第二章 圆周运动 单元卷-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 训练-2025-2026学年物理粤教版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、共享单车是一种新型、便捷的公共交通方式。如图甲所示是某共享单车采用的无链传动系统，利用圆锥齿轮90°轴交，将动力传至后轴，驱动后轮转动，杜绝了传统自行车“掉链子”的问题。如图乙所示是圆锥齿轮90°轴交示意图，其中A是圆锥齿轮转轴上的点，B、C分别是两个圆锥齿轮边缘上的点，两个圆锥齿轮中心轴到A、B、C三点的距离分别记为rA、rB和rC(rA≠rB≠rC)。下列说法正确的是(　　) A．ωB＝ωC B．vC＝vA C．ωB＝ωA D．vA＝vC 2、如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是(　　) A.A的速度比B的大 B.A与B的向心力大小相等 C.悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等 D.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小 3、如图所示，一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，一个小孩坐在距圆心为r处的P点不动(P未画出)，关于小孩的受力，以下说法正确的是(　　) A.小孩在P点不动，因此不受摩擦力的作用 B.小孩随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力的合力充当向心力 C.小孩随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力充当向心力 D.若使圆盘以较小的转速转动，小孩在P点受到的摩擦力不变 4、关于向心力的说法正确的是(　　) A．物体由于做圆周运动还受到一个向心力 B．向心力可以是任何性质的力 C．做匀速圆周运动的物体其向心力是恒力 D．做圆周运动的物体所受各力的合力一定指向圆心 5、A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动，A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍，A的转速为30 r/min，B的转速为15 r/min.则两球的向心加速度之比为(　　) A．1∶1　　　　B．2∶1 C．4∶1 D．8∶1 6、下列哪种现象利用了物体的离心运动 (　　) A.车转弯时要限制速度 B.转速很高的砂轮半径不能做得太大 C.在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨 D.离心水泵工作时 7、(双选)火车以60 m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10 s内匀速转过了约10°。在此10 s时间内，火车(　　) A.运动路程为600 m B.加速度为零 C.角速度约为1 rad/s D.转弯半径约为3.4 km 8、如图所示，甲、乙、丙三个齿轮的半径分别为r1、r2、r3。若甲齿轮的角速度为ω1，则丙齿轮的角速度为(　　) A. B. C. D. 9、（双选）在光滑的水平面上，用长为l的细线拴一质量为m的小球，以角速度ω做匀速圆周运动，下列说法中正确的是(　　) A．l、ω不变，m越大线越易被拉断 B．m、ω不变，l越小线越易被拉断 C．m、l不变，ω越大线越易被拉断 D．m不变，l减半且角速度加倍时，线的拉力不变 10、(双选)一个小球以大小为an＝4 m/s2的向心加速度做匀速圆周运动，半径r＝1 m，则下列说法正确的是(　　) A．小球运动的角速度为2 rad/s B．小球做圆周运动的周期为π s C．小球在t＝ s内通过的位移大小为 m D．小球在π s内通过的路程为零 11、如图所示，汽车以速度v通过一弧形的拱桥顶端时，关于汽车所需向心力的说法正确的是(　　) A.汽车的向心力就是它所受的重力 B.汽车所受的重力与支持力的合力提供向心力，方向指向圆心 C.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用 D.以上说法均不正确 12、如图所示，普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置等组成。车轮有大车轮和小车轮，大车轮上固定有手轮圈，手轮圈由患者直接推动。已知大车轮、手轮圈、小车轮的半径之比为9∶8∶1，假设轮椅在地面上做直线运动，手和手轮圈之间、车轮和地面之间都不打滑，当手推手轮圈的角速度为ω时，小车轮的角速度为(　　) A.ω B.ω C.ω D.9ω 二、填空与实验题。 13、一物体在水平面内沿半径的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度，那么，它的向心加速度为 。 