第六章 圆周运动 单元测试卷 -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》单元测试卷2 一、单选题（共24分） 1．（本题4分）餐桌上的自动转盘在电动机的带动下匀速转动，转盘上放有A、B两个茶杯。一位客人说两个茶杯运动得一样快，关于这个判断，下列说法正确的是（　　） A．如果客人指的是两个茶杯的角速度一样大，则这个判断正确 B．如果客人指的是两个茶杯的线速度一样大，则这个判断正确 C．不论客人指的是两个茶杯的线速度还是角速度，他的判断都正确 D．不论客人指的是两个茶杯的线速度还是角速度，他的判断都不正确 2．（本题4分）如图所示，质量相等的A、B两个物块放在匀速转动的水平圆盘上，随圆盘一起相对静止做匀速圆周运动，则下列关系中正确的是（　　） A．它们所受的摩擦力FA=FB B．它们的线速度 C．它们的运动周期TA<TB D．它们的角速度 3．（本题4分）如图所示，质量为m的小物块随圆盘在水平面内一起匀速转动。已知角速度为，物块到转轴的距离为r，则物块所受摩擦力大小为（　　） A．mωr B．mω2r C． D． 4．（本题4分）质量为m的小球，用长为L的线悬挂在O点，在O点正下方号处有一光滑的钉子，把小球拉到与在同一水平面的位置，摆线被钉子拦住，如图所示。将小球从静止释放，当球第一次通过最低点P时，下列说法错误的是（　　） A．小球速率突然减小 B．小球加速度突然减小 C．小球的向心加速度突然减小 D．摆线上的张力突然减小 5．（本题4分）固定在竖直平面的光滑圆弧轨道ABCD。其A点与圆心O等高，D点为轨道最高点，DB为竖直直线，AC为水平线，AE为水平面。今使小球自A点正上方某处由静止释放，从A点进入圆轨道，只要调节释放点的高度，总能使小球通过圆轨道的最高点D，则小球通过D点后（　　） A．一定会落到水平面AE上 B．一定会再次落到圆轨道上 C．可能会落到水平面AE上也可能会再次落到圆轨道上 D．以上说法都不正确 6．（本题4分）如图所示，将完全相同的两小球A、B用长L=1.0m的细绳悬于以v=10m/s向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止，此时悬线的拉力之比FB:FA为（    ） A．1：11 B．1：6 C．1：4 D．1：2 二、多选题（共20分） 7．（本题5分）如图所示，质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的是（　　） A．线速度vA=vB B．角速度ωA=ωB C．它们受到的合力FA合>FB合 D．它们受到的摩擦力FAf>FBf 8．（本题5分）如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分，它们的边缘有三个点、、，各自做半径不同的圆周运动。则下列说法中正确的是（　　） A．、两点向心加速度的关系适用于“向心加速度与半径成反比” B．、两点向心加速度的关系适用于“向心加速度与半径成正比” C．、两点向心加速度的关系适用于“向心加速度与半径成反比” D．、两点向心加速度的关系适用于“向心加速度与半径成正比” 9．（本题5分）如图所示，“转笔”游戏是大部分同学都会的一个小游戏，在转笔时，重的一端到支撑点的距离要近一些，这样才能使笔在手指上更稳定地绕该点转动，假设重的一端的尾部是A点，轻的一端的尾部是B点，支撑点为O，，笔绕支撑点（假定不变）匀速转动，下列说法正确的是（　　） A．相同时间内A点和B点经过的弧长之比为 B．相同时间内A点和B点转过的角度之比为 C．A、B两点向心加速度之比为 D．相同时间内和扫过的面积相等 10．（本题5分）如图所示，一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A．小球过最高点的最小速度是 B．小球过最高点时，杆所受到的弹力可以为零 C．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大 D．小球过最高点时，当速度，杆对球的作用力一定随速度增大而减小 三、实验题（共16分） 11．（本题7分）向心力演示器装置如图所示，可利用该装置探究影响向心力大小的因素。 (1)下列实验与本实验中采用的实验方法一致的是__________ A．探究平抛运动的特点 B．探究加速度与力、质量的关系 C．探究弹簧弹力与形变量的关系 D．