，0.2s
C.顺时针，0.04s
D.逆时针，0.04s

答案： 8.B
题图剖析
每相邻两次闪光之间，圆盘转过$\frac{4}{5}$圈。
[解析]根据题意可知，白点转动的频率为$f_0 = 20Hz$，在暗室中用每秒闪光25次的频闪光源照射圆盘，频闪光源的频率$f' = 25Hz$，由于$f_0＜f'＜2f_0$，所以观察到白点逆时针旋转，相对频率为$f'' = f' - f_0 = 25Hz - 20Hz = 5Hz$，故白点逆时针旋转的周期为$T'' = \frac{1}{f''}=\frac{1}{5}s = 0.2s$，B正确。

9. [江西师范大学附中2025高一下月考]在放映电影时，一般电影机每秒钟切换24幅画面.一辆汽车的车轮上有三根辐条，车轮半径为0.5m，则下列判断中正确的是 (C)

A.无论车轮转速多大，都不会感觉车轮倒转
B.只有车轮转速为24r/s时，才会感觉车轮不转动
C.车速为12πm/s时，一定可以看到画面上有6根辐条
D.车速为4kπm/s时(其中k = 1,2,3,…)，一定可以看到画面上有6根辐条

答案： 9.C [解析]车轮有3根辐条，相邻两根辐条夹角为$\frac{2\pi}{3}$，如果$\frac{1}{24}s$车轮刚好转过$\frac{2\pi}{3}$，那么我们会觉得车轮没有转，或者$\frac{1}{24}s$刚好转过$\frac{2\pi}{3}$的整数倍，那么我们也会觉得车轮没有转；同理，若$\frac{1}{24}s$车轮转过的角度比$\frac{2\pi}{3}$小一些，则会感觉车轮在倒转，A错误；当感觉车轮不转动时，说明在$\frac{1}{24}s$内，每根辐条转过的角度应满足$\theta = k·\frac{2\pi}{3}(k = 1,2,3,·s)$，此时车轮转速为$n = \frac{\theta}{2\pi t}=\frac{k·\frac{2\pi}{3}}{2\pi×\frac{1}{24}} = 8k r/s(k = 1,2,3,·s)$，B错误；若看到画面上有6根辐条，则说明每次切换画面时，即在$\frac{1}{24}s$内，每根辐条转过的角度为$\frac{\pi}{3}$的奇数倍，则有$\theta_1 = (2k + 1)·\frac{\pi}{3}(k = 0,1,2,·s)$，此时车轮角速度为$\omega = \frac{\theta_1}{t}=8(2k + 1)\pi rad/s(k = 0,1,2,·s)$，则车速为$v = \omega r = 4(2k + 1)\pi m/s(k = 0,1,2,·s)$，当$k = 1$时，可得$v = 12\pi m/s$，C正确，D错误。