第六章 圆周运动 章末测试题-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理必修第二册练习手册（人教版）

N 高中物理必修第二册（人教版） 4 681012x 第12题答图 (3)到达N点时竖直分速度大小为o=4ms,水平 分速度u,=a水平t-2=12ms,故v=Vm6+w=4V10ms。 13.(1)0.2m/s(2)53°(3)200m 【解析】(1)设水流速度为”1，小船在静水中速度 为，身与河胖直时，则有产一四 m/min= 12m/min=0.2m/s。 (2)船身逆水向上游行驶时， 速度情况如图所示，则d=V-t2, 船身与河岸垂直时，d=1,故得 v2=20m/min=0.33m/s;船头与河岸 夹角cosa号，得a-530。 第13题答图 (3)河宽d=2t=200m。 14.(1)0.8m/s1.1m(2)4.0s 【解析】(1)y轴方向在0-2.0s内小球运动的加速 度为a4,则F=ma。2.0s末小球在y轴方向的速度1= a,y轴方向位移行分，代入数据得08ms。文 轴方向为匀速直线运动，=，2s内的位移s=Vx+y7= 0.8V2m≈1.1m。 (2)设2.0s后小球运动的加速度为a2,则F=m。 F,的作用时间为2时，小球的速度变为与初速度相同」 由于水平方向匀速直线运动，速度不变，竖直方向速度 从v1减小到0，即恢复原来的速度v1=b2,代人数据， 解得t2=4.0s。 15.(1)1s(2)2.4m/s(3)6.8m 【解析】(1)物体A上滑的过程中，由牛顿第二定 律得mgsin0=ma。设经过t时间B物体击中A物体，由 运动学公式0=1-t,代人数据得=1s。 (2)平抛物体B的水平位移：x号c0s37°-24m, 平抛速度：==24ms。 (3)物体A、B间的高度差：h=之sin37+28产 6.8mo >“第六章章末测试题 1.B2.C3.B4.B 5.D【解析】A、B两个座椅具有相同的角速度。 根据公式v=wr,A的运动半径小，A的速率就小，故A 72 错误；根据公式a=w,A的运动半径小，T A的向心加速度就小，故B错误；对任一 0 座椅，受力如图，A的向心加速度越小， A的向心力越小，A对缆绳的拉力就小， 、8 故C错误；由绳子的拉力与重力的合力提 供向心力，则得mgtan0=mwr,得tan0=第5题答图 ,A的半径r较小，w相等，可知A与竖直方向夹 g 角0较小，故D正确。 6.B【解析】设A、B的质量为m,小车突然停止 运动，A球由于惯性，会向前摆动，将做圆周运动，则 对A球有-mg=m二，解得=mg+m号-3mg:B球受 到小车前壁的作用停止运动，在竖直方向上拉力等于重 力，对B球有T=mg。所以Tg:TA=1:3,B正确。 7.C【解析】小球角速度w较小，未离开锥面 时，设线的张力为F,线的长度为L,锥面对小球的支 持力为FN,则有Fcos0+Fsin0=mg,Fsin0-Fcos0= mw2Lsin0,可得出Fr=mgcos0+mw2Lsin20,可见随w由 0开始增加，F由mgcos0开始随w2的增大而线性增 大，当角速度增大到小球飘离锥面时，Fsin0=mw2Lsin0, 得F=wL,可见F随w2的增大仍线性增大，但图线 斜率增大，且过原点，综上所述，C正确。 8.BC 9.CD【解析】在最高点，若v=0,则N=mg=a;若 N-0,由图知b,则有mg=m发=名，解得g=冬， h m发，放A、B错误；由图可知：当心5时，杆对小 球弹力方向向上，当2>b时，杆对小球弹力方向向下， 所以当2=c时，杆对小球弹力方向向下，小球对杆的弹 力方向向上，放C正确：-2，则Nngm员-治，解 得N=mg,即小球受到的弹力与重力大小相等，故D 正确。 