专题二：圆周运动 同步练习（基础卷）-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

专题二圆周运动同步练习（基础卷） 2025-2026学年高一下学期人教版必修二 一、单选题 1．如图，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大小齿轮边缘的两点。若大轮半径是小轮的两倍，则使用修正带时A、B两点（　　）    A．线速度之比是2:1 B．角速度之比是1:1 C．向心加速度之比是1:2 D．转速之比是2:1 2．如图所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，此时以下说法正确的是（　　） A．小球受到的支持力与小球质量有关 B．小球受到的支持力与小球运动的速度大小有关 C．小球受到重力、支持力、向心力 D．小球受到重力、支持力、沿漏斗壁的下滑力 3．如图所示，春晚舞台上机器人的圆形手帕上有A、B、C三点正绕手帕圆心做圆周运动，它们的半径关系为则以下说法正确的是（　　） A．A点和B点的线速度方向相同 B．A点的线速度大于C点的线速度 C．A点的角速度小于C点的角速度 D．A点的向心加速度小于C点的向心加速度 4．如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子A，小球从一定高度摆下，当细绳与钉子相碰时，下列说法正确的是（　　） A．小球的线速度突然变大 B．小球的角速度突然变大 C．细线上的拉力突然变小 D．小球的向心加速度突然变小 5．如图所示，一个小球用长为L的细线（质量不计）悬挂于固定在天花板上的力传感器上P点，力传感器可以显示细线上拉力的大小，使小球在水平面内绕O点做匀速圆周运动，测得圆周运动的周期为T时，力传感器的示数为F，小球可视为质点，重力加速度为g，则（　　） A．小球的质量为 B．P、O两点间的高度差为 C．仅减小悬线与竖直方向间的夹角，小球做圆周运动的周期不变 D．仅减小悬线与竖直方向间的夹角，小球做圆周运动时力传感器的示数变大 6．如图为一皮带传动装置，其中大轮半径是小轮半径的2倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上内部一点，C到圆心O1的距离等于小轮半径，转动时皮带不打滑。A、B、C三个质点都做匀速圆周运动。则下列有关说法正确的是（　　） A．A、B、C三个质点的角速度大小之比为1:1:1 B．A、B、C三个质点的线速度大小之比为2:1:1 C．A、B、C三个质点的转速之比为1:2:1 D．A、B、C三个质点的周期之比为2:2:1 7．如图所示，半径为R的光滑圆弧轨道固定在竖直面内，B、C两点分别是轨道的最左端和最高点。质量为m的小球从B点正上方A处由静止释放，从B点进入轨道后恰好通过C点，小球可看作质点，空气阻力不计，则A、B间的高度差h为（　　） A． B．R C． D．2R 二、多选题 8．下列关于运动的说法正确的是（　　） A．曲线运动一定是变速运动，也可能是匀变速运动 B．两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动 C．做平抛运动的物体，在相同时间内速度的变化量相同 D．匀速圆周运动的向心力指向圆心，但非匀速圆周运动的向心力不一定指向圆心 9．如图所示，现有一固定且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，有两个可视为质点且质量相同的小球A和B，在球面内壁两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面，A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为α=53°和β=37°（sin37°=0.6），则（　　） A．A、B两球所受支持力的大小之比为3:4 B．A、B两球运动的周期之比为 C．A、B两球的角速度之比为 D．A、B两球的线速度之比为 10．如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地上通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M。C点与O点距离为L，现在杆的另一端用力使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω缓慢转至水平（转过了90°角）。此过程中下列说法正确的是（　　） A．重物M做匀速直线运动 B．重物M做匀变速直线运动 C．重物M的最大速度是 D．重物M的速度先增大后减小 三、实验题 11．用如图所示的向心力演示仪探究向心力大小的表达式。匀速转动手柄，以使塔轮和旋臂随之匀速转动，两边标尺露出红白相间的等分格数的比值可以粗略地表示两个球的向心力 (1)本实验采用的主要研究方法是______ A．等效替代法 B．理想实验法 C．控制变量法 (2)皮带放在相同的塔轮半径上，两个大小相同、材质相同的小球，需放在如图中两旋臂的半径______（选填“相同”或“不相同”）位置上； (3)两个大小相同、材质相同的小球，分别放在两旋臂的相同半径位置上，皮带放在半径之比等于2:1的塔轮半径上，则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为______。 12．利用生活中的器材同样也可以去探究圆周运动的规律。小华同学用铁架台、拴有细绳的小钢球、毫米刻度尺和停表等器材组装成如图所示的实验装置，用于探究影响圆锥摆周期的因素，其实验操作步骤如下： ①用毫米刻度尺测出摆长L（细绳固定悬点O′与小球球心的距离）。 ②给小球一个合适的初速度，使小球在图所示的水平面内做匀速圆周运动，用毫米刻度尺测出细绳悬点O′到圆轨迹平面的竖直高度h。 ③用停表测出小球做圆周运动的周期T。 ④小华同学猜测摆绳长度L、细绳悬点O′到圆轨迹平面的竖直高度h对小球做圆周运动的周期T有影响，于是他调节变量L和h，进行多次实验，得到数据并作图。 根据上述步骤完成下列问题： (1)小华同学用停表测得小球运动n圈的时间为t，则小球做圆周运动的角速度ω=______。 (2)小华同学在保持L不变，研究h对T的影响时，得到了图像（一条过原点的直线），说明在L不变时，h对T有影响。若直线的斜率是k，则当地的重力加速度g=______（用题中所给物理量的符号表示）。 (3)不考虑阻力的影响，保持h不变，下列图中能反映T与L关系的图像是（　　） A． B． C． D． (4)在实际操作过程中，随着实验时间变长，小球的角速度如何变化？______（变大、变小或不变）。 四、解答题 13．如图所示，不可伸长的轻绳穿过一竖直固定的光滑细管，两端系有小球A、B（均可视为质点）。当小球A绕中心轴匀速转动时，小球B静止。小球A到上管口的绳长，与小球A相连的绳与竖直方向的夹角θ=53°，sin53°=0.8，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。 (1)求小球A与小球B的质量之比η； (2)求小球A匀速圆周的线速度大小v； (3)调整装置使小球A匀速圆周运动时的角速度减为原来的一半，B球未触碰细管，求调整后小球A下降的高度∆h。 14．如图所示，在水平匀速运动的传送带的左端（P点），轻放一个质量为物块，物块在传送带上运动到右端点后被抛出，物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从点进入竖直光滑圆弧轨道下滑。B、D为圆弧的两端点，其连线水平。已知圆弧半径1.0m，圆弧对应的圆心角，轨道最低点为点距水平面的高度。（g取，，）求： (1)物块离开A点时水平初速度的大小； (2)物块经过点时速度大小为，求物块在点对轨道的压力； (3)设物块与传送带间的动摩擦因数为0.3，传送带的速度为，求物块与传送带发生的相对位移。 15．如图所示，直角细支架竖直段AB粗糙、水平段BC光滑且均足够长，AB段、BC段各穿过一个质量1kg的小球a与b，a、b两球通过长1m的细线连接。支架以初始角速度绕AB段匀速转动，此时细线与竖直方向夹角为37°，两小球在支架上不滑动；现缓慢增大角速度至足够大，此后又缓慢减小至，，在此过程中小球a由静止缓慢上升至最高点后缓慢下滑。小球a与AB段间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，，。支架转动角速度从变化到过程中，求： (1)初始时刻，细线中的张力大小； (2)小球a重力势能的变化量； (3)细线与竖直方向夹角的最大值（用三角函数表示）。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A D B A C C AC CD CD 11．(1)C (2)不相同 (3)1:4 12．(1) (2) (3)A (4)变小 13．(1)0.6 (2) (3)1.2m 【详解】（1）对A、B两个小球受力分析可得， 解得 （2）对A球分析有， 代入数据得 （3）小球A匀速圆周运动时的角速度 对球分析， 联立可得 所以 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）物块从到做平抛运动，根据平抛运动的规律可得竖直方向有 解得物块到达点时竖直分速度 物块到达点时速度方向与水平方向的夹角等于，则有 解得物块离开点时水平初速度的大小 （2）在点，由牛顿第二定律得 解得，根据牛顿第三定律，物块经过点时对轨道压力的大小 （3）因故物块在传送带上一直做匀加速直线运动，设运动时间为，根据牛顿第二定律有 由运动学公式有 物块与传送带间的相对位移 联立解得 15．(1)10N (2)增加2J (3) 【详解】（1）初始时，小球b做匀速圆周运动，半径 水平方向，细线拉力的水平分量提供向心力 解得 （2）设角速度缓慢减小至时，细线与竖直方向夹角为 研究小球b，水平方向，细线拉力的水平分量提供向心力 研究小球a，水平方向平衡 竖直方向平衡 解得 小球a重力势能的变化量 解得，因，小球位置升高，重力势能增加。 （3）细线与竖直方向夹角的最大值为 研究小球a，水平方向平衡 竖直方向平衡 联立可得 当取最大值时，角速度足够大，细线的拉力T足够大，所以上式可近似为 解得 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $