第3章 圆周运动 单元练习-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必修二圆周运动单元卷，通过脱水拖把、炒栗子机等生活情境及太空实验等科技案例，覆盖角速度、向心力等核心知识，适配单元复习，培养物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题（含3双选）|摩擦传动、向心力来源、曲率半径|结合脱水拖把（螺距与转速）、太空实验（微重力圆周运动）| |填空与实验|2题|向心力实验探究、线速度与角速度计算|实验题考查模型建构（塔轮线速度关系）| |计算题|3题|圆周运动与直线运动综合、圆盘摩擦临界|计算题需科学推理（滑块受力分析与临界条件）|

第3章 圆周运动 练习-2025-2026学年鲁科版（2019）必修第二册物理 一、选择题。 1、如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r3．若甲轮的角速度为ω1，则丙轮的角速度为（ 　　） A. B. C. D. 2、（双选）如图所示，一小球用细绳悬挂于O点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是(　　) A．绳的拉力 B．重力和绳拉力的合力 C．重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力 D．绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力 3、一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图所示，物体轨迹上A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一个圆，在极限情况下，这个圆叫做A点的曲率圆，其半径叫做A点的曲率半径，已知该物体经过A点的速率为v，向心加速度大小为an， 则A点的曲率半径为（　　） A． B． C． D．无法确定 4、关于铁路转弯处内轨和外轨间的高度关系，下列说法中正确的是(　　) A.内轨和外轨一样高，以防列车倾倒 B.因为列车在转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车倾倒 C.外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减少车轮与铁轨间的挤压 D.以上说法都不对 5、（双选）如图所示为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)，A为终端皮带轮，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不会打滑，当小物体可被水平抛出时(　　) A．皮带的最小速度为 B．皮带的最小速度为 C．A轮每秒的转数最少是 D．A轮每秒的转数最少是 6、下列关于匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中，正确的是(　　) A.物体除受其他的力外还受到向心力的作用 B.物体所受的合力提供向心力 C.向心力的方向总指向圆心，故方向不变 D.向心力的大小一直在变化 7、如图所示为旋转脱水拖把，拖把杆内有一段长度为35cm的螺杆通过拖把杆下段与拖把头接在一起，螺杆的螺距（相邻螺纹之间的距离）d＝5cm，拖把头的半径为10cm，拖把杆上段相对螺杆向下运动时拖把头就会旋转，把拖把头上的水甩出去。某次脱水时，拖把杆上段1s内匀速下压了35cm，该过程中拖把头匀速转动，下列说法正确的是（　　） A．拖把头边缘的线速度为1.4πm/s B．拖把杆向下运动的速度为0.1πm/s C．拖把头转动的角速度为7πrad/s D．拖把头的转速为1r/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．向心力是一种性质力 B．向心力与速度方向不一定始终垂直 C．向心力只能改变线速度的方向 D．向心力只改变线速度的大小 9、物体做半径不同的匀速圆周运动，它的加速度与半径的倒数关系如图所示，则该物体运动中下列哪个物理量保持不变（　　） A．线速度大小 B．角速度大小 C．转速 D．向心力大小 10、一辆运输西瓜的小汽车(可视为质点)，以大小为v的速度经过一座半径为R的拱形桥。在桥的最高点，其中一个质量为m的西瓜A(位置如图所示)受到周围的西瓜对它的作用力的大小为(　　) A.mg B. C.mg－ D.mg＋ 11、（双选）中国首位“太空教师”王亚平在“天宫一号”太空舱内做了如下两个实验：实验1，将一个细线悬挂的小球由静止释放，小球呈悬浮状．实验2，拉紧细线给小球一个垂直于线的速度，小球以悬点为圆心做匀速圆周运动；设线长为L，小球的质量为m，小球做圆周运动的速度为v.已知地球对小球的引力约是地面重力mg的0.9倍，则在两次实验中，细线对球拉力的大小是(　　) 实验1　　　　　　实验2 A．实验1中拉力为0 B．实验1中拉力为0.9mg C．实验2中拉力为0.9mg＋m D．实验2中拉力为m 12、（双选）某兴趣小组设计了一个滚筒式炒栗子机器，滚筒内表面粗糙，内直径为D.工作时滚筒绕固定的水平中心轴转动．为使栗子受热均匀，要求栗子到达滚筒最高处前与筒壁脱离，则(　　) A．滚筒的角速度应满足ω＜ B．滚筒的角速度应满足ω＞ C．栗子脱离滚筒的位置与其质量无关 D．