14、如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置，做匀速圆周运动的圆柱体放置在水平光滑圆盘上，力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度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 D．比值法 （2）改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如表所示： 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F­v2图线； ②若圆柱体运动半径r＝0.2 m，由作出的F­v2图线可得圆柱体的质量m＝________ kg(保留两位有效数字)。 三、计算题。 15、如图所示，水平转台上有一个质量m＝1 kg的小物体，离转台中心的距离为r＝0.5 m。求： (1)若小物体随转台一起转动的线速度大小为1 m/s，物体的角速度多大； (2)在第(1)问条件下，物体所受的摩擦力为多大； (3)若小物体与转台之间的最大静摩擦力大小为4.5 N，小物体与转台间不发生相对滑动时，转台转动的最大角速度应为多大？ 16、飞机在做俯冲拉起运动时，可以看作是圆周运动。如图所示，若在最低点附近做半径为R＝180 m的圆周运动，飞行员的质量为m＝70 kg，飞机经过最低点P点时的速度为v＝360 km/h，试计算一下飞行员对座位的压力约是多大？(g取 10 m/s2) 17、如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过1 s后，又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰．已知半圆形管道的半径为R＝5 m，小球可看作质点且其质量为m＝5 kg，重力加速度为g.求： (1)小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离； (2)小球经过管道的B点时，受到管道的作用力FNB的大小和方向． 第2章 圆周运动 训练-2025-2026学年物理粤教版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、共享单车是一种新型、便捷的公共交通方式。如图甲所示是某共享单车采用的无链传动系统，利用圆锥齿轮90°轴交，将动力传至后轴，驱动后轮转动，杜绝了传统自行车“掉链子”的问题。如图乙所示是圆锥齿轮90°轴交示意图，其中A是圆锥齿轮转轴上的点，B、C分别是两个圆锥齿轮边缘上的点，两个圆锥齿轮中心轴到A、B、C三点的距离分别记为rA、rB和rC(rA≠rB≠rC)。下列说法正确的是(　　) A．ωB＝ωC B．vC＝vA C．ωB＝ωA D．vA＝vC 【答案】B　 2、如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是(　　) A.A的速度比B的大 B.A与B的向心力大小相等 C.悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等 D.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小 【答案】D 3、如图所示，一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，一个小孩坐在距圆心为r处的P点不动(P未画出)，关于小孩的受力，以下说法正确的是(　　) A.小孩在P点不动，因此不受摩擦力的作用 B.小孩随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力的合力充当向心力 C.小孩随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力充当向心力 D.若使圆盘以较小的转速转动，小孩在P点受到的摩擦力不变 【答案】C 4、关于向心力的说法正确的是(　　) A．物体由于做圆周运动还受到一个向心力 B．向心力可以是任何性质的力 C．做匀速圆周运动的物体其向心力是恒力 D．做圆周运动的物体所受各力的合力一定指向圆心 【答案】B　 5、A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动，A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍，A的转速为30 r/min，B的转速为15 r/min.则两球的向心加速度之比为(　　) A．1∶1　　　　B．2∶1 C．4∶1 D．8∶1 【答案】D　 6、下列哪种现象利用了物体的离心运动 (　　) A.车转弯时要限制速度 B.转速很高的砂轮半径不能做得太大 C.在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨 D.离心水泵工作时 【答案】D 7、(双选)火车以60 m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10 s内匀速转过了约10°。在此10 s时间内，火车(　　) A.运动路程为600 m B.加速度为零 C.角速度约为1 rad/s D.转弯半径约为3.4 km 【答案】AD 8、如图所示，甲、乙、丙三个齿轮的半径分别为r1、r2、r3。