周测6 圆周运动的临界问题、圆周运动的综合应用- 【蓝海启航·启航金卷周周测】2024-2025学年高中物理必修二册（人教版2019）

长.如周所不。一镇斜的匀质测盘绕看直于盘面的国定对称销以恒定角迪度，转 周测6圆周运动的临界问题圆周运动的综合应用 荷，秋面上离挚结面离2.5阳处有一小特体与割盘命终保持相对静止，物传 (叶间，G0分种分值，100分) 与维面同的尚厚擦因数为受（设量大都停浆力等下滑司厚深力，盘症与术平 自的表角为30，g取10m/:,期梦的最大值是 一，单选题本题共8小题，每恩5分，其计0分) L如图所示，轻杆一端成定在D点，另一增国定一小球，现让小球在竖直平面内做 A.nd/. 队nd/ 半径为R的周运动。小球近动到最高点时，受河的弹力大小为下，国下列说出 中正编的是 C1.0nd/= D.0.5 mad/s A小球在最高点时受到的弹力F的方鲜一定竖直鲜于 7.如图所示，一半径为R的周环处干整直平面内，A是与圆等高的点： 长小球在量高点时受到的弹力F的方向可能经直向上 图环上套春一个可阀为质点的、疑量为用的小球。理使国环烧其竖直 C.小球在最高点时受到的弹力F的大小一定不能为零 直轻转动，小球和图环测心》的连线与整直方向的夹角记为8，转速不 ),小球在最高点时受列的弹力下的大小一定不面与小球的重力等大 同，小球静止在测环上的位置可能不同。臀图环以角迪度匀池转动 44444 头如图是某善乐场的横性刘车（图浪过山车）的轨道图，它由频斜轨道和半径为 且小球与阁环相对静止时 R的制韩道组成，一节车（连可人的质量为则，可规为质点》在图角道内侧 做网局运动，设这节车和始好能以量小发全建度通过偶轨道的最高点，期孩车 九看时环元带，则州迷度w一√R调司 和通过显高点时的最小速度和对烟我道的压力分划为《不计适动中的一切 阻力》 R若别环光滑.则角迷度■一√及 床tn9 A.0.0 且.0，用g C.22R.0 D..0 3,滚物饶衣规静止于水平电面上，已脱净水的衣物随滚筒一起在竖直平面内做匀 心着小球与期环何的动学能因数为且小球位于A点，期角迷政。可能等于，贺 速网周运动，策算截正如图所示，若质量为w的衣物在量高点A衣物对擒同恰 教 好无作用力，重力如速度大小为g,则衣物在最低点B对滚商的压力大小为 八.若小球与情环倒的动率哪因数为”，且小球位于A点，形角这度如可能等于、家 丛如图所不，本平地面上直一质量为M的落地电风扇，一质量为种的小球 N以 且.2m城 C.3m城 D.Ina 国定在叶片的边峰，白动电风扇，小球随叶片在聚直平直内敏半径为？的 4.如图所示，将完全相间的两个小球A目用长L一：8m的国指分联慧于以一4画/0右做匀 国周运动。已知小球运动刘量高点时速度大小为：重力加违度大小为 速直线运动的小车1度部，两球分崩与小车前后咳接触(g取10m/网)。由于某种航因，小车突然 g,则小球在最高点时地面受到的压力大小为 ()电风编时片 停止，此时悬线中张力之比F、下。为 A.Mg 队(M十m)g C(M+w)g一7 以(M十mR十w 二，多选置（本增共3小想，每题6分，共计18分，全郁选对的得6分，选对但不全的得3分，铺法的 得0分) A.311 且.21 C.41 D.12 5.一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘华径为尺，甲，乙物体质量分属 气如周所不，金属环M,N用不可伸长的湘线连接，分别套在水平朝髓演杆和经 为M和m《M>m1,它们与侧盘之傅的最大静摩擦力均为正压力的必倍，两 直凳滑丽肝上，当整个装置以整直杆为输以不同大小的角速度匀凉转动时，两 物体用一根长为上.