第六章 圆周运动 单元检测（提升卷）-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

第六章圆周运动单元检测同步练习（提升卷） 2025-2026学年高一下学期人教版必修二 一、单选题 1．关于圆周运动的概念与规律，下列说法正确的是（　　） A．匀速圆周运动的向心力等于合力 B．匀速圆周运动的线速度保持不变 C．做匀速圆周运动的物体所受合力增大将做离心运动 D．匀速圆周运动是一种匀变速运动 2．如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时（　　） A．为了防止爆胎，汽车应高速驶过 B．汽车受到重力、支持力、向心力 C．桥对汽车的支持力与汽车的重力大小相等 D．汽车所需的向心力由汽车受到的支持力和重力的合力提供 3．一轻质弹簧自然长度为0.4m，当其一端固定而另一端竖直悬挂一物块时伸长0.1m。如果将该弹簧一端固定，另一端系相同物块，物块在光滑水平面上以的线速度做匀速圆周运动，如图所示。弹簧处在弹性限度内，取重力加速度大小g=10m/s2。则物块运动时该弹簧的长度为（　　） A．0.5m B．0.6m C．0.7m D．0.8m 4．如图所示，很多饭店的餐桌上有水平转盘。匀速转动转盘，关于转盘上的茶杯，下列说法正确的是（　　） A．当其相对于转盘静止时，越靠近圆心，角速度越大 B．当其相对于转盘静止时，不管距离圆心远近，所受摩擦力大小相等 C．缓慢增大转盘转速，放置位置越远离圆心越容易滑动 D．缓慢增大转盘转速，空杯比满杯更容易滑动 5．图甲为儿童玩具拨浪鼓，其简化模型如图乙，拨浪鼓上分别系有长度不等的两根细绳，绳一端系着小球，另一端固定在关于手柄对称的鼓沿上；A、B两球相同，连接A球的绳子更长一些，现使鼓绕竖直方向的手柄匀速转动，两小球在水平面内做周期相同的匀速圆周运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．两球做匀速圆周运动时绳子与竖直方向的夹角 B．A、B两球的向心加速度相等 C．A球的线速度小于B球的线速度 D．A球所受的绳子拉力大于B球所受的绳子拉力 6．如图是一皮带传动装置的示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r。B点在小轮上，到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，那么以下说法正确的有（　　） A．A、B、C、D点的线速度之比是1:1:2:4 B．A、B、C、D点的角速度之比是2:1:2:4 C．A、B、C、D点的向心加速度之比是2:1:1:1 D．A、B、C、D点的向心加速度之比是4:1:2:4 7．某同学将手机用充电线悬挂于固定点，拉开一定角度（小于45°）释放，手机在竖直面内沿圆弧往复运动，手机传感器记录速率v随时间t变化的关系如图所示。不计空气阻力。则手机（　　） A．在A、C两点时，速度方向相反 B．在B点时，手机受到合力为零 C．在C点时，线中拉力最小 D．在B、D两点时，线中拉力相同 二、多选题 8．如图所示，内壁光滑的竖直圆桶绕中心轴做匀速圆周运动，一物块用不可伸长的细绳系着，绳子的另一端系于圆桶上表面圆心，且物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动，则（　　） A．绳子的拉力不可能为零 B．桶对物块的弹力不可能为零 C．若它们以更大的角速度一起转动，绳子的拉力一定增大 D．若它们以更大的角速度一起转动，绳子的拉力仍保持不变 9．如图（a）所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动，小球运动到最高点时，速度大小为v，绳对小球的拉力为T，其T-v2图像如图（b）所示。不计一切阻力，小球可视为质点，则（　　） A．轻质绳长为 B．当地的重力加速度大小为a C．当v2=c时，轻质绳的拉力大小为 D．当v2=b时，小球恰好可以在竖直面内做完整的圆周运动 10．一根轻质细线一端系一可视为质点的小球，细线另一端固定在一光滑圆锥顶上，如图1所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为，线的张力随变化的图像如图2所示（图中数值单位均为国际单位），取。下列说法正确的是（　　） A．细线的长度为1m B．细线的长度为0.5m C．小球的质量为2kg D．小球的质量为3kg 三、实验题 11．两学习小组A、B用如图所示实验装置验证向心力大小与速度的平方成正比。轻绳（未知长度）一端在圆心O处与DIS传感器相连（图中未画出），用于测量摆锤做圆周运动过程中绳拉力F的大小，另一端与一摆锤相连，摆锤平衡时重心恰在等高线O处，装置中的标尺盘相邻等高线间距相等。利用光电门可测得摆锤通过光电门时的速度v。已知重力加速度为g。 (1)A组同学控制摆锤的质量m（未知）、运动半径r（未知）不变，多次改变摆锤的释放点高度，记录摆锤每次运动至最低点时绳中的拉力大小F及摆锤经过光电门的速度大小v，若以F为纵坐标，以__________（选填“v”“v2”或“”）为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线，即可说明摆锤的向心力与速度平方成正比。若测得图线的斜率为k，纵截距为b，则摆锤的质量m=__________。（用已知及所测物理量字母表示） (2)B组同学控制摆锤的质量m（未知）、运动半径r（未知）不变，将摆锤从不同高度的等高线处由静止释放，记录每次高度h及对应的摆锤运动至最低点时绳中的拉力大小F，描绘出F—h图像，若表达式__________成立，则可证明摆锤的向心力与速度平方成正比，根据图线的斜率或纵截距，也可求出摆锤质量。 (3)在实验中B组同学测得的摆锤质量比A组同学明显偏小，造成这个误差的最主要原因可能是_。 A．B组同学每次释放时将摆锤的最高点与高度为h的等高线对齐 B．B组同学每次释放时将摆锤的最低点与高度为h的等高线对齐 C．B组同学每次释放时摆锤初速度不为零 12．在研究做匀速圆周运动的物体所受向心力大小与质量、角速度和半径的关系实验中： (1)小明同学用如图甲所示装置进行实验。在探究向心力大小与圆周运动半径的关系时，将两个相同质量的小球，分别放在C挡板处与______（选填“A”或“B”）挡板处，同时将传动皮带套在半径______（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮上。 (2)小红同学用如图乙所示装置验证向心力大小与角速度的关系。长度为L的细线上端固定，下端悬挂质量为m的小球（视为质点），将画有几个同心圆的白纸置于悬点下方的平台上，其圆心在细线悬挂点的正下方。现给小球一初速度，使其恰沿纸面上半径为R的圆做匀速圆周运动，此时小球对纸面恰好无压力，用秒表记录小球转动n圈所用的总时间为t。不计空气阻力，重力加速度大小为g。 ①小球做匀速圆周运动的角速度为______（用给出的字母表示）。 ②保持n的取值不变，改变L和R进行多次实验，可获取不同的t。若以t²为纵轴，作出的图像为一条直线，则横轴为______（选填选项前的字母）。 A．L+R    B．L–R    C．    D． 四、解答题 13．一个质量为m的小球，由长为L的细线吊在天花板下，恰好在水平面内做匀速圆周运动，轨道平面与地面的距离为h，细线与竖直方向的夹角为θ，如图所示。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力。 （1）小球的向心加速度an的大小； （2）若某时刻剪断细线，求小球落地时的速度大小。    14．某游乐设施如图所示，由半圆形APB和直线形BC细圆管组成的轨道固定在水平桌面上（圆半径比细圆管内径大得多），轨道内壁光滑。已知APB部分的半径R=0.8m，BC段长L=1.6m。弹射装置将一质量m=0.2kg的小球（可视为质点）以水平初速度v0=4m/s从A点弹入轨道，小球从C点离开轨道，不计空气阻力，取g=10m/s2。求： （1）小球在半圆形轨道上运动的角速度ω、向心加速度a的大小； （2）从A点运动到C点的时间t；（结果保留三位有效数字） （3）小球在半圆形轨道上运动时细圆管对小球的作用力F的大小。    15．如图所示，轻杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，杆和球在竖直面内转动，已知球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力．求： （1）球B在最高点时，杆对A球的作用力大小． （2）若球B转到最低点时B的速度，求球A对杆的作用力。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D D C D D A AD AD BC 11．(1) (2) (3)A 12．(1) B 相同 (2) C 13．（1）；（2） 【详解】（1）对小球进行受力分析如图所示    根据牛顿第二定律有 解得 （2）小球体做匀速圆周运动，则有 剪断细线后，根据动能定理有 解得 14．（1）5rad/s，20m/s2；（2）1.03s；（3） 【详解】（1）小球在半圆形轨道上运动时的角速度为 解得 小球在半圆形轨道上运动时的加速度为 解得 （2）小球从A到B的时间为 解得 从B到C小球做匀速直线运动时间为 因此从A点运动到C点的时间为 （3）圆管对小球的水平方向作用力大小为 解得 圆管对小球的竖直方向作用力大小为 因此圆管对小球的作用力大小为 15．（1）1.5mg；（2）0.3mg，方向竖直向上 【详解】球B在最高点时的速度为，有 解得 因为A、B两球的角速度相等，根据 可知，此处A球的速度为 根据牛顿第二定律得 解得杆对A的作用力为 A球的速度为，对A球有 解得杆对A球的作用力 说明杆对A球的作用力方向竖直向下 根据牛顿第三定律，A球对杆的作用力 方向竖直向上。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $