第二章《圆周运动》章末达标训练—2026年粤教版必修第二册高中物理

第二章《圆周运动》章末达标训练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（25-26高一下·江苏南京·阶段练习）曹冲称象故事讲的是曹冲巧妙地用石头总的重量称出了大象的重量，下列物理学习或研究中用到的方法与曹冲称象的方法相同的是（　　） A．伽利略理想斜面实验 B．  测定万有引力常量G C．  探究共点力合成的规律 D．  研究影响向心力大小的因素 2．（25-26高一下·黑龙江哈尔滨·阶段练习）下列说法中正确的是（　　） A．向心加速度的方向不一定指向圆心 B．匀速圆周运动是变加速曲线运动 C．做圆周运动的物体所受的合外力一定指向圆心 D．物体受到恒定的合外力，可能做匀速圆周运动 3．（2026高二上·江苏·学业考试）如图所示，拱形桥半径为r。一质量为m的汽车以速度v通过拱形桥最高点时，汽车对拱形桥的压力大小为（　　） A．mg B． C． D． 4．（25-26高三上·内蒙古呼和浩特·阶段练习）质量为m小球做匀速圆周运动，半径为R，向心加速度为a，则（    ） A．小球受到的合力是恒力 B．小球运动的角速度为 C．小球的线速度为 D．小球运动的转速为 5．（25-26高二上·浙江·开学考试）某燃脂呼啦圈如图甲所示，在圈外有一个用杆相连的重力锤，小明不小心将杆弄断了，换了一根细绳绑住重力锤。当细绳与竖直方向的夹角为53°，计数器显示1min内转了40圈，运动过程中腰带可看作不动，重力锤绕人体在水平面内做匀速圆周运动，其简化图如图乙所示。已知重力锤的质量m=0.4kg，绳长L=0.45m，取，则以下说法正确的是（　　） A．若细绳不慎断裂，重力锤将做斜抛运动 B．若增大转速，腰带受到的合力变大 C．重力锤匀速转动的加速度大小约为7.5m/s2 D．细绳悬挂点到腰带中心的距离为0.39m 6．（24-25高一下·河南·期中）如图所示，半径为R的大圆环固定在竖直面内，一质量为m的光滑小环套在大环上做圆周运动，当小环在最高点的速度分别为v0和时，大环对小环的作用力大小相同。已知重力加速度为g，该作用力的大小为（　　） A． B． C．mg D． 7．（24-25高一下·北京丰台·期中）如图所示，将细线的上端固定于天花板的点，使小球在水平面内绕点做匀速圆周运动。当细线与竖直方向的夹角为时，下列说法正确的是（　　） A．小球所受合力指向O点 B．越大，小球运动的线速度越小 C．越大，小球运动的角速度越大 D．小球运动周期与夹角无关 8．（24-25高一上·黑龙江大庆·期末）风速仪结构如图甲所示。光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住。已知风轮叶片转动半径为，每转动圈带动凸轮圆盘转动一圈。若某段时间内探测器接收到的光强随时间变化关系如图乙所示，则该时间段内风轮叶片（　　） A．转速逐渐减小 B．角速度不变 C．平均速率为 D．平均速率为 二、多选题 9．（25-26高三上·宁夏固原·阶段练习）放在赤道上的物体Ⅰ和放在北纬60°处的物体Ⅱ，由于地球的自转，则它们随地球自转的（　　） A．角速度之比为 B．线速度之比为 C．向心加速度之比为 D．向心加速度之比为 10．（24-25高一下·广西钦州·期中）如图所示，a、b、c三物体放在旋转水平圆台上，它们与圆台间的动摩擦因数均相同，已知a的质量为m，b和c的质量均为2m，a、b离轴距离为R，c离轴距离为2R。当圆台匀速转动时，三物均没有打滑（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），则（　　）    A．这时c的向心力最大 B．若逐步增大圆台转速，b比a先滑动 C．若逐步增大圆台转速，b比c先滑动 D．这时a物体受的摩擦力最小 三、实验题 11．（2025高一下·河北张家口·阶段练习）某实验小组用如题图甲所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是1∶1，2∶1和3∶1（如题图乙所示）。