若栗子到达最高点时脱离滚筒，栗子将自由下落 二、填空与实验题。 13、我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动，横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。 (1)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时，塔轮边缘处的________相等(选填“线速度”或“角速度”)； (2)探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板________和挡板________处(选填“A”或“B”或“C”)。 14、A、B两质点分别做匀速圆周运动，若相同时间内它们通过的弧长之比SA/SB=3/2，而通过的角度之比фA/фB=2/3，则它们的线速度之比VA:VB=________，角速度之比ωA:ωB=_________，向心加速度之比aA:aB=__________。 三、计算题。 15、如图所示，B物体放在光滑的水平地面上，在水平力F的作用下由静止开始运动，B物体的质量为m，同时A物体在竖直面内由M点开始做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动．求满足使A、B速度相同的力F的取值． 16、如图所示，B物体放在光滑的水平地面上，在水平力F的作用下由静止开始运动，B物体的质量为m，同时A物体在竖直面内由M点开始做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动。求满足使A、B速度相同的力F的取值。 17、如图所示，在水平圆盘上放有质量相同的滑块1和滑块2，圆盘可绕垂直圆盘的中心轴OO′转动．两滑块与圆盘的动摩擦因数相同，均为μ，最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力．两滑块与轴O共线，且滑块1到转轴的距离为r，滑块2到转轴的距离为2r，现将两个滑块用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力．当圆盘从静止开始转动，角速度极其缓慢地增大，针对这个过程，求解下列问题： (1)求轻绳刚有拉力时圆盘的角速度； (2)求当圆盘角速度为ω＝时，滑块1受到的摩擦力． 第3章 圆周运动 练习-2025-2026学年鲁科版（2019）必修第二册物理 一、选择题。 1、如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r3．若甲轮的角速度为ω1，则丙轮的角速度为（ 　　） A. B. C. D. 【答案】B 2、（双选）如图所示，一小球用细绳悬挂于O点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是(　　) A．绳的拉力 B．重力和绳拉力的合力 C．重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力 D．绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力 【答案】CD　 3、一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图所示，物体轨迹上A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一个圆，在极限情况下，这个圆叫做A点的曲率圆，其半径叫做A点的曲率半径，已知该物体经过A点的速率为v，向心加速度大小为an， 则A点的曲率半径为（　　） A． B． C． D．无法确定 【答案】A 4、关于铁路转弯处内轨和外轨间的高度关系，下列说法中正确的是(　　) A.内轨和外轨一样高，以防列车倾倒 B.因为列车在转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨，以防列车倾倒 C.外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减少车轮与铁轨间的挤压 D.以上说法都不对 【答案】C 5、（双选）如图所示为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)，A为终端皮带轮，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不会打滑，当小物体可被水平抛出时(　　) A．皮带的最小速度为 B．皮带的最小速度为 C．A轮每秒的转数最少是 D．A轮每秒的转数最少是 【答案】AC 6、下列关于匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中，正确的是(　　) A.物体除受其他的力外还受到向心力的作用 B.物体所受的合力提供向心力 C.向心力的方向总指向圆心，故方向不变 D.向心力的大小一直在变化 【答案】B 7、如图所示为旋转脱水拖把，拖把杆内有一段长度为35cm的螺杆通过拖把杆下段与拖把头接在一起，螺杆的螺距（相邻螺纹之间的距离）d＝5cm，拖把头的半径为10cm，拖把杆上段相对螺杆向下运动时拖把头就会旋转，把拖把头上的水甩出去。某次脱水时，拖把杆上段1s内匀速下压了35cm，该过程中拖把头匀速转动，下列说法正确的是（　　） A．