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

**基本信息** 鲁科版（2019）必修第二册圆周运动单元卷，立足单元复习，以自行车传动、链球运动等真实情境为载体，覆盖线速度、向心力等核心知识点，注重物理观念与科学思维的融合考查。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |选择题|12（含双选）|线速度与角速度关系、向心加速度、离心运动|结合汽车过桥等生活情境，考查运动和相互作用观念| |填空与实验|2|向心力影响因素（控制变量法）|通过纸杯甩动实验设计，培养科学探究能力| |计算题|3|匀速圆周运动实例分析（圆筒转动、转台物体）|综合应用牛顿定律，体现科学推理与模型建构|

第3章 圆周运动 章末练习-2025-2026学年物理鲁科版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、如图是自行车的传动部分，大齿轮通过链条带动小齿轮(固定在后轮轴上)转动，c、b、a分别是大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的三点，下列说法正确的是(　　) A．c、b两点的角速度相等 B．a、b两点的线速度大小相等 C．a点角速度比c点角速度小 D．a点线速度比c点线速度大 2、链球运动员在将链球抛掷出去之前，总要双手抓住链条，加速转动几圈，如图所示，这样可以使链球的速度尽量增大，抛出去后飞行更远，在运动员加速转动的过程中，能发现他手中与链球相连的链条与竖直方向的夹角θ将随链球转速的增大而增大，则以下几个图像中能描述ω与θ的关系的是(　　) 3、如图所示,一固定容器的内壁是半径为R的半球面,在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。它在容器内壁由静止开始下滑,到达最低点时速率为v，设质点P与容器内壁间的动摩擦因数恒为μ,重力加速度为g，则在最低点处容器对质点的摩擦力大小为（ ） A. B. C. D. 4、（双选）处于北京和广州的物体，都随地球自转而做匀速圆周运动关于它们的向心加速度的比较，下列说法正确的是（ ） A．它们的方向都沿半径指向地心 B．它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴 C．北京的向心加速度比广州的向心加速度大 D．北京的向心加速度比广州的向心加速度小 5、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 6、如图所示，汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端系一个质量为m的小球，当汽车以某一不为零的速率在水平地面上匀速行驶时弹簧长度为L1；当汽车以同一速率匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，弹簧竖直且长度为L2，下列说法正确的是(　　) A．L1＝L2 B．L1>L2 C．L1<L2 D．三种情况均有可能 7、匀速圆周运动是（ ） A．匀速运动 B．匀加速运动 C．匀减速运动 D．变加速运动 8、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 9、（双选）如图所示，长为的悬线一端固定在点，另一端拴一质量为的小球，在点正下方处有一长钉。现将悬线拉至水平后无初速度释放，当悬线碰到钉子的瞬间（ ） A．小球的线速度突然增大 B．小球的向心加速度突然增大 C．小球的角速度突然增大 D．小球的向心加速度大小不变 10、如图所示，汽车在炎热的夏天沿不平的曲面行驶，其中最容易发生爆胎的点是(假定汽车运动速率va＝vc，vb＝vd)(　　) A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 11、如图所示，质量为m的小球固定在轻质细杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度v＝，R是球心到O点的距离，则球对杆的作用力是(　　) A.mg的拉力 B.mg的压力 C.mg的拉力 D.mg的压力 12、（双选）乘坐游乐园中的翻滚过山车时，质量为m的人随车一起在竖直面内旋转，则(　　) A．人在最高点时对座位仍可能产生压力，但是压力可能小于mg B．车在最高点时人处于倒立状态，全靠保险带拉住，没有保险带人就会掉下来 C．人在最低点时对座位的压力大于mg D．人在最低点时对座位的压力等于mg 二、填空与实验题。 13、如图所示，是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置．转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动．塔轮自上而下有三层，每层左右半径比分别是1∶1、2∶1和3∶1.左右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比．实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A(或B)处，A、C到塔轮中心的距离相等．两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小可由塔轮中心标尺露出的等分格的格数读出． (1)在该实验中应用了 来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系． A．