第二章 圆周运动 单元练习-2025-2026学年高一下学期物理粤教版必修第二册

第2章 圆周运动 练习-2025-2026学年物理粤教版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r3．若甲轮的角速度为ω1，则丙轮的角速度为（ 　　） A. B. C. D. 2、如图所示,电风扇在闪光灯下运转,闪光灯每秒闪45次,风扇转轴O上装有3个扇叶,它们互成120°角.当风扇转动时,观察者感觉扇叶不动,则风扇转速可能是（ ） A.600r/min B.900r/min C.1200r/min D.1800r/min 3、向心力演示器如图所示。转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球就做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可改变两个塔轮的转速比，以探究物体做圆周运动的向心力大小跟哪些因素有关、具体关系怎样。现将小球A和B分别放在两边的槽内，小球A和B的质量分别为mA和mB，做圆周运动的半径分别为rA和rB。皮带套在两塔轮半径相同的两个轮子上，实验现象显示标尺8上左边露出的等分格子多于右边，则下列说法正确的是(　　) A.若rA＞rB，mA＝mB，说明物体的质量和角速度相同时，半径越大向心力越大 B.若rA＞rB，mA＝mB，说明物体的质量和线速度相同时，半径越大向心力越大 C.若rA＝rB，mA≠mB，说明物体运动的半径和线速度相同时，质量越大向心力越小 D.若rA＝rB，mA≠mB，说明物体运动的半径和角速度相同时，质量越大向心力越小 4、（双选）下列说法正确的是(　　) A.圆周运动中指向圆心的合力提供向心力 B.圆周运动中，合外力一定等于向心力 C.向心力只改变速度方向 D.向心力既可以改变速度的大小，也可以改变速度的方向 5、如图所示,长为L的轻杆,一端固定一个质量为m的小球,另一端固定在水平转轴O上,杆随转轴O在竖直平面内匀速转动,角速度为ω,某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直,则此时杆与水平面的夹角θ是【重力加速度为g】（ ） A. B. C. D. 6、关于做匀速圆周运动物体的向心力，下列说法正确的是(　　) A．向心力是一种性质力 B．向心力与速度方向不一定始终垂直 C．向心力只能改变线速度的方向 D．向心力只改变线速度的大小 7、如图所示，在光滑水平面上，质量为m的小球在细线的拉力作用下，以速度v做半径为r的匀速圆周运动。小球所受合力的大小为(　　) A.m B.m C.mvr2 D.mvr 8、如图所示，一圆环以直径AB为轴做匀速转动，P、Q、R是环上的三点，则下列说法正确的是(　　) A.向心加速度的大小aP＝aQ＝aR B.任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向不同 C.线速度vP＞vQ＞vR D.任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均不同 9、如图所示，当外界提供的向心力F＝mrω2时，小球恰好在Ⅲ轨道上做匀速圆周运动．下列关于小球运动的说法中正确的是(　　) A．当外界提供的向心力突然消失时，小球将沿Ⅰ轨道运动，这种运动不叫离心运动 B．当外界提供的向心力F>mrω2时，小球可能沿Ⅱ轨道做离心运动 C．当外界提供的向心力F<mrω2时，小球可能沿Ⅱ轨道做离心运动 D．只要外界提供的向心力F不等于mrω2时，小球就将沿Ⅱ轨道做离心运动 10、（双选）某兴趣小组设计了一个滚筒式炒栗子机器，滚筒内表面粗糙，内直径为D.工作时滚筒绕固定的水平中心轴转动．为使栗子受热均匀，要求栗子到达滚筒最高处前与筒壁脱离，则(　　) A．滚筒的角速度应满足ω＜ B．滚筒的角速度应满足ω＞ C．栗子脱离滚筒的位置与其质量无关 D．