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

**基本信息** 2025-2026学年物理教科版必修第二册第2章“匀速圆周运动”期末单元卷，以生活情境（如共享单车传动、飞镖游戏）和实验探究为载体，覆盖核心知识点，强化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|齿轮传动、向心力、向心加速度、线速度与角速度关系|结合共享单车（第8题）考查圆锥齿轮线速度关系，体现运动与相互作用观念| |填空与实验题|2题|向心力实验（控制变量法）|第13题通过对比实验数据，培养科学探究中的证据分析能力| |计算题|3题|圆周运动与平抛运动综合（如子弹穿圆筒、细线抗拉强度测定）|第16题结合平抛运动求初速度及张力，强化科学推理与模型建构|

第2章 匀速圆周运动 期末训练-2025-2026学年物理教科版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、如图所示，甲、乙、丙三个齿轮的半径分别为r1、r2、r3。若甲齿轮的角速度为ω1，则丙齿轮的角速度为(　　) A. B. C. D. 2、（双选）关于向心力的下列说法中正确的是(　　) A.向心力不改变做圆周运动物体速度的大小 B.做匀速圆周运动的物体向心力即为物体受到的合力 C.做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的 D.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力 3、如图所示,长为L的轻杆,一端固定一个质量为m的小球,另一端固定在水平转轴O上,杆随转轴O在竖直平面内匀速转动,角速度为ω,某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直,则此时杆与水平面的夹角θ是【重力加速度为g】（ ） A. B. C. D. 4、关于质点的匀速圆周运动，下列说法中正确的是(　　) A.由a＝可知，a与r成反比 B.由a＝ω2r可知，a与r成正比 C.由v＝ωr可知，ω与r成反比 D.由ω＝2πn可知，ω与n成正比 5、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l＝2 m，轴杆的转速为n＝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 6、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 7、计算机中的硬磁盘磁道如图所示,硬磁盘绕磁道的圆心O转动,A、B两点位于不同的磁道上,线速度分别为vA和vB，向心加速度分别为aA和aB,则它们大小关系正确的是（ ） A、vA<vB；aA<aB     B、vA>vB；aA<aB C、vA<vB；aA>aB      D、vA>vB；aA>aB 8、共享单车是一种新型、便捷的公共交通方式。如图甲所示是某共享单车采用的无链传动系统，利用圆锥齿轮90°轴交，将动力传至后轴，驱动后轮转动，杜绝了传统自行车“掉链子”的问题。如图乙所示是圆锥齿轮90°轴交示意图，其中A是圆锥齿轮转轴上的点，B、C分别是两个圆锥齿轮边缘上的点，两个圆锥齿轮中心轴到A、B、C三点的距离分别记为rA、rB和rC(rA≠rB≠rC)。下列说法正确的是(　　) A．ωB＝ωC B．vC＝vA C．ωB＝ωA D．vA＝vC 9、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. 10、关于向心加速度，下列说法正确的是(　　) A.由an＝知，匀速圆周运动的向心加速度恒定 B.匀速圆周运动不属于匀速运动 C.向心加速度可以改变速度方向，也能改变速度大小 D.做圆周运动的物体，加速度方向时刻指向圆心 11、如图所示，一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d，飞镖距圆盘的水平距离为L。将飞镖对准A点以初速度v0水平抛出，在飞镖抛出的同时，圆盘以角速度ω绕垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速转动。要使飞镖恰好击中A点，则飞镖的初速度和圆盘的角速度应满足(　　) A.v0＝L，ω＝nπ(n＝1，2，3，…) B.v0＝L，ω＝(2n＋1)π(n＝0，1，2，…) C.v0＞0，ω＝2nπ(n＝1，2，3，…) D.只要v0＞L，就一定能击中圆盘上的A点 12、如图所示，跷跷板的支点位于板的中点，A、B两小孩距离支点一远一近。在翘动的某一时刻，A、B两小孩重心的线速度大小分别为vA、vB，角速度大小分别为ωA、ωB，则(　　) A.vA≠vB，ωA＝ωB B.vA＝vB，ωA≠ωB C.vA＝vB，ωA＝ωB D.vA≠vB，ωA≠ωB 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图，转动手柄1，可使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在轮塔2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球6、7分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂8的杠杆作用使弹簧测力套筒9下降，从而露出标尺10，标尺10上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么： (1)在该实验中应用了________(选填“理想实验法”“控制变量法”或“等效替代法”)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。 (2)当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的轨道半径为右边小球的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的2倍，那么，左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为________。 14、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”)。 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、利用如图所示的方法测定细线的抗拉强度。在长为L的细线下端悬挂一个质量不计的小盒，小盒的左侧开一孔，一个金属小球从斜轨道上释放后，水平进入小盒内，与小盒一起向右摆动．现逐渐增大金属小球在轨道上释放时的高度，直至摆动时细线恰好被拉断，并测得此时金属小球与盒一起做平抛运动的竖直位移h和水平位移x，若小球质量为m，试求： (1)金属小球做平抛运动的初速度为多少？ (2)该细线的抗拉断张力为多大？ 17、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？ 第2章 匀速圆周运动 期末训练-2025-2026学年物理教科版（2019）必修第二册 一、选择题。 1、如图所示，甲、乙、丙三个齿轮的半径分别为r1、r2、r3。若甲齿轮的角速度为ω1，则丙齿轮的角速度为(　　) A. B. C. D. 【答案】A　 2、（双选）关于向心力的下列说法中正确的是(　　) A.向心力不改变做圆周运动物体速度的大小 B.做匀速圆周运动的物体向心力即为物体受到的合力 C.做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的 D.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力 【答案】AB 3、如图所示,长为L的轻杆,一端固定一个质量为m的小球,另一端固定在水平转轴O上,杆随转轴O在竖直平面内匀速转动,角速度为ω,某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直,则此时杆与水平面的夹角θ是【重力加速度为g】（ ） A. B. C. D. 【答案】A 4、关于质点的匀速圆周运动，下列说法中正确的是(　　) A.由a＝可知，a与r成反比 B.由a＝ω2r可知，a与r成正比 C.由v＝ωr可知，ω与r成反比 D.由ω＝2πn可知，ω与n成正比 【答案】D 5、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l＝2 m，轴杆的转速为n＝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 6、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 7、计算机中的硬磁盘磁道如图所示,硬磁盘绕磁道的圆心O转动,A、B两点位于不同的磁道上,线速度分别为vA和vB，向心加速度分别为aA和aB,则它们大小关系正确的是（ ） A、vA<vB；aA<aB     B、vA>vB；aA<aB C、vA<vB；aA>aB      D、vA>vB；aA>aB 【答案】A 8、共享单车是一种新型、便捷的公共交通方式。如图甲所示是某共享单车采用的无链传动系统，利用圆锥齿轮90°轴交，将动力传至后轴，驱动后轮转动，杜绝了传统自行车“掉链子”的问题。如图乙所示是圆锥齿轮90°轴交示意图，其中A是圆锥齿轮转轴上的点，B、C分别是两个圆锥齿轮边缘上的点，两个圆锥齿轮中心轴到A、B、C三点的距离分别记为rA、rB和rC(rA≠rB≠rC)。下列说法正确的是(　　) A．ωB＝ωC B．vC＝vA C．ωB＝ωA D．vA＝vC 【答案】B　 9、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 10、关于向心加速度，下列说法正确的是(　　) A.由an＝知，匀速圆周运动的向心加速度恒定 B.匀速圆周运动不属于匀速运动 C.向心加速度可以改变速度方向，也能改变速度大小 D.做圆周运动的物体，加速度方向时刻指向圆心 【答案】B 11、如图所示，一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d，飞镖距圆盘的水平距离为L。将飞镖对准A点以初速度v0水平抛出，在飞镖抛出的同时，圆盘以角速度ω绕垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速转动。要使飞镖恰好击中A点，则飞镖的初速度和圆盘的角速度应满足(　　) A.v0＝L，ω＝nπ(n＝1，2，3，…) B.v0＝L，ω＝(2n＋1)π(n＝0，1，2，…) C.v0＞0，ω＝2nπ(n＝1，2，3，…) D.只要v0＞L，就一定能击中圆盘上的A点 【答案】B 12、如图所示，跷跷板的支点位于板的中点，A、B两小孩距离支点一远一近。在翘动的某一时刻，A、B两小孩重心的线速度大小分别为vA、vB，角速度大小分别为ωA、ωB，则(　　) A.vA≠vB，ωA＝ωB B.vA＝vB，ωA≠ωB C.vA＝vB，ωA＝ωB D.vA≠vB，ωA≠ωB 【答案】A 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图，转动手柄1，可使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在轮塔2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球6、7分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂8的杠杆作用使弹簧测力套筒9下降，从而露出标尺10，标尺10上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么： (1)在该实验中应用了________(选填“理想实验法”“控制变量法”或“等效替代法”)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。 (2)当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的轨道半径为右边小球的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的2倍，那么，左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为________。 【答案】(1)控制变量法　 (2)1∶2 14、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 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、利用如图所示的方法测定细线的抗拉强度。在长为L的细线下端悬挂一个质量不计的小盒，小盒的左侧开一孔，一个金属小球从斜轨道上释放后，水平进入小盒内，与小盒一起向右摆动．现逐渐增大金属小球在轨道上释放时的高度，直至摆动时细线恰好被拉断，并测得此时金属小球与盒一起做平抛运动的竖直位移h和水平位移x，若小球质量为m，试求： (1)金属小球做平抛运动的初速度为多少？ (2)该细线的抗拉断张力为多大？ 【答案】(1)x　 (2)mg 【解析】(1)细线被拉断后，由平抛知识得 h＝gt2，x＝v0t， 则小球做平抛运动的初速度v0＝x. (2)拉断瞬间由牛顿第二定律可得 FT－mg＝， 则细线的抗拉断张力FT＝mg。 17、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。 学科网（北京）股份有限公司 $