理想实验法　B．控制变量法　C．等效替代法 (2)用两个质量相等的小球放在A、C位置，匀速转动时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为 ． 14、图甲所示，同学们分小组探究影响向心力大小的因素．同学们用细绳系一纸杯(杯中有30 mL的水)在空中甩动，使杯在水平面内做圆周运动，来感受向心力． 甲 乙 (1)下列说法中正确的是 。 A．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将不变 B．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将增大 C．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将不变 D．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将增大 (2)如图乙所示，绳离杯心40 cm处打一结点A,80 cm处打一结点B，学习小组中一位同学手表计时，另一位同学操作，其余同学记录实验数据。 操作一：手握绳结A，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小． 操作二：手握绳结B，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小． 操作三：手握绳结A，使杯在水平方向每秒运动二周，体会向心力的大小． 操作四：手握绳结A，再向杯中添加30 mL的水，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小． 则：①操作二与一相比较：质量、角速度相同，向心力的大小与转动半径大小有关； 操作三与一相比较：质量、半径相同，向心力的大小与角速度的大小有关； 操作四与一相比较： 相同， 向心力大小与 有关； ②物理学中此种实验方法叫 法。 三、计算题。 15、如图所示，有一直径为d的纸制圆筒，使它以角速度ω绕轴O匀速转动，然后使子弹沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒旋转不到半周时，就在圆筒上先后留下a、b两个弹孔，已知aO、bO的夹角为φ，求子弹的速度大小。 16、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？ 17、如图所示，长为L的轻杆，两端各连接一个质量都是m的小球，使它们以轻杆中点为轴在竖直平面内做匀速圆周运动，周期T＝2π，求它们通过竖直位置时杆分别对上下两球的作用力，并说明是拉力还是支持力． 第3章 圆周运动 章末练习-2025-2026学年物理鲁科版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、如图是自行车的传动部分，大齿轮通过链条带动小齿轮(固定在后轮轴上)转动，c、b、a分别是大齿轮、小齿轮、后轮边缘上的三点，下列说法正确的是(　　) A．c、b两点的角速度相等 B．a、b两点的线速度大小相等 C．a点角速度比c点角速度小 D．a点线速度比c点线速度大 【答案】D　 2、链球运动员在将链球抛掷出去之前，总要双手抓住链条，加速转动几圈，如图所示，这样可以使链球的速度尽量增大，抛出去后飞行更远，在运动员加速转动的过程中，能发现他手中与链球相连的链条与竖直方向的夹角θ将随链球转速的增大而增大，则以下几个图像中能描述ω与θ的关系的是(　　) 【答案】D 3、如图所示,一固定容器的内壁是半径为R的半球面,在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。它在容器内壁由静止开始下滑,到达最低点时速率为v，设质点P与容器内壁间的动摩擦因数恒为μ,重力加速度为g，则在最低点处容器对质点的摩擦力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 4、（双选）处于北京和广州的物体，都随地球自转而做匀速圆周运动关于它们的向心加速度的比较，下列说法正确的是（ ） A．它们的方向都沿半径指向地心 B．它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴 C．北京的向心加速度比广州的向心加速度大 D．北京的向心加速度比广州的向心加速度小 【答案】B、D 5、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 6、如图所示，汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端系一个质量为m的小球，当汽车以某一不为零的速率在水平地面上匀速行驶时弹簧长度为L1；当汽车以同一速率匀速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时，弹簧竖直且长度为L2，下列说法正确的是(　　) A．L1＝L2 B．L1>L2 C．L1<L2 D．三种情况均有可能 【答案】B　 7、匀速圆周运动是（ ） A．匀速运动 B．匀加速运动 C．匀减速运动 D．变加速运动 【答案】D 8、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　 9、（双选）如图所示，长为的悬线一端固定在点，另一端拴一质量为的小球，在点正下方处有一长钉。现将悬线拉至水平后无初速度释放，当悬线碰到钉子的瞬间（ ） A．小球的线速度突然增大 B．小球的向心加速度突然增大 C．小球的角速度突然增大 D．小球的向心加速度大小不变 【答案】B、C 10、如图所示，汽车在炎热的夏天沿不平的曲面行驶，其中最容易发生爆胎的点是(假定汽车运动速率va＝vc，vb＝vd)(　　) A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 【答案】D　 11、如图所示，质量为m的小球固定在轻质细杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度v＝，R是球心到O点的距离，则球对杆的作用力是(　　) A.mg的拉力 B.mg的压力 C.mg的拉力 D.mg的压力 【答案】A　 12、（双选）乘坐游乐园中的翻滚过山车时，质量为m的人随车一起在竖直面内旋转，则(　　) A．人在最高点时对座位仍可能产生压力，但是压力可能小于mg B．车在最高点时人处于倒立状态，全靠保险带拉住，没有保险带人就会掉下来 C．人在最低点时对座位的压力大于mg D．人在最低点时对座位的压力等于mg 【答案】AC　 二、填空与实验题。 13、如图所示，是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置．转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动．塔轮自上而下有三层，每层左右半径比分别是1∶1、2∶1和3∶1.左右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比．实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A(或B)处，A、C到塔轮中心的距离相等．两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小可由塔轮中心标尺露出的等分格的格数读出． (1)在该实验中应用了 来探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系． A．理想实验法　B．控制变量法　C．等效替代法 (2)用两个质量相等的小球放在A、C位置，匀速转动时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为 ． 【答案】 (1)B　 (2)2∶1 14、图甲所示，同学们分小组探究影响向心力大小的因素．同学们用细绳系一纸杯(杯中有30 mL的水)在空中甩动，使杯在水平面内做圆周运动，来感受向心力． 甲 乙 (1)下列说法中正确的是 。 A．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将不变 B．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将增大 C．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将不变 D．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将增大 (2)如图乙所示，绳离杯心40 cm处打一结点A,80 cm处打一结点B，学习小组中一位同学手表计时，另一位同学操作，其余同学记录实验数据。 操作一：手握绳结A，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小． 操作二：手握绳结B，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小． 操作三：手握绳结A，使杯在水平方向每秒运动二周，体会向心力的大小． 操作四：手握绳结A，再向杯中添加30 mL的水，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小． 则：①操作二与一相比较：质量、角速度相同，向心力的大小与转动半径大小有关； 操作三与一相比较：质量、半径相同，向心力的大小与角速度的大小有关； 操作四与一相比较： 相同， 向心力大小与 有关； ②物理学中此种实验方法叫 法。 【答案】(1)BD　 (2)①角速度、半径　质量　 ②控制变量 三、计算题。 15、如图所示，有一直径为d的纸制圆筒，使它以角速度ω绕轴O匀速转动，然后使子弹沿直径穿过圆筒。若子弹在圆筒旋转不到半周时，就在圆筒上先后留下a、b两个弹孔，已知aO、bO的夹角为φ，求子弹的速度大小。 【答案】 【解析】子弹从a穿入圆筒到从b穿出圆筒，圆筒旋转不到半周， 故圆筒转过的角度为π－φ，则子弹穿过圆筒的时间为t＝。 在这段时间内，子弹的位移为圆筒的直径d，则子弹的速度为v＝＝。 16、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 17、如图所示，长为L的轻杆，两端各连接一个质量都是m的小球，使它们以轻杆中点为轴在竖直平面内做匀速圆周运动，周期T＝2π，求它们通过竖直位置时杆分别对上下两球的作用力，并说明是拉力还是支持力． 【答案】最低点：mg，拉力　最高点：mg，支持力 【解析】对小球受力分析，得 在最低点处F1－mg＝m2· 所以F1＝mg，方向向上，为拉力． 在最高点处，设球受杆拉力为F2，F2＋mg＝m2·.所以F2＝－mg，故知F2方向向上，为支持力。 学科网（北京）股份有限公司 $