(L.R)的轻麗连在一起，细图所示，若将甲物体成在转轴 金属环一直相对仔不动。下列判斯正确的是 的位餐上，甲乙之闻连刚好沿半径方向整拉直，要便两物体与圆程不发里 入，转动的角速度越大，阳线中的拉力落太 朝对滑动，荆特盘旋特的角盈度最大不得园过（两物体均看作质点）( 且，转动的角速度越大，环M与本平仟之司的第力不变 化aMg+型g C转动的角违度想大，环N与经直杆之同的角力不变 D. aR十mR) ML )转动的角速度不同，环与水平杆之闻的摩探力大小可管相等 司测⅓，同风后动的临界问题厕周周岳的除合攻用 10,细图，内装光滑的玻璃管内用长为上.的轻绳是挂一个小球。当破精管烧竖直销以 13,14分)生产德水规可以提高劳功效幸，下图是某工厂生产流水线的水平花喻装置的俯视图，它 角速度如匀连转动时，小球当坡璃管闻价无压力。下列说法正睛的是 由同一水平面的传这带和转盘组成，每（隔0.2秒在A处无初违致一个物品到传送带上，物品 A.仅增加蝇长后，小球将受到玻璃管斜向上方的压力 (可视为质点)运动到B处后进人匀速排功的韩盘表崔，电其爱半径N=2,目m的国周运动（与 玉仅增知绳长后，若仍昆持小球与敲填管何无压力，需藏小 转盘无相对带动)，到C处被取走装箱，己加A,B的距离上一(.1田，物品与传送霏问的动摩擦 仅增加小球质量后，小球将受到鼓韩管斜向上方的伍力 因数，=05，传送带的传输速度和转盘上与特轴Q相距为尺处的找速度均为=？，0m/,颗 D.(增智角速度至'后，小球将受到玻璃管到向下方的压力 g=10m/x: ,在一根细线上套有一个看量为网的凳带小环C,得闺线的两滤周定在如图所示的 (I)物品从A处运动线B处的时制，多大： 整直杆上的A,:两友，当竖直针以一定的角违度。绕其中，心拍匀连转动时籍线被 (2)若物品在转是上的量大静摩擦力与滑动厚擦力相等，则将品转低网的动摩擦墨数：军 素聚，小环在水平面内量速属州写动，组线的A心2与经直教向的夹角为37，闺 少为多大 线的B(段恰沿水平方向，已知m3T=,6,重力加速度为g.则 人用线中约条力大小为 L相我的长度为警 水平花通零 C杆上A,B背点间的断商为器 D环做圆周运动的角心知遵度大小等于2g 选择哑苍题栏 号 30 三，非选择题《本题共3小题，其计42分) 14(8分)如图所示，一个整直数置的圆带简可以不闻的转速绕其中心结了转动，简内要相局 12,0分》在用圆银园晚证向心力的表齿式实酸中，如图甲所尽，是点洲好与一个整直的刻度尺零 刻发线对卉。得面着儿个风心网修白叙置于水平桌育上，使附球静止时横好位于图心正上方 商口车垫为尽.肠高为，病足H-票算内紧A点处有一戴量为m的小背我，A点位于到 用干按动钢球，设法使它在空中敏匀速圆周运动，通过衡混配察发观其做测周运动的半敌为，， 围球的意量为m,重力拉速度为g: 面伯一羊处，即4别0)鞋的距离为号。 1)当简不转动时，求物块静止在算整A点时受到的摩擦力和支特力的大小： (2)当物块在A点随简量灯迪转动，且其受月的摩撒力为零到，求简传的的角违度： )若已知物块与斜面可的最大静摩擦四效严，一么，5，转动过程中，悬求物块相对维简一直保持 静止，求锥简的最大希速发， 1》用秒表记康运动程周的总时可为，幕么钢球做州运动蛋要的向心力的表达式为 F 2)通过刻度尺酒得钢球机道平面距悬点的高度为，那么钢球做属隔运南时外力提供向心力 的表达式为F一 得改查钢球微慨侧运动的华径，多水实验，得到如图乙底术的太美氛用像，可以达到图略验 证间心力表达式的目的，该围线的斜率表达式为素一 风风测有理必梯第二看 1413.