10.AD【解析】因为两个物块是同轴转动，所以角 速度相等，在绳子产生弹力之前，都是静摩擦力充当向 心力，根据fm心解得@u-√石，可得A物块到达最 大静摩擦力时的角速度较小，所以角速度逐渐增大时， A物体先达到最大静摩擦力，之后A受到的绳子的拉力 和摩擦力充当向心力，角速度增大，摩擦力不变，拉力 增大；则B物体的摩擦力减小，当拉力增大到一定程 度，B物体所受的摩擦力减小到0后反向，角速度再增 大，B物体的摩擦力反向增大。所以B所受的摩擦力先 增大后减小，又反向增大，先指向圆心，然后背离圆 心，C错误，D正确；A物体的静摩擦力一直增大达到 最大静摩擦力后不变，B错误：物块A所受到的合外力 提供它做圆周运动的向心力，所以随转动速度的增大而 增大，A正确。 11车轮的半径R和齿轮的齿数p=2mRns=2πRV 12.(3)4mmmg(4)k=4 2 h g 13.Fmo'r (n=0,1,2,…) 2an+】 【解析】A、B两物体速度相同，包括速度大小和方 向都相同，而B的速度水平向右，则A一定在最低点 速度才有可能与B相同，根据牛顿第二定律，结合运动 学基本公式求解。A的速度大小PA=r,周期T2红，A 从图示位置运动到最低点的时间1n4子7(a-0,1, 2,…) B做匀加速直线运动，加速度a=卫，运动的时间 m tnT43T(m=0,1,2,…) 4 A、B两物体的速度相同，则有g=DAt,解得F= mwr。(n=0,1,2,…） 2m+】 14)V盒2)警 (3)53 6 【解析】(1)当橡皮绳00拉伸而00刚好为原长 时，设小球做匀速圆周运动的角速度为，由牛顿第二 定律有m:号Rk登号》，解得FV会 (2)当u=V乐0时，豫皮绳00，和橡皮绳 00'都是拉伸的，则有m0R=kR一号)-R-R-号， 解得R=S。 (3)当r-V系时，此时橡皮绳00松范， 则有mR=kR:号，解得R=沿 6 15.(1)4V5m/s(2)10m/s(3)绳长为2m tn-8v3 m 3 【解析】(1)设绳能承受的最大拉力大小为F,手 离地面高度为d,绳长为l,对小球在最低点列牛顿第二 定律方程，有Fmg四，得4V万ms。 (2)设绳子断后球的飞行时间为t,由平抛运动规 律，有竖直方向：1-上之，绳嘶后竖直方向球做自由 落体运动，落地时竖直分速度：o=g,所以v2=V+ 参考答案与解析。 =10m/s。 (3)设绳子长为'，绳子断时球的速度为3，F- mg严，得=√气，绳子断后球做平拉运动，时同 为，有，V,当-d 八即当-2m时：有酸大值：8Yn n 第七章章末测试题 1.A【解析】太阳能电池必须与地面固定接收站相 对静止，即与地球自转同步。 2.A【解析】由Gm皿=m立及绕行天体与中心天体 2 T 连线扫过的面积S子，可得S=子VGm7,则在相 2 等的时间内，该卫星与地球的连线扫过的面积和地球与 太附的连线扫过的面积的比值是√石，A正确。 3.B【解析】因为A、B、C绕地心运动的周期相 同，所以A和C的角速度相等，由v=wr可知，当A和 C相对于地心做圆周运动时，卫星C的运行速率大于物 体A的运行速率，所以A错误，B正确。由于P为B、 C两卫星轨道的交点，根据万有引力定律和牛顿第二定 律可知，卫星B经过P点的加速度等于卫星C经过该 点的加速度，所以C、D错误。 4.B【解析】根据FGmm可知F-r图线为曲线， D错误；由Gm,2=mwr1=m2wr2,可知mr1=m2,因为 r2 t,则r正，mmm,由2m,可 m1+m2 3 Gm 知=Vmm,放。与r不是线性关系，A错误： 由Gm亚=ma,解得a=G,故a-r2图线是过原点的 下2 直线，B正确：由mmg,解得√G 4T 2 T与？不是线性关系，C错误。 5.C【解析】航天飞机在轨道Ⅱ上运行时，由开普 勒第二定律知A错误；在A点由轨道I进人轨道Ⅱ需 启用制动装置行驶，故B错误；由开普勒第三定律得 无太，可知C正确：在轨道1、Ⅱ上经过A点的加速 度均由相同的万有引力提供，故D错误。 