探究两个互成角度力的合成规律 (2)在探究向心力的大小与角速度的关系时，把两小球放在离转轴距离相等的挡板和挡板处，下列做法正确的是___________ A．选用两个质量相等的钢球 B．选用两个半径相等的钢球和塑料球 C．应将皮带套在两边半径不等的变速塔轮上 (3)在探究向心力的大小与轨道半径之间的关系时，将相同的两个钢球分别放在挡板B和挡板C处，将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上。已知挡板B和挡板C到转轴中心的距离之比为，则向心力演示器左右标尺上显示的红白相间的等分格之比为___________ 12．（本题9分）某实验小组做“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验。 (1)（单选）本实验用到的实验方法是_____。 A．微元法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．理想化模型法 (2)先进行如图甲所示的实验，选用质量不相等的钢球和铝球对照研究，所选的两个球体积大小应该_____（选填“相同”或“不同”）；该实验是在研究向心力的大小与_____（选填“半径”或“角速度”或“质量”）的关系。 (3)再把两小球都换为钢球，且质量相等，两小球做圆周运动半径相等，如图乙所示，实验中观察到标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为。由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为_____。 四、解答题（共40分） 13．（本题10分）如下图,质量为0.5 kg的小杯里盛有1 kg的水，用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演，转动半径为lm，小杯通过最高点的速度为4 m/s，g取10 m/s2,求：为使小杯经过最高点时水不流出，在最高点时的最小速率是多少？ 14．（本题14分）如图所示，用长为L的细线连接一个质量为m的小球，使小球在空中某一水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向成θ角。忽略空气作用，细线质量不计且不可伸长，小球视为质点，重力加速度为g，求： (1)细线对小球的拉力T的大小； (2)小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度ω大小。 15．（本题16分）用手掌平托质量为m=200g的苹果，保持这样的姿势在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，苹果在运动过程中始终没有脱离手掌。圆周的半径为r=0.5m，运动一周所用时间为，重力加速度为g=10m/s2。 (1)求苹果做匀速圆周运动的角速度大小； (2)求手掌在点c所受压力大小和方向； (3)求手掌在点b对苹果施加的力的大小和方向（用角度的正切表示）。 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 《第六章《圆周运动》单元测试卷》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D B A A A BC AD AC BD 1．A 【详解】A、B两个茶杯绕同一转轴旋转，因此角速度一样大，由图可知，A茶杯的转动半径小于B茶杯的转动半径，由 可得：A茶杯的线速度小于B茶杯的线速度； 故选A。 2．D 【详解】AD．对两物块进行受力分析知，水平方向只受静摩擦力，故由静摩擦力提供向心力，则 由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，又因为RA＞RB，故 FA＞FB 故A错误，D正确； B．由、ωA=ωB，RA＞RB，可知 故B错误； C．根据、ωA=ωB，可知 故C错误。 故选D。 3．B 【详解】物块所受摩擦力提供所需的向心力，则有 故选B。 4．A 【详解】A．小球第一次通过最低点时，小球的速率不变，故A错误； BC．根据知，半径变大，线速度不变，则向心加速度突然减小，因为瞬间小球的切向加速度不变，则小球的加速度突然减小，故BC正确； D．根据 得 半径变大，则张力突然变小，故D正确。 本题选错误的，故选A。 5．A 【详解】小球因为能够通过最高点D，根据 得 知在最高点的最小速度为，根据 得 则平抛运动的水平位移 知小球一定落在水平面AE上。 