左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比，实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A（或B）处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮一起匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。请回答相关问题： （1）在实验中，运用的思想方法是_________． A．微元法     B．放大法     C．控制变量法     D．化曲为直法 （2）若传动皮带套在塔轮第二层，则塔轮转动时，A、C两处的角速度之比为_________． （3）在另一次实验中，同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置。传动皮带位于第三层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比为_________． 四、解答题 12．（24-25高二下·云南普洱·月考）清代乾隆《冰嬉赋》的用“躄躠”（可理解为低身斜体）二字揭示了滑冰的动作要领。500m短道速滑世界纪录由我国运动员武大靖创造并保持，在其创造记录比赛中。 （1）武大靖从静止出发，先沿直道加速滑行，前8m用时2s。该过程可视为匀加速直线运动，求此过程加速度大小； （2）武大靖途中某次过弯时的运动可视为半径为10m的匀速圆周运动，速度大小为14m/s。已知武大靖的质量为73kg，求此次过弯时所需的向心力大小。    13．（25-26高一下·河南·阶段练习）在水上闯关游戏中，有一种常见的转盘关卡，如图所示，一质量m=60kg的闯关者试图通过该关卡，圆盘水平且沿中心轴以角速度匀速转动，圆盘的半径r=2m，圆盘上的立柱到中心的距离r1=1.5m，重力加速度g取，闯关者与圆盘间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求圆盘边缘的线速度大小v； （2）若闯关者抓住立柱随圆盘转动，求闯关者对立柱作用力的最小值F。 14．（24-25高一下·北京东城·期末）如图1所示，由两根互相平行且等距的金属棍构成的光滑轨道由两部分构成，斜轨道部分（两根金属棍与水平面夹角相等）和水平面内的圆轨道部分（轨道中点到圆心的距离为r），斜轨道与水平轨道间平滑连接。一半径为R、质量为m的小球从高为H处无初速度沿轨道下滑，并沿轨道在水平面内做半径为r的圆周运动。小球及金属棍的截面图如图2所示，轨道间距为d（d<2R）。不计空气阻力，重力加速度用表示。 (1)将小球视为质点，求小球在水平面内的圆轨道运动时所受向心力的大小。 (2)考虑到在水平圆轨道运动时小球与轨道的接触方式，就像火车拐弯中的问题一样，不能一开始就把物体视为一个点。请在考虑小球的大小和形状的情况下，完成以下问题： a.在图2中画出小球所受力的示意图。 b.为使小球在运动过程中不会脱离轨道，需要满足的条件是什么？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《第一章《圆周运动》章末达标训练—2026年粤教版必修第二册高中物理》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D C D B C D BC AD 1．C 【详解】曹冲称象故事用等重量的石头代替等重量的大象，是等效替代的思想； A．伽利略理想斜面实验用的是理想实验的方法，不是等效替代，A错误； B．测定万有引力常量G采用放大的思想，不是等效替代，B错误； C．力的合成与分解、运动的合成与分解采用等效替代的思想，C正确； D．研究影响向心力大小的因素采用控制变量法，不是等效替代，D错误； 故选C。 2．B 【详解】A．根据向心加速度的定义可知，向心加速度的方向一定指向圆心，故A错误； B．匀速圆周运动的向心加速度方向始终指向圆心，即向心加速度在发生变化，可知，匀速圆周运动是变加速曲线运动，故B正确； C．