第三章 圆周运动 达标题-2025-2026学年高一下学期物理鲁科版必修第二册

**基本信息** 本卷为鲁科版（2019）必修第二册第3章圆周运动单元达标题，通过生活情境与科学探究结合，覆盖向心力、向心加速度等核心知识，适配单元复习巩固。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题|向心力、向心加速度、线速度与角速度关系等|结合洗衣机脱水（第5题）等生活情境，考查运动与相互作用观念| |填空与实验题|2题|向心力实验探究（光电门测角速度）|通过实验设计（第13题）培养科学探究能力，体现模型建构| |计算题|3题|竖直平面圆周运动、“空中飞椅”模型等|以“空中飞椅”（第16题）为例，通过受力分析与推理，强化科学思维|

第3章 圆周运动 达标题-2025-2026学年物理鲁科版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、如图所示，竖直薄壁圆筒内壁光滑，其半径为R，上部侧面A处开有小口，在小口A的正下方h处亦开有与A大小相同的小口B，小球从小口A沿切线方向水平射入筒内，使小球紧贴筒内壁运动．要使小球从B口处飞出，小球进入上面小口的最小速率v0为(　　) A．πR B．πR C．πR D．2πR 2、如图所示，一根轻杆(质量不计)的一端以O点为固定转轴，另一端固定一个小球，小球以O点为圆心在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动。当小球运动到图中位置时，轻杆对小球作用力的方向可能(　　) A.沿F1的方向 B.沿F2的方向 C.沿F3的方向 D.沿F4的方向 3、关于向心力的下列说法正确的是（ ） A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力 B.向心力只能改变做圆周运动的物体的速度方向,不能够改变速度的大小 C.做匀速圆周运动的物体其向心力指向圆心,所以是恒力 D.做匀速圆周运动的物体其向心力可以改变线速度的大小 4、如图所示，一偏心轮绕点O做匀速转动。关于偏心轮上的各点的运动，下列说法正确的是（ ） A．线速度大小相同 B．角速度大小不相同 C．向心加速度大小相同 D．运动周期相同 5、如图所示，洗衣机的脱水桶采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法错误的是(　　) A．脱水过程中，衣物是紧贴桶壁的 B．水会从桶中甩出是因为水滴受到的离心力很大的缘故 C．增大脱水桶转动角速度，脱水效果会更好 D．靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好 6、质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动，若经最高点不脱离轨道的临界速度为v，则当小球以2v速度经过最高点时，小球对轨道的压力大小为(重力加速度大小为g)(　　) A.0 B.mg C.3mg D.5mg 7、为了测定子弹的飞行速度，在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B，盘A、B平行且相距2 m，轴杆的转速为3 600 r/min，子弹穿过两盘留下两弹孔a、b，测得两弹孔所在半径的夹角θ＝30°，如图所示．则该子弹的速度可能是(　　) A．360 m/s B．720 m/s C．1 440 m/s D．108 m/s 8、关于做匀速圆周运动物体的向心力,下列说法正确的是（ ） A.向心力不变 B.向心力一定是重力 C.向心力为其所受的合外力 D.向心加速度决定向心力的大小 9、关于匀速圆周运动及向心加速度，下列说法正确的是（ ） A．匀速圆周运动是一种匀速运动 B．匀速圆周运动是一种匀变速曲线运动 C．向心加速度描述线速度大小变化的快慢 D．匀速圆周运动是加速度方向不断改变的变速运动 10、“天宫一号”绕地球的运动可视为匀速圆周运动，航天员在“天宫一号”中展示了失重环境下的物理实验或现象，下列四幅图中的行为可以在“天宫一号”舱内完成的有(　　) 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，小球就能在竖直面内做圆周运动 11、如图所示，有一竖直转轴以角速度ω匀速旋转，转轴上的A点有一长为L的细绳系有质量为m的小球，重力加速度大小为g。要使小球在随转轴匀速转动的同时又不离开光滑的水平面，则A点到水平面高度h最小为(　　) A. B.ω2g C. D. 12、关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，下面说法中正确的是(　　) A．线速度大的角速度一定大 B．线速度大的周期一定小 C．角速度大的半径一定小 D．角速度大的周期一定小 二、填空与实验题。 13、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 14、向心加速度的方向沿半径指向 ，时刻与线速度方向 。 三、计算题。 15、质点P以O为圆心做半径为R的匀速圆周运动,如图所示,周期为T。当P经过图中D点时,有一质量为m的另一质点Q受到力F的作用从静止开始做匀加速直线运动。为使两质点在某时刻的速度相同,则F的大小应满足什么条件? 16、图甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施，它的基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子的下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋．若将人和座椅看成一个质点，则可简化为如图乙所示的物理模型，其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴OO′转动，设绳长l＝10 m，质点的质量m＝60 kg，转盘静止时质点与转轴之间的距离d＝4.0 m，转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角θ＝37°，不计空气阻力及绳重，且绳不可伸长，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，求质点与转盘一起做匀速圆周运动时： (1)绳子拉力的大小； (2)转盘角速度的大小． 17、有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示。长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转动轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ。不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系。 第3章 圆周运动 达标题-2025-2026学年物理鲁科版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、如图所示，竖直薄壁圆筒内壁光滑，其半径为R，上部侧面A处开有小口，在小口A的正下方h处亦开有与A大小相同的小口B，小球从小口A沿切线方向水平射入筒内，使小球紧贴筒内壁运动．