第2章 匀速圆周运动 期末练习题-2025-2026学年高一下学期物理教科版必修第二册

**基本信息** 本卷为教科版（2019）必修第二册第2章匀速圆周运动期末单元卷，通过选择、实验、计算等题型，覆盖向心力、向心加速度等核心知识，注重物理观念建构与科学思维训练。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题|含分针秒针运动、向心力概念、向心加速度与半径关系等|双选题考查概念辨析，如匀速圆周运动线速度与角速度特性| |填空与实验题|2题|光电门测角速度、游标卡尺测直径及遮光时间求速度|结合传感器实验，如探究向心力与角速度关系，培养科学探究能力| |计算题|3题|汽车转弯线速度、拱形桥压力、子弹穿圆筒|联系生活情境（汽车转弯、拱形桥），考查科学推理与模型建构|

第2章 匀速圆周运动 期末练习题-2025-2026学年物理教科版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、机械手表中的分针与秒针的运动可视为匀速转动，分针与秒针从重合到第二次重合，中间经历的时间为(　　) A．1 min B. min C. min D. min 2、（双选）下列说法正确的是(　　) A.圆周运动中指向圆心的合力提供向心力 B.圆周运动中，合外力一定等于向心力 C.向心力只改变速度方向 D.向心力既可以改变速度的大小，也可以改变速度的方向 3、如图所示,将完全相同的两小球用长为L =0.8 m的细绳悬于以速度v = 4 m/s向右运动的小车顶部,两小球分别与小车前、后竖直壁接触,由于某种原因,小车突然停止,此时悬线所受拉力之比为()（ ） A.1:1 B.1:2 C. 1:3 D.1:4 4、（双选）如图所示为甲、乙两球做匀速圆周运动向心加速度随半径变化的图像，由图像可知(　　) A.甲球运动时，线速度大小保持不变 B.甲球运动时，角速度大小保持不变 C.乙球运动时，线速度大小保持不变 D.乙球运动时，角速度大小保持不变 5、如图所示为模拟过山车的实验装置，小球从左侧的最高点释放后能够通过竖直圆轨道而到达右侧。若竖直圆轨道的半径为R，重力加速度为g，要使小球能顺利通过竖直圆轨道，则小球通过竖直圆轨道的最高点时的角速度最小为(　　) A. B.2 C. D. 6、(双选)下列说法正确的是(　　) A.匀速圆周运动是线速度不变的运动 B.匀速圆周运动是角速度不变的运动 C.匀速圆周运动是周期不变的运动 D.做匀速圆周运动的物体经过相等时间的速度变化量相等 7、关于做匀速圆周运动的物体的向心加速度,下列说法正确的是（ ） A.向心加速度的大小和方向都不变 B.向心加速度的大小和方向都不断变化 C.向心加速度的大小不变,方向不断变化 D.向心加速度的大小不断变化,方向不变 8、甲、乙两同学都在参加体育锻炼，甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为2R的圆周跑道匀速跑步。在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度大小分别是ω1、ω2。则(　　) A．ω1＞ω2　　 B．ω1＜ω2 C．ω1＝ω2 D．无法确定 9、质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，如图所示，经过最高点而不脱离轨道的速度临界值是v，当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力值是（ ） A.0 B.mg C.3mg D.5mg 10、下列关于向心加速度的说法中正确的是(　　) A.向心加速度越大，物体速率变化越快 B.向心加速度的大小与轨道半径成反比 C.向心加速度的方向始终与线速度方向垂直 D.在匀速圆周运动中向心加速度是恒量 11、如图所示，质量为m的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端O做圆周运动。当小球运动到最高点时，瞬时速度为v＝，L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.零 D.mg的压力 12、静止在地球上的物体都要随地球一起转动，下列说法中正确的是(　　) A.它们的运动周期都是相同的 B.它们的线速度都是相同的 C.它们的线速度大小都是相同的 D.它们的角速度是不同的 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、某学习小组做探究向心力与向心加速度关系实验。实验装置如图甲：一轻质细线上端固定在拉力传感器O点，下端悬挂一质量为m的小钢球。小球从A点静止释放后绕O点在竖直面内沿着圆弧ABC摆动。已知重力加速度为g，主要实验步骤如下： (1)用游标卡尺测出小球直径d。 (2)按图甲所示把实验器材安装调节好。当小球静止时，如图乙所示，毫米刻度尺0刻度与悬点O水平对齐(图中未画出)，测得悬点O到球心的距离L＝________ m。 (3)利用拉力传感器和计算机，描绘出小球运动过程中细线拉力大小随时间变化的图线，如图丙所示。 (4)利用光电计时器(图中未画出)测出小球经过B点过程中，其直径的遮光时间为Δt；可得小球经过B点瞬时速度为v＝________(用d、Δt表示)。 (5)若向心力与向心加速度关系遵循牛顿第二定律，则小球通过B点时物理量m、v、L、g、F1(或F2)应满足的关系式为：_________________________________。 三、计算题。 15、汽车转弯时，可认为前轮和后轮都做圆周运动，但它们的转弯半径不同，如图所示，若汽车外侧前轮的转弯半径为5 m，内侧后轮的转弯半径为2.7 m，外侧前轮转弯时线速度为10 m/s，则此时内侧后轮的线速度是多少？ 16、质量m＝1 000 kg的汽车通过圆弧形拱形桥时的速率恒定，拱形桥的半径R＝10 m．(重力加速度g取10 m/s2)试求： (1)汽车在最高点对拱形桥的压力为车重的一半时汽车的速度大小； (2)汽车在最高点对拱形桥的压力为零时汽车的速度大小． 17、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。 