做匀速圆周运动的物体所受的合外力一定指向圆心，做变速圆周运动的物体由于切向方向的合力不等于0，则其合力方向不指向圆心，综合上述可知，做圆周运动的物体所受的合外力不一定指向圆心，故C错误； D．物体受到恒定的合外力，物体做匀变速运动，结合上述可知，物体不可能做匀速圆周运动，故D错误。 故选B。 3．D 【详解】汽车在拱形桥最高点时，根据牛顿第二定律 可得 根据牛顿第三定律可知，汽车对拱形桥的压力大小为 故选D。 4．C 【详解】A．小球做匀速圆周运动，合力大小不变，方向不断变化，则受到的合力不是恒力，选项A错误； B．根据 可得小球运动的角速度为 选项B错误； C．小球的线速度为 选项C正确； D．小球运动的转速为 选项D错误。 故选C。 5．D 【详解】A．若细绳不慎断裂，重力锤抛出的速度水平，将做平抛运动，故选项A错误； B．若增大转速，腰带始终不动，受力是平衡的，故合力为零，故选项B错误； C．对小球受力分析得，合力提供小球向心力 解得 故选项C错误； D．小球需要的向心加速度 解得 细绳悬挂点到腰带中心的距离为 d=r-Lsin53°=0.75m-0.45×0.8m=0.39m 故选项D正确。 故选D。 6．B 【详解】根据牛顿第二定律得 ，，解得。 故选B。 7．C 【详解】A．小球在水平面内做匀速圆周运动，小球所受合力指向点，故A错误； B．小球运动中受到重力mg和细线拉力F作用，细线长，根据几何关系可知，圆周运动的半径，根据向心力公式可得， 联立得，故θ越大，小球运动的线速度越大，故B错误； C．由，故θ越大，小球运动的角速度越大，故C正确； D．小球运动周期，很显然小球运动周期与夹角θ有关，故D错误。 故选C。 8．D 【详解】AB．根据图乙可知，在凸轮圆盘转动一圈的过程中，探测器接收到光的时间越来越短，说明凸轮圆盘转动速度越来越快，所以该时间段内风轮叶片的转速逐渐增大，角速度逐渐增大，故A正确，B错误； CD．根据图乙可知，在该时间内，凸轮圆盘转动了4圈，所以风轮叶片转动了4n圈，则风轮叶片转动的平均角速度为 则风轮叶片转动的平均速率为 故C错误，D正确。 故选D。 9．BC 【详解】设地球半径为，放在赤道上的物体Ⅰ和放在北纬60°处的物体Ⅱ随地球自转的角速度相等，则角速度之比为 根据 ， 又 线速度之比为 向心加速度之比为 故选BC。 10．AD 【详解】AD．三个物体都做匀速圆周运动，合力指向圆心，对任意一个受力分析，如图    支持力与重力平衡 由于a、b、c三个物体共轴转动，角速度相等，根据题意 由向心力公式 得三物体的向心力分别为 故AD正确； BC．对任意一物体，当达到最大静摩擦力时开始滑动，由于摩擦力提供向心力，有 解得 由于c物体的转动半径最大，因而c物体最先滑动，a、b同时滑动，故BC错误： 故选AD。 11． C 1∶2 1∶9 【详解】（1）[1]在实验的过程中应用控制变量的方法。 故选C。 （2）[2]若传动皮带套在塔轮第二层，同一皮带的线速度相等，而两轮的半径之比为2∶1，由可知，两塔轮的角速度之比为1∶2。 （3）[3]两个球的质量m相等，传动皮带位于第三层时因两轮的半径R之比为3∶1，则由可知，两塔轮的角速度之比为1∶3；A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，即转动时的半径r相等，根据可知，向心力之比为1∶9，左右两标尺露出的格子数显示向心力的大小关系，则格子数之比为1∶9。 12．（1）；（2）1430.8N 【详解】（1）根据 解得 （2）根据 解得 F=1430.8N 13．（1）6m/s；（2）510N 【详解】（1）根据线速度与角速度的关系有 解得 v=6m/s （2）对于闯关者进行受力分析有 其中 解得 由牛顿第三定律知闯关者对立柱的作用力的最小值为510N。 14．(1) (2)a.；b. 【详解】（1）对小球沿斜轨道下滑到最低点的过程应用机械能守恒定律 在水平圆轨道运动时向心力 解得 （2）a.小球受重力，以及支持力，受力分析如图所示 b.当时，小球刚好要脱离轨道，此时有 其中， 解得 则若要小球不会脱离轨道需要满足 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $