第6章 圆周运动 单元训练-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

**基本信息** 本单元卷为2025-2026学年人教版（2019）必修第二册物理第6章圆周运动训练卷，适用于单元复习，通过选择、填空实验及计算题系统考查圆周运动核心知识，注重物理观念建构与科学思维培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题（含2双选）|角速度与线速度关系、向心力性质、竖直圆周运动临界条件等|结合旋转秋千、钟表设计等情境，考查运动和相互作用观念，体现科学推理| |填空与实验题|2题|向心力与线速度关系实验（控制变量法）、周期测量|通过实验数据处理（F-v²图线），培养科学探究能力，落实模型建构| |计算题|3题|平抛与圆周运动结合（抛食机）、弹簧模型圆周运动、双球同轴转动|联系生产生活实际（自动抛食机、无缝钢管制作），综合应用物理规律，提升问题解决能力|

第6章 圆周运动 训练-2025-2026学年人教版（2019）必修第二册物理 一、选择题。 1、甲、乙两物体都做匀速圆周运动，转动半径之比为1：2，在相等时间里甲转过60°角，乙转过45°角，则它们的（　　） A．角速度之比为4：3 B．角速度之比为2：3 C．线速度之比为1：1 D．线速度之比为4：9 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、对做圆周运动的物体所受的向心力说法正确的是(　　) A．因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力 B．因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小 C．向心力是物体所受的合外力 D．向心力的方向总是不变的 4、做匀速圆周运动的物体，圆半径为R，向心加速度为a，则以下关系式中不正确的是（     ）. A．线速度 B．角速度 C．频率 D．周期 5、半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，如图所示．顶部有一物体A，现给它一个水平初速度v0＝，则物体将(　　) A．沿球面下滑至M点 B．沿球面下滑至某一点N，便离开球面做斜下抛运动 C．按半径大于R的新的圆弧轨道做圆周运动 D．立即离开半圆球做平抛运动 6、一轻杆下端固定一质量为M的小球，上端连在轴上，并可绕轴在竖直平面内运动，不计空气阻力，在最低点给小球水平速度v0时，刚好能到达最高点，若小球在最低点的瞬时速度从v0不断增大，则可知(　　) A．小球在最高点对杆的作用力不断增大 B．小球在最高点对杆的作用力先减小后增大 C．小球在最高点对杆的作用力不断减小 D．小球在最高点对杆的作用力先增大后减小 7、关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度、周期之间的关系，下列说法中正确的是(　　) 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 8、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 9、科技小组设计了如图所示的钟表，时针、分针、秒针的长度之比是2:3:4，秒针转一圈仍是60s，分针转一圈仍是60min，时针转一圈变为24h，则关于该时钟下列说法正确的是（　　） A．秒针、分针、时针的角速度之比为1440:60:1 B．秒针、分针、时针的周期之比为1:60:1440 C．秒针、分针、时针的针尖的线速度之比为720:45:1 D．秒针、分针、时针的针尖的向心加速度之比为4:9:16 10、（双选）如图所示，在高速路口的转弯处，路面外高内低．已知内外路面与水平面的夹角为θ，弯道处圆弧半径为R，重力加速度为g，当汽车的车速为v0时，恰由支持力与重力的合力提供了汽车做圆周运动的向心力，则(　　) A．v0＝ B．v0＝ C．当该路面结冰时，v0要减小 D．汽车在该路面行驶的速度v＞v0时，路面会对车轮产生沿斜面向下的摩擦力 11、无缝钢管的制作原理如图所示，竖直平面内，管状模型置于两个支承轮上，支承轮转动时通过摩擦力带动管状模型转动，铁水注入管状模型后，由于离心作用，铁水紧紧地覆盖在模型的内壁上，冷却后就得到无缝钢管．已知管状模型内壁半径为R，则下列说法正确的是(　　) A．铁水是由于受到离心力的作用才覆盖在模型内壁上的 B．模型各个方向上受到的铁水的作用力相同 C．若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，此时仅重力提供向心力 D．管状模型转动的角速度ω最大为 12、（双选）如图所示，有一个半径为R的光滑圆轨道，现给小球一个初速度，使小球在竖直面内做圆周运动，则关于小球在过最高点的速度v，下列叙述中正确的是(　　) A．v的极小值为 B．v由零逐渐增大，轨道对球的弹力逐渐增大 C．当v由值逐渐增大时，轨道对小球的弹力也逐渐增大 D．当v由值逐渐减小时，轨道对小球的弹力逐渐增大 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)。 14、为探究向心力公式，某探究小组设计了如图所示的演示实验，在米尺的一端钻一个小孔，使小孔恰能穿过一根细线，线下端挂一质量为m，直径为d的小钢球。将米尺固定在水平桌面上，测量出悬点到钢球的细线长度为l，使钢球在水平面内做匀速圆周运动，圆心为O，待钢球的运动稳定后，用眼睛从米尺上方垂直于米尺往下看，读出钢球外侧到O点的距离r，并用秒表测量出钢球转动n圈用的时间t，重力加速度为g。则： (1)小钢球做圆周运动的周期T＝________。 (2)小钢球做圆周运动的向心力F＝________。 三、计算题。 15、某农民发明家为家禽养殖者研发出了一款自动抛食机，其原理如图，将软食料装入长臂末端半圆形金属碗中，电机带动长臂转动，当长臂碰到挡杆时，速度立即变为零，食料被抛出，通过控制长臂的转速来控制食料的抛出范围。长臂的长度为L，假设食料抛出做平抛运动，平抛的初速度和长臂端碰挡杆前的瞬时线速度大小相等，抛出点距地面距离为H，要使食料被抛到地面距抛出点的水平距离为0到D的范围内，则长臂在碰挡杆前的角速度ω应控制在什么范围？(用表达式写出) 16、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？ 17、如图所示，两根长度相同的轻绳(图中未画出)，连接着相同的两个小球，让它们穿过光滑的杆在水平面内做匀速圆周运动，其中O为圆心，两段细绳在同一直线上，此时，两段绳子受到的拉力之比为多少？ 第6章 圆周运动 训练-2025-2026学年人教版（2019）必修第二册物理 一、选择题。 1、甲、乙两物体都做匀速圆周运动，转动半径之比为1：2，在相等时间里甲转过60°角，乙转过45°角，则它们的（　　） A．角速度之比为4：3 B．角速度之比为2：3 C．线速度之比为1：1 D．线速度之比为4：9 【答案】A 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、对做圆周运动的物体所受的向心力说法正确的是(　　) A．因向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，故向心力是一个恒力 B．因向心力指向圆心，且与线速度方向垂直，所以它不能改变线速度的大小 C．向心力是物体所受的合外力 D．向心力的方向总是不变的 【答案】B　 4、做匀速圆周运动的物体，圆半径为R，向心加速度为a，则以下关系式中不正确的是（     ）. A．线速度 B．角速度 C．频率 D．周期 【答案】C 5、半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，如图所示．顶部有一物体A，现给它一个水平初速度v0＝，则物体将(　　) A．沿球面下滑至M点 B．沿球面下滑至某一点N，便离开球面做斜下抛运动 C．按半径大于R的新的圆弧轨道做圆周运动 D．立即离开半圆球做平抛运动 【答案】D　 6、一轻杆下端固定一质量为M的小球，上端连在轴上，并可绕轴在竖直平面内运动，不计空气阻力，在最低点给小球水平速度v0时，刚好能到达最高点，若小球在最低点的瞬时速度从v0不断增大，则可知(　　) A．小球在最高点对杆的作用力不断增大 B．小球在最高点对杆的作用力先减小后增大 C．小球在最高点对杆的作用力不断减小 D．小球在最高点对杆的作用力先增大后减小 【答案】B　 7、关于做匀速圆周运动物体的线速度、角速度、周期之间的关系，下列说法中正确的是(　　) 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 8、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 9、科技小组设计了如图所示的钟表，时针、分针、秒针的长度之比是2:3:4，秒针转一圈仍是60s，分针转一圈仍是60min，时针转一圈变为24h，则关于该时钟下列说法正确的是（　　） A．秒针、分针、时针的角速度之比为1440:60:1 B．秒针、分针、时针的周期之比为1:60:1440 C．秒针、分针、时针的针尖的线速度之比为720:45:1 D．秒针、分针、时针的针尖的向心加速度之比为4:9:16 【答案】B 10、（双选）如图所示，在高速路口的转弯处，路面外高内低．已知内外路面与水平面的夹角为θ，弯道处圆弧半径为R，重力加速度为g，当汽车的车速为v0时，恰由支持力与重力的合力提供了汽车做圆周运动的向心力，则(　　) A．v0＝ B．v0＝ C．当该路面结冰时，v0要减小 D．汽车在该路面行驶的速度v＞v0时，路面会对车轮产生沿斜面向下的摩擦力 【答案】AD 　 11、无缝钢管的制作原理如图所示，竖直平面内，管状模型置于两个支承轮上，支承轮转动时通过摩擦力带动管状模型转动，铁水注入管状模型后，由于离心作用，铁水紧紧地覆盖在模型的内壁上，冷却后就得到无缝钢管．已知管状模型内壁半径为R，则下列说法正确的是(　　) A．铁水是由于受到离心力的作用才覆盖在模型内壁上的 B．模型各个方向上受到的铁水的作用力相同 C．若最上部的铁水恰好不离开模型内壁，此时仅重力提供向心力 D．管状模型转动的角速度ω最大为 【答案】C　 12、（双选）如图所示，有一个半径为R的光滑圆轨道，现给小球一个初速度，使小球在竖直面内做圆周运动，则关于小球在过最高点的速度v，下列叙述中正确的是(　　) A．v的极小值为 B．v由零逐渐增大，轨道对球的弹力逐渐增大 C．当v由值逐渐增大时，轨道对小球的弹力也逐渐增大 D．当v由值逐渐减小时，轨道对小球的弹力逐渐增大 【答案】CD　 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 14、为探究向心力公式，某探究小组设计了如图所示的演示实验，在米尺的一端钻一个小孔，使小孔恰能穿过一根细线，线下端挂一质量为m，直径为d的小钢球。将米尺固定在水平桌面上，测量出悬点到钢球的细线长度为l，使钢球在水平面内做匀速圆周运动，圆心为O，待钢球的运动稳定后，用眼睛从米尺上方垂直于米尺往下看，读出钢球外侧到O点的距离r，并用秒表测量出钢球转动n圈用的时间t，重力加速度为g。则： (1)小钢球做圆周运动的周期T＝________。 (2)小钢球做圆周运动的向心力F＝________。 【答案】(1)　 (2)m或mg 三、计算题。 15、某农民发明家为家禽养殖者研发出了一款自动抛食机，其原理如图，将软食料装入长臂末端半圆形金属碗中，电机带动长臂转动，当长臂碰到挡杆时，速度立即变为零，食料被抛出，通过控制长臂的转速来控制食料的抛出范围。长臂的长度为L，假设食料抛出做平抛运动，平抛的初速度和长臂端碰挡杆前的瞬时线速度大小相等，抛出点距地面距离为H，要使食料被抛到地面距抛出点的水平距离为0到D的范围内，则长臂在碰挡杆前的角速度ω应控制在什么范围？(用表达式写出) 【答案】 【解析】食料在最高点做平抛运动，则有： H＝gt2 D＝vt 联立解得：v＝D 由v＝ωL可得最大转动角速度为： ω＝＝ 最小角速度为0 故角速度范围。 16、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＝。 17、如图所示，两根长度相同的轻绳(图中未画出)，连接着相同的两个小球，让它们穿过光滑的杆在水平面内做匀速圆周运动，其中O为圆心，两段细绳在同一直线上，此时，两段绳子受到的拉力之比为多少？ 【答案】3∶2 【解析】对两小球受力分析如图所示，设每段绳子长为l，对球2有F2＝2mlω2 对球1有：F1－F2＝mlω2 由以上两式得：F1＝3mlω2 由＝。 学科网（北京）股份有限公司 $