若甲齿轮的角速度为ω1，则丙齿轮的角速度为(　　) A. B. C. D. 【答案】A　 9、（双选）在光滑的水平面上，用长为l的细线拴一质量为m的小球，以角速度ω做匀速圆周运动，下列说法中正确的是(　　) A．l、ω不变，m越大线越易被拉断 B．m、ω不变，l越小线越易被拉断 C．m、l不变，ω越大线越易被拉断 D．m不变，l减半且角速度加倍时，线的拉力不变 【答案】AC 　 10、(双选)一个小球以大小为an＝4 m/s2的向心加速度做匀速圆周运动，半径r＝1 m，则下列说法正确的是(　　) A．小球运动的角速度为2 rad/s B．小球做圆周运动的周期为π s C．小球在t＝ s内通过的位移大小为 m D．小球在π s内通过的路程为零 【答案】AB　 11、如图所示，汽车以速度v通过一弧形的拱桥顶端时，关于汽车所需向心力的说法正确的是(　　) A.汽车的向心力就是它所受的重力 B.汽车所受的重力与支持力的合力提供向心力，方向指向圆心 C.汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用 D.以上说法均不正确 【答案】B 12、如图所示，普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置等组成。车轮有大车轮和小车轮，大车轮上固定有手轮圈，手轮圈由患者直接推动。已知大车轮、手轮圈、小车轮的半径之比为9∶8∶1，假设轮椅在地面上做直线运动，手和手轮圈之间、车轮和地面之间都不打滑，当手推手轮圈的角速度为ω时，小车轮的角速度为(　　) A.ω B.ω C.ω D.9ω 【答案】D 二、填空与实验题。 13、一物体在水平面内沿半径的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度，那么，它的向心加速度为 。 【答案】 14、如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置，做匀速圆周运动的圆柱体放置在水平光滑圆盘上，力传感器测量向心力F，速度传感器测量圆柱体的线速度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 D．比值法 （2）改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如表所示： 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F­v2图线； ②若圆柱体运动半径r＝0.2 m，由作出的F­v2图线可得圆柱体的质量m＝________ kg(保留两位有效数字)。 【答案】(1)B　 (2)如图所示： 　 ②0.18 三、计算题。 15、如图所示，水平转台上有一个质量m＝1 kg的小物体，离转台中心的距离为r＝0.5 m。求： (1)若小物体随转台一起转动的线速度大小为1 m/s，物体的角速度多大； (2)在第(1)问条件下，物体所受的摩擦力为多大； (3)若小物体与转台之间的最大静摩擦力大小为4.5 N，小物体与转台间不发生相对滑动时，转台转动的最大角速度应为多大？ 【答案】　(1)2 rad/s　 (2)2 N　 (3)3 rad/s 【解析】　(1)已知v＝1 m/s，r＝0.5 m，则由v＝ωr 得ω＝＝2 rad/s (2)小物体随转台一起转动，向心力由转台对小物体的静摩擦力提供，由牛顿第二定律得： 物体所受的摩擦力 F静＝Fn＝m＝2 N (3)当小物体所受静摩擦力最大时，角速度最大，有 Fm＝mωr得ωm＝＝3 rad/s 16、飞机在做俯冲拉起运动时，可以看作是圆周运动。如图所示，若在最低点附近做半径为R＝180 m的圆周运动，飞行员的质量为m＝70 kg，飞机经过最低点P点时的速度为v＝360 km/h，试计算一下飞行员对座位的压力约是多大？(g取 10 m/s2) 【答案】4 590 N 【解析】飞行员在最低点受重力和座位的支持力，向心力由此二力的合力提供。 所以，FN－mg＝m，FN＝mg＋，代入数据得， FN＝70×10 N＋70× N≈4 590 N。 根据牛顿第三定律可知，飞行员对座位的压力也为4 590 N。 17、如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过1 s后，又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰．已知半圆形管道的半径为R＝5 m，小球可看作质点且其质量为m＝5 kg，重力加速度为g.求： (1)小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离； (2)小球经过管道的B点时，受到管道的作用力FNB的大小和方向． 【答案】(1)10 m　 (2) 50 N，方向竖直向下 【解析】根据平抛运动的规律： (1)小球在C点的竖直分速度vy＝gt＝10 m/s　水平分速度vx＝vytan 45°＝10 m/s 则B点与C点的水平距离为x＝vxt＝10 m. (2)在B点设管道对小球的作用力方向向下，根据牛顿第二定律，有 FNB＋mg＝m，vB＝vx＝10 m/s， 解得FNB＝50 N，管道对小球的作用力方向向下。 学科网（北京）股份有限公司 $