第二章 匀速圆周运动 单元训练题-2025-2026学年高一下学期物理教科版必修第二册

第2章 匀速圆周运动 训练题-2025-2026学年物理教科版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、汽车在公路上行驶时一般不打滑,轮子转一周,汽车向前行驶的距离等于车轮的周长。某国产轿车的车轮半径约为30cm,当该型号的轿车在高速公路上匀速行驶时,驾驶员面前速率计的指针指在“120km/h”上,可估算出该车轮的转速为（ ） A.1000r/s B.1000r/min C.1000r/h D.2000r/s 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。小球的向心力由以下哪个力提供(　　) A.重力 B.支持力 C.重力和支持力的合力 D.重力、支持力和摩擦力的合力 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。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动。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比值。现将小球分别放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与角速度大小的关系，下列做法正确的是(　　) A.在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验 B.在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验 C.在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做实验 D.在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做实验 4、如图所示，玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动(若忽略摩擦)，这时球受到的力是(　　) A．重力和向心力 B．重力和支持力 C．重力、支持力和向心力 D．重力 5、如图所示，半径为R的圆盘绕过圆心的竖直轴OO′匀速转动，在距轴为r处有一竖直杆，杆上用长为L的细线悬挂一小球．当圆盘以角速度ω匀速转动时，小球也以同样的角速度做匀速圆周运动，这时细线与竖直方向的夹角为θ，则小球的向心加速度大小为(　　) A．ω2R B．ω2r C．ω2Lsin θ D．ω2(r＋Lsin θ) 6、有一运输西瓜的汽车，以5 m/s的速率通过一个半径为R＝10 m的凹形桥，车经凹形桥最低点时，车中间一个质量为6 kg的大西瓜受到周围西瓜对它的作用力大小为(g取10 m/s2)(　　) A.60 N B.75 N C.45 N D.0 N 7、(双选)质点做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是(　　) A.因为v＝ωR，所以线速度v与圆周半径R成正比 B.因为ω＝，所以角速度ω与圆周半径R成反比 C.因为ω＝2πn，所以角速度ω与转速n成正比 D.因为ω＝，所以角速度ω与周期T成反比 8、（双选）静止在地球上的物体随地球做匀速圆周运动，有关位于赤道上的物体1与位于北纬60°的物体 2,下列说法正确的是( ) A.它们的角速度之比 B.它们的线速度之比 C.它们的向心加速度之比 D.它们的向心加速度之比 9、下列关于向心力的说法中正确的是(　　) A．做匀速圆周运动的物体除了受到重力、弹力等力外还受到向心力的作用 B．向心力和重力、弹力一样，是性质力 C．做匀速圆周运动的物体的向心力即为其所受的合外力 D．做圆周运动的物体所受各力的合力一定充当向心力 10、（双选）一小球质量为m，用长为L的悬绳(不可伸长，质量不计)固定于O点，在O点正下方处钉有一颗光滑钉子．如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，则 (　　) A．小球的角速度突然增大 B．小球的线速度突然减小到零 C．小球的向心加速度突然增大 D．小球的向心加速度不变 11、铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则(　　) A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压 C.这时铁轨对火车的支持力等于 D.这时铁轨对火车的支持力大于 12、单车共享是目前中国规模最大的校园交通代步解决方案，为广大高校师生提供了方便快捷、低碳环保、经济实惠的代步服务。如图所示A、B、C三点分别是单车轮胎和两齿轮外沿上的点，其中RA＝2RB＝5RC，下列说法正确的是(　　) A.B点和C点的角速度ωB＝ωC B.A点和C点的线速度vA＝vC C.A点和B点的角速度2ωA＝5ωB D.A点和B点的线速度vA＝2vB 二、填空与实验题。 13、如图所示，定滑轮的半径，绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物，由静止开始释放，测得重物以加速度做匀加速运动，在重物由静止下落 的瞬间，滑轮边缘上的点的角速度 ，向心加速度 。 