若栗子到达最高点时脱离滚筒，栗子将自由下落 11、如图所示为旋转脱水拖把，拖把杆内有一段长度为35cm的螺杆通过拖把杆下段与拖把头接在一起，螺杆的螺距（相邻螺纹之间的距离）d＝5cm，拖把头的半径为10cm，拖把杆上段相对螺杆向下运动时拖把头就会旋转，把拖把头上的水甩出去。某次脱水时，拖把杆上段1s内匀速下压了35cm，该过程中拖把头匀速转动，下列说法正确的是（　　） A．拖把头边缘的线速度为1.4πm/s B．拖把杆向下运动的速度为0.1πm/s C．拖把头转动的角速度为7πrad/s D．拖把头的转速为1r/s 12、“神舟十号”飞船绕地球的运行可视为匀速圆周运动，神舟十号航天员在“天宫一号”展示了失重环境下的物理实验或现象，下列四个实验可以在“天宫一号”舱内完成的有(　　) A　　　　B　　　　C　　　　D A．用台秤称量重物的质量 B．用水杯喝水 C．用沉淀法将水与沙子分离 D．给小球一个很小的初速度，小球就可能在竖直面内做圆周运动 二、填空与实验题。 13、如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体的向心力、轨道半径及线速度大小关系的实验装置，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度大小v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度大小v的关系： (1)该同学采用的实验方法为________。 A.等效替代法 B.控制变量法 C.理想化模型法 (2)改变线速度大小v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示。 v/(m·s－1) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 F/N 0.88 2.00 3.50 5.50 7.90 该同学对数据分析后，在图乙坐标纸上描出了五个点。 ①作出F－v2图线； ②若圆柱体运动半径r＝0.2 m，由作出的F－v2的图线可得圆柱体的质量m＝________kg。(结果保留2位有效数字) 14、、两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的路程之比是，运动方向改变的角度之比为，它们的向心加速度之比为 。 三、计算题。 15、汽车转弯时，可认为前轮和后轮都做圆周运动，但它们的转弯半径不同，如图所示，若汽车外侧前轮的转弯半径为5 m，内侧后轮的转弯半径为2.7 m，外侧前轮转弯时线速度为10 m/s，则此时内侧后轮的线速度是多少？ 16、如图所示,一杂技运动员骑摩托车沿竖直圆轨道做特技表演,若摩托车运动的速率恒为,人和车的总质量为,摩托车受到的阻力是摩托车对轨道压力的k倍,且。摩托车通过与圆心O在同一水平面上的B点向下运动时牵引力恰好为零【摩托车车身的长度不计,取】。试求： (1)运动员完成一次圆周运动所需的时间； (2)摩托车通过最低点A点时牵引力的大小； (3)摩托车通过最高点C点时牵引力的大小。 17、如图是小型电动打夯机的结构示意图，电动机带动质量为m＝50 kg的重锤(重锤可视为质点)绕转轴O匀速运动，重锤转动半径为R＝0.5 m，电动机连同打夯机底座的质量为M＝25 kg，重锤和转轴O之间连接杆的质量可以忽略不计，重力加速度g取10 m/s2。求： (1)重锤转动的角速度为多大时，才能使打夯机底座刚好离开地面？ (2)若重锤以上述的角速度转动，当打夯机的重锤通过最低位置时，打夯机对地面的压力为多大？ 第2章 圆周运动 练习-2025-2026学年物理粤教版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r3．若甲轮的角速度为ω1，则丙轮的角速度为（ 　　） A. B. C. D. 【答案】B 2、如图所示,电风扇在闪光灯下运转,闪光灯每秒闪45次,风扇转轴O上装有3个扇叶,它们互成120°角.当风扇转动时,观察者感觉扇叶不动,则风扇转速可能是（ ） A.600r/min B.900r/min C.1200r/min D.1800r/min 【答案】BD 3、向心力演示器如图所示。