第2章 匀速圆周运动 期末练习题-2025-2026学年物理教科版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、机械手表中的分针与秒针的运动可视为匀速转动，分针与秒针从重合到第二次重合，中间经历的时间为(　　) A．1 min B. min C. min D. min 【答案】C　 2、（双选）下列说法正确的是(　　) A.圆周运动中指向圆心的合力提供向心力 B.圆周运动中，合外力一定等于向心力 C.向心力只改变速度方向 D.向心力既可以改变速度的大小，也可以改变速度的方向 【答案】AC 3、如图所示,将完全相同的两小球用长为L =0.8 m的细绳悬于以速度v = 4 m/s向右运动的小车顶部,两小球分别与小车前、后竖直壁接触,由于某种原因,小车突然停止,此时悬线所受拉力之比为()（ ） A.1:1 B.1:2 C. 1:3 D.1:4 【答案】C 4、（双选）如图所示为甲、乙两球做匀速圆周运动向心加速度随半径变化的图像，由图像可知(　　) A.甲球运动时，线速度大小保持不变 B.甲球运动时，角速度大小保持不变 C.乙球运动时，线速度大小保持不变 D.乙球运动时，角速度大小保持不变 【答案】AD 5、如图所示为模拟过山车的实验装置，小球从左侧的最高点释放后能够通过竖直圆轨道而到达右侧。若竖直圆轨道的半径为R，重力加速度为g，要使小球能顺利通过竖直圆轨道，则小球通过竖直圆轨道的最高点时的角速度最小为(　　) A. B.2 C. D. 【答案】C 6、(双选)下列说法正确的是(　　) A.匀速圆周运动是线速度不变的运动 B.匀速圆周运动是角速度不变的运动 C.匀速圆周运动是周期不变的运动 D.做匀速圆周运动的物体经过相等时间的速度变化量相等 【答案】BC 7、关于做匀速圆周运动的物体的向心加速度,下列说法正确的是（ ） A.向心加速度的大小和方向都不变 B.向心加速度的大小和方向都不断变化 C.向心加速度的大小不变,方向不断变化 D.向心加速度的大小不断变化,方向不变 【答案】C 8、甲、乙两同学都在参加体育锻炼，甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为2R的圆周跑道匀速跑步。在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度大小分别是ω1、ω2。则(　　) A．ω1＞ω2　　 B．ω1＜ω2 C．ω1＝ω2 D．无法确定 【答案】C　 9、质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，如图所示，经过最高点而不脱离轨道的速度临界值是v，当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力值是（ ） A.0 B.mg C.3mg D.5mg 【答案】C 10、下列关于向心加速度的说法中正确的是(　　) A.向心加速度越大，物体速率变化越快 B.向心加速度的大小与轨道半径成反比 C.向心加速度的方向始终与线速度方向垂直 D.在匀速圆周运动中向心加速度是恒量 【答案】C 11、如图所示，质量为m的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端O做圆周运动。当小球运动到最高点时，瞬时速度为v＝，L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.零 D.mg的压力 【答案】B 12、静止在地球上的物体都要随地球一起转动，下列说法中正确的是(　　) A.它们的运动周期都是相同的 B.它们的线速度都是相同的 C.它们的线速度大小都是相同的 D.它们的角速度是不同的 【答案】A 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、某学习小组做探究向心力与向心加速度关系实验。实验装置如图甲：一轻质细线上端固定在拉力传感器O点，下端悬挂一质量为m的小钢球。小球从A点静止释放后绕O点在竖直面内沿着圆弧ABC摆动。已知重力加速度为g，主要实验步骤如下： (1)用游标卡尺测出小球直径d。 (2)按图甲所示把实验器材安装调节好。当小球静止时，如图乙所示，毫米刻度尺0刻度与悬点O水平对齐(图中未画出)，测得悬点O到球心的距离L＝________ m。 (3)利用拉力传感器和计算机，描绘出小球运动过程中细线拉力大小随时间变化的图线，如图丙所示。 (4)利用光电计时器(图中未画出)测出小球经过B点过程中，其直径的遮光时间为Δt；可得小球经过B点瞬时速度为v＝________(用d、Δt表示)。 (5)若向心力与向心加速度关系遵循牛顿第二定律，则小球通过B点时物理量m、v、L、g、F1(或F2)应满足的关系式为：_________________________________。 【答案】(2)0.863 0 (0.8625～0.8635均可) 　(4)　 (5)F2－mg＝m 三、计算题。 15、汽车转弯时，可认为前轮和后轮都做圆周运动，但它们的转弯半径不同，如图所示，若汽车外侧前轮的转弯半径为5 m，内侧后轮的转弯半径为2.7 m，外侧前轮转弯时线速度为10 m/s，则此时内侧后轮的线速度是多少？ 【答案】5.4 m/s 【解析】汽车转弯时，四轮有相同的角速度， 根据v＝ωr，可得＝， 代入数据可得v后＝5.4 m/s。 16、质量m＝1 000 kg的汽车通过圆弧形拱形桥时的速率恒定，拱形桥的半径R＝10 m．(重力加速度g取10 m/s2)试求： (1)汽车在最高点对拱形桥的压力为车重的一半时汽车的速度大小； (2)汽车在最高点对拱形桥的压力为零时汽车的速度大小． 【答案】(1)5 m/s　 (2)10 m/s 【解析】(1)汽车在最高点的受力如图所示： 有mg－FN＝m 当FN＝mg时，汽车速度 v＝＝ m/s＝5 m/s. (2)汽车在最高点对拱形桥的压力为零时，有 mg＝m解得v＝＝ m/s＝10 m/s。 17、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＝＝。 学科网（北京）股份有限公司 $