14、某兴趣小组用如图甲所示的装置与传感器结合，探究向心力大小的影响因素．实验时用手拨动旋臂产生圆周运动，力传感器和光电门固定在实验器上，测量角速度和向心力。 (1)电脑通过光电门测量挡光杆通过光电门的时间，并由挡光杆的宽度d、挡光杆通过光电门的时间Δt、挡光杆做圆周运动的半径r，自动计算出砝码做圆周运动的角速度，则其计算角速度的表达式为 。 (2)图乙中取①②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线，由图可知曲线①对应的砝码质量 (选填“大于”或“小于”)曲线②对应的砝码质量． 甲 乙 三、计算题。 15、原长为L的轻弹簧一端固定一小铁块，另一端连接在竖直轴OO′上，小铁块放在水平圆盘上，若圆盘静止，把弹簧拉长后将小铁块放在圆盘上，使小铁块能保持静止的弹簧的最大长度为L，现将弹簧长度拉长到L后，把小铁块放在圆盘上，在这种情况下，圆盘绕中心轴OO′以一定角速度匀速转动，如图所示。已知小铁块的质量为m，弹簧的劲度系数为k，为使小铁块不在圆盘上滑动，圆盘转动的角速度ω最大不得超过多少？ 16、如图所示，长为L＝0.5 m的轻杆OA绕O点在竖直面内做匀速圆周运动，A端连着一个质量为m＝2 kg的小球，g取10 m/s2。 (1)如果在最低点时小球的速度为3 m/s，杆对小球的拉力为多大？ (2)如果在最高点杆对小球的支持力为4 N，杆旋转的角速度为多大？ 17、如图所示，用一根长为l＝1 m的细线，一端系一质量为m＝1 kg的小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ＝37°，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时，细线的张力为FT.求：(g取10 m/s2，结果可用根式表示) (1)若要小球离开锥面，则小球的角速度ω0至少为多大？ (2)若细线与竖直方向的夹角为60°，则小球的角速度ω′为多大？ 第2章 匀速圆周运动 训练题-2025-2026学年物理教科版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、汽车在公路上行驶时一般不打滑,轮子转一周,汽车向前行驶的距离等于车轮的周长。某国产轿车的车轮半径约为30cm,当该型号的轿车在高速公路上匀速行驶时,驾驶员面前速率计的指针指在“120km/h”上,可估算出该车轮的转速为（ ） A.1000r/s B.1000r/min C.1000r/h D.2000r/s 【答案】B 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。小球的向心力由以下哪个力提供(　　) A.重力 B.支持力 C.重力和支持力的合力 D.重力、支持力和摩擦力的合力 【答案】C 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。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动。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比值。现将小球分别放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与角速度大小的关系，下列做法正确的是(　　) A.在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验 B.在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验 C.在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做实验 D.在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做实验 【答案】A 4、如图所示，玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动(若忽略摩擦)，这时球受到的力是(　　) A．重力和向心力 B．重力和支持力 C．重力、支持力和向心力 D．重力 【答案】B 　 5、如图所示，半径为R的圆盘绕过圆心的竖直轴OO′匀速转动，在距轴为r处有一竖直杆，杆上用长为L的细线悬挂一小球．当圆盘以角速度ω匀速转动时，小球也以同样的角速度做匀速圆周运动，这时细线与竖直方向的夹角为θ，则小球的向心加速度大小为(　　) A．ω2R B．ω2r C．ω2Lsin θ D．ω2(r＋Lsin θ) 【答案】D　 6、有一运输西瓜的汽车，以5 m/s的速率通过一个半径为R＝10 m的凹形桥，车经凹形桥最低点时，车中间一个质量为6 kg的大西瓜受到周围西瓜对它的作用力大小为(g取10 m/s2)(　　) A.60 N B.75 N C.45 N D.0 N 【答案】B 7、(双选)质点做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是(　　) A.因为v＝ωR，所以线速度v与圆周半径R成正比 B.因为ω＝，所以角速度ω与圆周半径R成反比 C.因为ω＝2πn，所以角速度ω与转速n成正比 D.因为ω＝，所以角速度ω与周期T成反比 【答案】CD 8、（双选）静止在地球上的物体随地球做匀速圆周运动，有关位于赤道上的物体1与位于北纬60°的物体 2,下列说法正确的是( ) A.它们的角速度之比 B.它们的线速度之比 C.它们的向心加速度之比 D.它们的向心加速度之比 【答案】BC 9、下列关于向心力的说法中正确的是(　　) A．做匀速圆周运动的物体除了受到重力、弹力等力外还受到向心力的作用 B．向心力和重力、弹力一样，是性质力 C．做匀速圆周运动的物体的向心力即为其所受的合外力 D．做圆周运动的物体所受各力的合力一定充当向心力 【答案】C　 10、（双选）一小球质量为m，用长为L的悬绳(不可伸长，质量不计)固定于O点，在O点正下方处钉有一颗光滑钉子．如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，则 (　　) A．小球的角速度突然增大 B．小球的线速度突然减小到零 C．小球的向心加速度突然增大 D．小球的向心加速度不变 【答案】AC　 11、铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则(　　) A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压 C.这时铁轨对火车的支持力等于 D.这时铁轨对火车的支持力大于 【答案】C 12、单车共享是目前中国规模最大的校园交通代步解决方案，为广大高校师生提供了方便快捷、低碳环保、经济实惠的代步服务。如图所示A、B、C三点分别是单车轮胎和两齿轮外沿上的点，其中RA＝2RB＝5RC，下列说法正确的是(　　) A.B点和C点的角速度ωB＝ωC B.A点和C点的线速度vA＝vC C.A点和B点的角速度2ωA＝5ωB D.A点和B点的线速度vA＝2vB 【答案】C 二、填空与实验题。 13、如图所示，定滑轮的半径，绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物，由静止开始释放，测得重物以加速度做匀加速运动，在重物由静止下落 的瞬间，滑轮边缘上的点的角速度 ，向心加速度 。 【答案】； 14、某兴趣小组用如图甲所示的装置与传感器结合，探究向心力大小的影响因素．实验时用手拨动旋臂产生圆周运动，力传感器和光电门固定在实验器上，测量角速度和向心力。 (1)电脑通过光电门测量挡光杆通过光电门的时间，并由挡光杆的宽度d、挡光杆通过光电门的时间Δt、挡光杆做圆周运动的半径r，自动计算出砝码做圆周运动的角速度，则其计算角速度的表达式为 。 (2)图乙中取①②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线，由图可知曲线①对应的砝码质量 (选填“大于”或“小于”)曲线②对应的砝码质量． 甲 乙 【答案】(1)　 (2)小于 三、计算题。 15、原长为L的轻弹簧一端固定一小铁块，另一端连接在竖直轴OO′上，小铁块放在水平圆盘上，若圆盘静止，把弹簧拉长后将小铁块放在圆盘上，使小铁块能保持静止的弹簧的最大长度为L，现将弹簧长度拉长到L后，把小铁块放在圆盘上，在这种情况下，圆盘绕中心轴OO′以一定角速度匀速转动，如图所示。已知小铁块的质量为m，弹簧的劲度系数为k，为使小铁块不在圆盘上滑动，圆盘转动的角速度ω最大不得超过多少？ 【答案】 【解析】　以小铁块为研究对象，圆盘静止时，设铁块受到的最大静摩擦力为fmax，由平衡条件得fmax＝k＝。圆盘转动的角速度ω最大时，铁块受到的摩擦力fmax与弹簧的拉力kx的合力提供向心力，由牛顿第二定律得 k＋fmax＝mω·L 解以上两式得角速度的最大值ωmax＝。 16、如图所示，长为L＝0.5 m的轻杆OA绕O点在竖直面内做匀速圆周运动，A端连着一个质量为m＝2 kg的小球，g取10 m/s2。 (1)如果在最低点时小球的速度为3 m/s，杆对小球的拉力为多大？ (2)如果在最高点杆对小球的支持力为4 N，杆旋转的角速度为多大？ 【答案】(1)56 N 　 (2)4 rad/s 【解析】(1)小球在最低点受力如图甲所示，合力提供向心力，则FN1－mg＝m，解得FN1＝56 N。 (2)小球在最高点受力如图乙所示，则 mg－FN2＝mω2L， 解得ω＝4 rad/s。 17、如图所示，用一根长为l＝1 m的细线，一端系一质量为m＝1 kg的小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ＝37°，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时，细线的张力为FT.求：(g取10 m/s2，结果可用根式表示) (1)若要小球离开锥面，则小球的角速度ω0至少为多大？ (2)若细线与竖直方向的夹角为60°，则小球的角速度ω′为多大？ 【答案】(1) rad/s　 (2)2 rad/s 【解析】(1)若要小球刚好离开锥面，则小球只受到重力和细线的拉力，如图所示．小球做匀速圆周运动的轨迹圆在水平面内，故向心力水平，运用牛顿第二定律及向心力公式得：mgtan θ＝mωlsin θ 解得：ω0＝＝ rad/s. (2)当细线与竖直方向成60°角时，由牛顿第二定律及向心力公式得：mgtan α＝mω′2lsin α 解得：ω′＝＝2 rad/s。 学科网（北京）股份有限公司 $