要使小球从B口处飞出，小球进入上面小口的最小速率v0为(　　) A．πR B．πR C．πR D．2πR 【答案】B 2、如图所示，一根轻杆(质量不计)的一端以O点为固定转轴，另一端固定一个小球，小球以O点为圆心在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动。当小球运动到图中位置时，轻杆对小球作用力的方向可能(　　) A.沿F1的方向 B.沿F2的方向 C.沿F3的方向 D.沿F4的方向 【答案】C 3、关于向心力的下列说法正确的是（ ） A.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力 B.向心力只能改变做圆周运动的物体的速度方向,不能够改变速度的大小 C.做匀速圆周运动的物体其向心力指向圆心,所以是恒力 D.做匀速圆周运动的物体其向心力可以改变线速度的大小 【答案】B 4、如图所示，一偏心轮绕点O做匀速转动。关于偏心轮上的各点的运动，下列说法正确的是（ ） A．线速度大小相同 B．角速度大小不相同 C．向心加速度大小相同 D．运动周期相同 【答案】D 5、如图所示，洗衣机的脱水桶采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法错误的是(　　) A．脱水过程中，衣物是紧贴桶壁的 B．水会从桶中甩出是因为水滴受到的离心力很大的缘故 C．增大脱水桶转动角速度，脱水效果会更好 D．靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好 【答案】B　 6、质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动，若经最高点不脱离轨道的临界速度为v，则当小球以2v速度经过最高点时，小球对轨道的压力大小为(重力加速度大小为g)(　　) A.0 B.mg C.3mg D.5mg 【答案】C 7、为了测定子弹的飞行速度，在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B，盘A、B平行且相距2 m，轴杆的转速为3 600 r/min，子弹穿过两盘留下两弹孔a、b，测得两弹孔所在半径的夹角θ＝30°，如图所示．则该子弹的速度可能是(　　) A．360 m/s B．720 m/s C．1 440 m/s D．108 m/s 【答案】C 　 8、关于做匀速圆周运动物体的向心力,下列说法正确的是（ ） A.向心力不变 B.向心力一定是重力 C.向心力为其所受的合外力 D.向心加速度决定向心力的大小 【答案】C 9、关于匀速圆周运动及向心加速度，下列说法正确的是（ ） A．匀速圆周运动是一种匀速运动 B．匀速圆周运动是一种匀变速曲线运动 C．向心加速度描述线速度大小变化的快慢 D．匀速圆周运动是加速度方向不断改变的变速运动 【答案】D 10、“天宫一号”绕地球的运动可视为匀速圆周运动，航天员在“天宫一号”中展示了失重环境下的物理实验或现象，下列四幅图中的行为可以在“天宫一号”舱内完成的有(　　) 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，小球就能在竖直面内做圆周运动 【答案】D　 11、如图所示，有一竖直转轴以角速度ω匀速旋转，转轴上的A点有一长为L的细绳系有质量为m的小球，重力加速度大小为g。要使小球在随转轴匀速转动的同时又不离开光滑的水平面，则A点到水平面高度h最小为(　　) A. B.ω2g C. D. 【答案】A 12、关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，下面说法中正确的是(　　) A．线速度大的角速度一定大 B．线速度大的周期一定小 C．角速度大的半径一定小 D．角速度大的周期一定小 【答案】D　 二、填空与实验题。 13、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 14、向心加速度的方向沿半径指向 ，时刻与线速度方向 。 【答案】圆心；垂直 三、计算题。 15、质点P以O为圆心做半径为R的匀速圆周运动,如图所示,周期为T。当P经过图中D点时,有一质量为m的另一质点Q受到力F的作用从静止开始做匀加速直线运动。为使两质点在某时刻的速度相同,则F的大小应满足什么条件? 【答案】 【解析】速度相同包括大小相等和方向相同。由质点P的旋转情况可知,只有当P运动到圆周上的C点时速度方向才相同。即质点P应转过周,经历的时间 ① 质点P的速率 ② 在同样的时间内,质点Q做匀加速直线运动,速度应达到v,由牛顿第二定律及速度公式得 ③ 联立以上三式,解得。 16、图甲为游乐园中“空中飞椅”的游戏设施，它的基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子的下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋．若将人和座椅看成一个质点，则可简化为如图乙所示的物理模型，其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴OO′转动，设绳长l＝10 m，质点的质量m＝60 kg，转盘静止时质点与转轴之间的距离d＝4.0 m，转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角θ＝37°，不计空气阻力及绳重，且绳不可伸长，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，求质点与转盘一起做匀速圆周运动时： (1)绳子拉力的大小； (2)转盘角速度的大小． 【答案】(1)750 N　 (2) rad/s 【解析】(1)如图所示，对人和座椅进行受力分析，图中F为绳子的拉力，在竖直方向：Fcos 37°－mg＝0 解得F＝＝750 N. (2)人和座椅在水平面内做匀速圆周运动，重力和绳子拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有mgtan 37°＝mω2R R＝d＋lsin 37° 联立解得ω＝＝ rad/s。 17、有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示。长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转动轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ。不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系。 【答案】ω＝ 【解析】对座椅受力分析，如图所示： 转盘转动的角速度为ω时，钢绳与竖直方向的夹角为θ，则座椅到转轴的距离即座椅做圆周运动的半径R＝r＋Lsin θ， 根据牛顿第二定律得mgtan θ＝mω2R， 解得ω＝。 学科网（北京）股份有限公司 $