转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球就做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可改变两个塔轮的转速比，以探究物体做圆周运动的向心力大小跟哪些因素有关、具体关系怎样。现将小球A和B分别放在两边的槽内，小球A和B的质量分别为mA和mB，做圆周运动的半径分别为rA和rB。皮带套在两塔轮半径相同的两个轮子上，实验现象显示标尺8上左边露出的等分格子多于右边，则下列说法正确的(　　) A.若rA＞rB，mA＝mB，说明物体的质量和角速度相同时，半径越大向心力越大 B.若rA＞rB，mA＝mB，说明物体的质量和线速度相同时，半径越大向心力越大 C.若rA＝rB，mA≠mB，说明物体运动的半径和线速度相同时，质量越大向心力越小 D.若rA＝rB，mA≠mB，说明物体运动的半径和角速度相同时，质量越大向心力越小 【答案】A 4、（双选）下列说法正确的是(　　) A.圆周运动中指向圆心的合力提供向心力 B.圆周运动中，合外力一定等于向心力 C.向心力只改变速度方向 D.向心力既可以改变速度的大小，也可以改变速度的方向 【答案】AC 5、如图所示,长为L的轻杆,一端固定一个质量为m的小球,另一端固定在水平转轴O上,杆随转轴O在竖直平面内匀速转动,角速度为ω,某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直,则此时杆与水平面的夹角θ是【重力加速度为g】（ ） A. B. C. D. 【答案】A 6、关于做匀速圆周运动物体的向心力，下列说法正确的是(　　) A．向心力是一种性质力 B．向心力与速度方向不一定始终垂直 C．向心力只能改变线速度的方向 D．向心力只改变线速度的大小 【答案】C　 7、如图所示，在光滑水平面上，质量为m的小球在细线的拉力作用下，以速度v做半径为r的匀速圆周运动。小球所受合力的大小为(　　) A.m B.m C.mvr2 D.mvr 【答案】A 8、如图所示，一圆环以直径AB为轴做匀速转动，P、Q、R是环上的三点，则下列说法正确的是(　　) A.向心加速度的大小aP＝aQ＝aR B.任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向不同 C.线速度vP＞vQ＞vR D.任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均不同 【答案】C 9、如图所示，当外界提供的向心力F＝mrω2时，小球恰好在Ⅲ轨道上做匀速圆周运动．下列关于小球运动的说法中正确的是(　　) A．当外界提供的向心力突然消失时，小球将沿Ⅰ轨道运动，这种运动不叫离心运动 B．当外界提供的向心力F>mrω2时，小球可能沿Ⅱ轨道做离心运动 C．当外界提供的向心力F<mrω2时，小球可能沿Ⅱ轨道做离心运动 D．只要外界提供的向心力F不等于mrω2时，小球就将沿Ⅱ轨道做离心运动 【答案】C 10、（双选）某兴趣小组设计了一个滚筒式炒栗子机器，滚筒内表面粗糙，内直径为D.工作时滚筒绕固定的水平中心轴转动．为使栗子受热均匀，要求栗子到达滚筒最高处前与筒壁脱离，则(　　) A．滚筒的角速度应满足ω＜ B．滚筒的角速度应满足ω＞ C．栗子脱离滚筒的位置与其质量无关 D．若栗子到达最高点时脱离滚筒，栗子将自由下落 【答案】AC　 11、如图所示为旋转脱水拖把，拖把杆内有一段长度为35cm的螺杆通过拖把杆下段与拖把头接在一起，螺杆的螺距（相邻螺纹之间的距离）d＝5cm，拖把头的半径为10cm，拖把杆上段相对螺杆向下运动时拖把头就会旋转，把拖把头上的水甩出去。某次脱水时，拖把杆上段1s内匀速下压了35cm，该过程中拖把头匀速转动，下列说法正确的是（　　） A．拖把头边缘的线速度为1.4πm/s B．拖把杆向下运动的速度为0.1πm/s C．拖把头转动的角速度为7πrad/s D．