6.D【解析】根据题意可得该卫星绕地球运动的角 速度为w=号，由6=o可得=它，A能求 出；不考虑地球自转，在地球表面万有引力等于重力， 73第六章章 （时间：75分钟 一、选择题（本题共10小题，共46分。第 1~7小题只有一项符合题目要求，每小 题4分。第8~10小题有多项符合题目 要求，每小题6分，全部选对的得6 分，选对但不全的得3分，有选错的得 0分) 1.关于匀速圆周运动，以下说法正确的是 A.匀速圆周运动是匀速运动 B.匀速圆周运动是变加速曲线运动 C.匀速圆周运动的线速度v、周期T都是 恒量 D.匀速圆周运动的向心加速度a是恒量， 线速度v方向时刻改变 2.如图所示是自行车传 动结构的示意图，其 中A是半径为r1的大 第2题图 齿轮，B是半径为2 的小齿轮，C是半径为3的后轮，假设脚 踏板的转速为n,则自行车前进的速度为 ( A.Tnrr3 B.Tinr2r3 T2 C.2unria D.2mnr2ra 3.一位同学做飞镖游戏， 已知圆盘的直径为d, 飞镖距圆盘为L,且对 准圆盘上边缘的A点 第3题图 第六章章末测试题 末测试题 总分：100分) 水平抛出，初速度为vo,飞镖抛出的同 时，圆盘以垂直圆盘过盘心O的水平轴匀 速运动，角速度为ω。若飞镖恰好击中A 点，则下列关系正确的是() A.dvi=1'g B.wL=m(1+2n)vo(n=0,1,2,3,…) C.02w2 D.dw2=gT2(1+2n)2(n=0,1,2,3,…)） 4.如图所示，物体A、B随 A B 水平圆盘绕轴匀速转动， 物体B在水平方向所受的 第4题图 作用力有() A.圆盘对B及A对B的摩擦力，两力都 指向圆心 B.圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B 的摩擦力背离圆心 C.圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力 D.圆盘对B的摩擦力和向心力 5.如图所示，“旋转秋 千”中的两个座椅A、 B质量相等，通过相同 长度的缆绳悬挂在旋转 第5题图 圆盘上。不计空气阻力的影响，当旋转圆 盘绕竖直中心轴匀速转动时，下列说法正 确的是() A.A的速率大于B的速率 B.A的向心加速度大于B的向心加速度 C.缆绳对A的拉力大于缆绳对B的拉力 N 高中物理必修第二册（人教版） D.悬挂A的缆绳与竖直方向的夹角小于 悬挂B的缆绳与竖直方向的夹角 6.如图所示，将完全相同的 两小球A、B,用长L= 0.8m的细绳悬于以v= 7777777777 777777 第6题图 4m/s向右匀速运动的小车 顶部，两球分别与小车前后壁接触，由于 某种原因，小车突然停止运动，则停止运 动瞬间，两悬线中的张力之比T:TA为 (g取10m/s2)() A.1:1 B.1:3 C.3:1 D.2:3 7.用一根细线一端系一小球 (可视为质点)，另一端固定 在一光滑圆锥顶上，如图所 示。设小球在水平面内做匀 第7题图 速圆周运动的角速度为ω，线的张力为 F,则F随w2变化的图像是图中的 A 】 8.如图所示，一个内壁 光滑的圆锥形筒的轴 线垂直于水平面，圆 锥筒固定，有质量相 第8题图 等的小球A和B沿着筒的内壁在水平面 内做匀速圆周运动，A的运动半径较大， 则下列说法中正确的是() A.球A的线速度小于球B的线速度 B.球A的角速度小于球B的角速度 C.球A的加速度等于球B的加速度 6 D.球A对筒壁的压力大于球B对筒壁的 压力 9.如图甲所示，轻杆一端固定在0点，另一 端固定一小球，现让小球在竖直平面内做 半径为R的圆周运动。小球运动到最高 点时，杆与小球间弹力大小为F,小球在 最高点的速度大小为v,其F-2图像如图 乙所示。则( 0 甲 第9题图 A.小球的质量为b B.当地的重力加速度大小为号 C.2=c时，小球对杆的弹力方向向上 D.2=2b时，小球受到的弹力与重力大小 相等 10.