故选A。 6．A 【详解】设小球的质量都是m,当小车突然停止，A球由于惯性向前做圆周运动，由于车壁的阻挡，B处于静止状态，对A球： ，解得： 对B球： ，所以 故A正确；BCD错误； 7．BC 【详解】AB．物体A、B共轴转动，角速度相等，由v=rω知，A转动的半径较大，则A的线速度较大，故A错误，B正确； CD．物体A、B做圆周运动靠弹力即合力提供向心力，由 N=mrω2 知，A的半径大，则 竖直方向上，重力和静摩擦力平衡，重力相等，则摩擦力相等，即 故C正确，D错误。 故选BC。 8．AD 【详解】A．、两点为链条连接，线速度大小相等，由可知，、两点的向心加速度与半径成反比，故A正确； D．、两点为同轴转动，角速度相同，由可知，、两点的向心加速度与半径成正比，故D正确； BC．、两点线速度大小相等，、两点角速度相等，根据可知，、两点角速度不相等，、两点线速度不相等，则、两点线速度不相等，角速度也不相等，所以、两点的向心加速度与半径不成正比，也不成反比，故BC错误。 故选AD。 9．AC 【详解】ABC．A、B两点同轴转动，角速度相同，相同时间内转过的角度相同，即相同时间内A点和B点转过的角度之比为；由 可知弧长之比、向心加速度之比均等于半径之比均为1:2，故B错误，AC正确； D．相同时间内转过的角度相同，而半径不等，所以OA、OB扫过的面积不等，故D错误； 故选AC。 10．BD 【详解】A．由于杆能支撑小球，所以小球通过最高点的最小速度为零。故A错误； B．当小球到达最高点弹力为零时，重力提供向心力，有 解得 即当速度时，杆子所受的弹力为零。故B正确； CD．小球在最高点，若时，则有 得 杆子杆对球的作用力随着速度的增大而减小；若 时，则有 杆子杆对球的作用力随着速度增大而增大。故C错误，D正确。 故选BD。 11．(1)B (2)AC (3)2：1 【详解】（1）本实验采用的是控制变量法分别研究向心力F的大小与质量m、角速度ω、轨道半径r之间的关系。只有探究加速度a与力F、质量m的关系是用控制变量法。 故选B。 （2）探究向心力的大小与角速度的关系时，需控制两球的质量m和圆周运动的半径r相等，两球转动的角速度不同即可，由题意可知，两球的转动半径r已经相等，只需控制两球的质量m相等，转动的角速度不同。 故选AC。 （3）根据向心力公式 可知，当两球的质量m、角速度相等时，向心力与圆周半径r成正比，故向心力演示器左右标尺上显示的红白相间的等分格之比为 12．(1)C (2) 相同 质量 (3) 【详解】（1）在探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系的实验中，先探究向心力与其中一个物理量的关系，控制另外两个物理量不变，采用的实验方法是控制变量法。     故选C。 （2）   [1]选用质量不相等的钢球和铝球对照研究，所选的两个球的半径应该相等，即所选的两个球体积大小应该相同；   [2]两小球的质量不同，所以是在研究向心力的大小与质量的关系。 （3）把两小球都换为钢球，且质量相等，由图乙可知两小球做圆周运动的半径相等，根据 实验中观察到标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，则变速塔轮的角速度之比为，由于与皮带连接的变速塔轮边缘处的线速度大小相等，根据 可知变速塔轮相对应的半径之比为。 13． 【详解】水杯经过最高点时水恰好不流出时，此时杯对水的压力为零， 只有重力提供向心力，则 解得： 14．(1) (2) 【详解】（1）小球在竖直方向上处于平衡状态，则 解得​ （2）小球在水平面内做匀速圆周运动，向心力由细线拉力的水平分量提供，圆周运动的半径r为 向心力大小为 解得角速度的大小为 15．(1)4rad/s (2)0.4N，方向竖直向下 (3)N，与水平方向夹角的正切值为 【详解】（1）匀速圆周运动的角速度大小rad/s （2）苹果过点c时重力、支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得N 由牛顿第三定律，手掌在点受到的压力为0.4N，手掌在c点受到的压力方向竖直向下。 （3）手在点b对苹果施加两个力，竖直方向的支持力 水平方向指向圆心的静摩擦力（向心力） 手在点对苹果施加的力为 解得N 设该力与水平方向夹角为，则 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 $