拖把头的转速为1r/s 【答案】A 12、“神舟十号”飞船绕地球的运行可视为匀速圆周运动，神舟十号航天员在“天宫一号”展示了失重环境下的物理实验或现象，下列四个实验可以在“天宫一号”舱内完成的有(　　) A　　　　B　　　　C　　　　D A．用台秤称量重物的质量 B．用水杯喝水 C．用沉淀法将水与沙子分离 D．给小球一个很小的初速度，小球就可能在竖直面内做圆周运动 【答案】D　 二、填空与实验题。 13、如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体的向心力、轨道半径及线速度大小关系的实验装置，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度大小v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力F与线速度大小v的关系： (1)该同学采用的实验方法为________。 A.等效替代法 B.控制变量法 C.理想化模型法 (2)改变线速度大小v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示。 v/(m·s－1) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 F/N 0.88 2.00 3.50 5.50 7.90 该同学对数据分析后，在图乙坐标纸上描出了五个点。 ①作出F－v2图线； ②若圆柱体运动半径r＝0.2 m，由作出的F－v2的图线可得圆柱体的质量m＝________kg。(结果保留2位有效数字) 【答案】　(1)B　(2)①如图所示： 　②0.18 14、、两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的路程之比是，运动方向改变的角度之比为，它们的向心加速度之比为 。 【答案】 三、计算题。 15、汽车转弯时，可认为前轮和后轮都做圆周运动，但它们的转弯半径不同，如图所示，若汽车外侧前轮的转弯半径为5 m，内侧后轮的转弯半径为2.7 m，外侧前轮转弯时线速度为10 m/s，则此时内侧后轮的线速度是多少？ 【答案】5.4 m/s 【解析】汽车转弯时，四轮有相同的角速度， 根据v＝ωr，可得＝， 代入数据可得v后＝5.4 m/s。 16、如图所示,一杂技运动员骑摩托车沿—竖直圆轨道做特技表演,若摩托车运动的速率恒为,人和车的总质量为,摩托车受到的阻力是摩托车对轨道压力的k倍,且。摩托车通过与圆心O在同一水平面上的B点向下运动时牵引力恰好为零【摩托车车身的长度不计,取】。试求： (1)运动员完成一次圆周运动所需的时间； (2)摩托车通过最低点A点时牵引力的大小； (3)摩托车通过最高点C点时牵引力的大小。 【答案】(1)6.28s (2)3 000N (3)1 000N 【解析】(1)摩托车速率恒定，摩托车通过与圆心O在同一水平面上的B点时牵引力恰好为零，所以所受摩擦阻力f与重力平衡，所以有 而根据向心力公式有 解得 运动员完成一次圆周运动所需的时间 (2)在A点由牛顿第二定律得 而，所以有 (3)在C点由牛顿第二定律得 而，所以有 17、如图是小型电动打夯机的结构示意图，电动机带动质量为m＝50 kg的重锤(重锤可视为质点)绕转轴O匀速运动，重锤转动半径为R＝0.5 m，电动机连同打夯机底座的质量为M＝25 kg，重锤和转轴O之间连接杆的质量可以忽略不计，重力加速度g取10 m/s2。求： (1)重锤转动的角速度为多大时，才能使打夯机底座刚好离开地面？ (2)若重锤以上述的角速度转动，当打夯机的重锤通过最低位置时，打夯机对地面的压力为多大？ 【答案】(1) rad/s　 (2)1 500 N 【解析】(1)当拉力大小等于电动机连同打夯机底座的重力时，才能使打夯机底座刚好离开地面 有FT＝Mg 对重锤有mg＋FT＝mω2R 解得ω＝＝ rad/s (2)在最低点，对重锤有 FT′－mg＝mω2R 则FT′＝Mg＋2mg 对打夯机有 FN＝FT′＋Mg＝2(M＋m)g＝1 500 N。 由牛顿第三定律得FN′＝FN＝1 500 N 学科网（北京）股份有限公司 $