如图示，两物块A、 B套在水平粗糙的CD A 杆上，并用不可伸长 的轻绳连接，整个装 第10题图 置能绕过CD中点的轴OO'转动。已知两 物块质量相等，杆CD对物块A、B的最 大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于 自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物 块A到O0'轴的距离为物块B到O0'轴 距离的2倍，现让该装置从静止开始转 动，使转速逐渐增大，则从绳子处于自 然长度到两物块A、B即将滑动的过程 中，下列说法正确的是() A.物块A受到的合外力一直在增大 B.物块A受到的摩擦力一直在增大 C.物块B受到的静摩擦力先增大后减小 D.物块B受到的静摩擦力先增大后减小 再增大 二、非选择题（本题共5小题，共54分） 11.(6分)如图所示为一 实验小车中利用光电 D 脉冲测量车速和行程 的示意图。A为光源， 第11题图 B为光电接收器，A、B均固定在小车 上，C为小车的车轮，D为与C同轴相 连的齿轮，车轮转动时，A发出的光束 通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光 信号，被B接收并转换成电信号，由电 子电路记录和显示。若实验显示单位时 间的脉冲数为n,累积脉冲数为N,则要 测出小车的速度和行程，还必须测量的 物理量或数据是 ;小 车速度的表达式为 行程的 表达式为 12.(8分)如图甲所示是“用圆锥摆粗略验 证向心力的表达式”的实验，实验步骤 如下： 第12题图 (1)用秒表记下钢球运动n圈的时间t。 (2)通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周 运动的半径，并用天平测出钢球质 第六章章末测试题。 量m。 (3)测出钢球（以球心为准）到悬点的 竖直高度h,重力加速度为g。用上 述测得的量分别表示钢球所需要向 心力的表达式F= ，钢球 所受合力的表达式F2= (4)改变小球做圆周运动的半径，多次 实验，得到如图乙所示的关系图像， 可以达到粗略验证向心力表达式的 目的，该图线的斜率表达式为 13.(12分)如图所示，B物体质量为m, 放在光滑的水平地面上，在水平恒力F 的作用下由静止开始向右运动，同时A 物体从图中位置开始在竖直面内由M点 开始逆时针做半径为r、角速度为ω的 匀速圆周运动。求力F为多大时可使A、 B两物体在某时刻的速度相同。 M 第13题图 (7 N 高中物理必修第二册（人教版） 14.(12分)在水平圆盘上有一过圆心的光 滑水平槽，槽内有两根原长、劲度系数 均相同的橡皮绳拉住一质量为m的小 球，一条橡皮绳拴在O点，另一条拴在 O点，球在O点，O点为圆盘的中心， O点为圆盘的边缘。橡皮绳的劲度系数 为k,原长为圆盘半径R的，现使圆 盘的角速度由0缓慢增大，求： (1)当橡皮绳001拉伸而00'刚好为原 长时，圆盘的角速度 2)圆盘的角速度为am=V玩时，小球 圆周运动的半径R。 3)圆盘的角速度为=√新时，小球 5m 圆周运动的半径R2。 00◆ 第14题图 (8 15.(16分)小明站在水平地面上，手握不 可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质 量为3kg的小球，绳子能承受的最大拉 力为110N,甩动手腕，使球在竖直平 面内做圆周运动。当球某次运动到最低 点时，绳恰好断掉，球飞行一段水平距 离后落地，如图所示。已知握绳的手离 地面高度为d=4m,手与球之间的绳长 为3m,g取10m/s2,忽略手的运动半 径和空气阻力。（结果可用根号表示）》 (1)求绳断时球的速度大小v1。 (2)求球落地时的速度大小2。 (3)改变绳长，使球重复上述运动，若 绳仍在球运动到最低点时断掉，要 使球抛出的水平距离最大，绳长应 为多少？最大水平距离为多少？ 77777777777 第15题图