拖把头边缘的线速度为1.4πm/s B．拖把杆向下运动的速度为0.1πm/s C．拖把头转动的角速度为7πrad/s D．拖把头的转速为1r/s 【答案】A 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．向心力是一种性质力 B．向心力与速度方向不一定始终垂直 C．向心力只能改变线速度的方向 D．向心力只改变线速度的大小 【答案】C　 9、物体做半径不同的匀速圆周运动，它的加速度与半径的倒数关系如图所示，则该物体运动中下列哪个物理量保持不变（　　） A．线速度大小 B．角速度大小 C．转速 D．向心力大小 【答案】A 10、一辆运输西瓜的小汽车(可视为质点)，以大小为v的速度经过一座半径为R的拱形桥。在桥的最高点，其中一个质量为m的西瓜A(位置如图所示)受到周围的西瓜对它的作用力的大小为(　　) A.mg B. C.mg－ D.mg＋ 【答案】C 11、（双选）中国首位“太空教师”王亚平在“天宫一号”太空舱内做了如下两个实验：实验1，将一个细线悬挂的小球由静止释放，小球呈悬浮状．实验2，拉紧细线给小球一个垂直于线的速度，小球以悬点为圆心做匀速圆周运动；设线长为L，小球的质量为m，小球做圆周运动的速度为v.已知地球对小球的引力约是地面重力mg的0.9倍，则在两次实验中，细线对球拉力的大小是(　　) 实验1　　　　　　实验2 A．实验1中拉力为0 B．实验1中拉力为0.9mg C．实验2中拉力为0.9mg＋m D．实验2中拉力为m 【答案】AD　 12、（双选）某兴趣小组设计了一个滚筒式炒栗子机器，滚筒内表面粗糙，内直径为D.工作时滚筒绕固定的水平中心轴转动．为使栗子受热均匀，要求栗子到达滚筒最高处前与筒壁脱离，则(　　) A．滚筒的角速度应满足ω＜ B．滚筒的角速度应满足ω＞ C．栗子脱离滚筒的位置与其质量无关 D．若栗子到达最高点时脱离滚筒，栗子将自由下落 【答案】AC　 二、填空与实验题。 13、我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动，横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。 (1)当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时，塔轮边缘处的________相等(选填“线速度”或“角速度”)； (2)探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板________和挡板________处(选填“A”或“B”或“C”)。 【答案】(1)线速度　 (2)A　C 14、A、B两质点分别做匀速圆周运动，若相同时间内它们通过的弧长之比SA/SB=3/2，而通过的角度之比фA/фB=2/3，则它们的线速度之比VA:VB=________，角速度之比ωA:ωB=_________，向心加速度之比aA:aB=__________。 【答案】3:2 2:3 1:1 三、计算题。 15、如图所示，B物体放在光滑的水平地面上，在水平力F的作用下由静止开始运动，B物体的质量为m，同时A物体在竖直面内由M点开始做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动．求满足使A、B速度相同的力F的取值． 【答案】F＝(n＝0,1,2…) 【解析】速度相同即大小、方向相同，B为水平向右，A一定要在最低点才能保证速度水平向右．由题意可知：当A从M点运动到最低点时 t＝nT＋T(n＝0,1,2…)，线速度v＝ωr 对于B(初速度为0)： v＝at＝＝ 解得：F＝(n＝0,1,2…) 16、如图所示，B物体放在光滑的水平地面上，在水平力F的作用下由静止开始运动，B物体的质量为m，同时A物体在竖直面内由M点开始做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动。求满足使A、B速度相同的力F的取值。 【答案】(n＝0，1，2，…) 【解析】速度相同即速度大小、方向都相同，B水平向右运动，A一定要在最低点才能保证速度水平向右。由题意可知，当A从M点运动到最低点时 t＝nT＋T(n＝0，1，2，…)，线速度v＝ωr 对于B(初速度为0)： v＝at＝＝ 解得F＝(n＝0，1，2，…)。 17、如图所示，在水平圆盘上放有质量相同的滑块1和滑块2，圆盘可绕垂直圆盘的中心轴OO′转动．两滑块与圆盘的动摩擦因数相同，均为μ，最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力．两滑块与轴O共线，且滑块1到转轴的距离为r，滑块2到转轴的距离为2r，现将两个滑块用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力．当圆盘从静止开始转动，角速度极其缓慢地增大，针对这个过程，求解下列问题： (1)求轻绳刚有拉力时圆盘的角速度； (2)求当圆盘角速度为ω＝时，滑块1受到的摩擦力． 【答案】 (1)　 (2)摩擦力为0 【解析】 (1)轻绳刚有拉力时，滑块2与转盘间的摩擦力达到最大静摩擦力，则由牛顿第二定律：μmg＝mω·2r 解得ω0＝. (2)当圆盘角速度为ω＝＞，此时滑块2与转盘间的摩擦力是最大静摩擦力，则 对滑块2：T＋μmg＝mω2·2r　 对滑块1：T＋f1＝mω2·r 解得f1＝0。 学科网（北京）股份有限公司 $