(1)860N(2)1.2s 4,A解析：根据题意，设小球的质量都是m,小车突然停止 解析：(1)表演者到达B点时由牛颜第二定律可得 后，对A球有F一mg=m工 FB一mg=mR 解得Fa=860N 解得Fa=mg十m工 (2)执道领斜角为45，由几何关系可如，表演者落在领等轨 对B球有F,=mg 道BC上，水平方向位移大小等于整直方向位移，即请 代入教据可得F。￥Fn=3￥1。故选A 2 k12 5,D解析：当乙以最大角速度转动时，以甲为研完对象，有 F=uMg,以乙为研究对象，有F十ng=La 解得1=1.2s 14.1)29g3mg 可得m严 r(Mg十mg) ,故选D 25 25 (2)2mg 解析：(1)小球离开图维体的临暴条件为图维体对小球的支 6,C解析：当物体转到图盘的最低点，所受的静摩擦力沿针面向 持力为FN=0 上达到最大时，角速度最大，由牛频第二发律得gCs30 由牛领第二定律可得ng tan0=mauL,sin0 一mgsn30=mear 解得aw=1.0rad/s。数选C 解得=√>@1 7,D解析：若国环光滑，小球在图示位置时的受力分析如图 则小球对图锥体的压力不为0。对小球进行受力分析，如 所示 图甲所杀 圆环 小球 根耦牛援第二定律有 划小球所受合外力提供向心力，即F◆=ng tan=mr T sin 0-N cos 0=mto 'Lsin 0 r=Rsin 0 T:cos 0+N sin 0-mg=0 将得T-9N-罗 以上两式联立，解得如一√R0放A.B错误： 若小球在A点时，则圆环对小球的支持力提供向心力，國环 根据牛顿第三定律得，小球时國维体的压力大小为3 对小球的静摩接力与重力等大反向，即N=R 25 (2周为：一√臣>小球离并圆修华对小球进行交 Nmg联主解得o≥√辰故C错溪，D运痛，其选D, 8.C解析：小球运动到最高点时，根撼牛颜第二定排可知 力分新如图乙所示，设细线与整直方向的夹角为白，由牛领 第二定律得T2sina=maw:2 Lsin a mg一N=m 解得T:=2mg 周测6圆周运动的临界问题 解得N=吸一a月 根搭牛顿第三定律可知小球在最高，点时对凤扇的压力 圆周运动的综合应用 N'=mg一m, 1,B解析：小球在最高点时，根据牛领第二定律有F十 对电风扇受力分析可知Mg十N'=N. mg=m下 解得地面对电风扇的支持力 由于追度大小不确定，则弹力大小可能为0，也可能与小球 等重：方向可能句上，也可能向下，故选B N-(M十m)g一m7 2,D解析：这节车厢恰好能以最小安全速度通过圆轨道的最 根据牛顿第三定律可知小琼在最高点时地面受到的压力大 高点，此时轨道对车厢支持力为0，根据牛领第三定律，车厢 对周轨道的压力为0， 小为(M+m)g一m,故选C 9,B队CD解析：对N受力分析如图所示 车后微圆周运动的向心力由重力提供，即加g一mR 可知绳子的拉力在整直方向的分力 解得v=√gR。故选D 大小恒等于重力，即Fcos0=mNg 3.B解析：由于是衣物随滚筒一起在竖直平面内做匀速司周 所以只要角度不变，绳子的拉力不 运动，刚衣物做圆周运动需要的向心力大小始终保持不变， 变，环N与整直杆之问的弹力F、 在最高点A衣物对滚简恰好无作用力，说明此时重力g恰 Fsin0不变，故A错误，C正确： 好提供向心力，有加g=mR 对M受力分析可知竖直方向F,'三 FcOs0+g=m、g十mg 所以在B在时有F、一mg=m尺 与角速度无关，故B正确： 转动的角建度不同，环M微调周运动所需向心力不同，水平 解得FN=2mg 方向，由细线沿水平方向的分力与静摩擦力的合力提供向心 衣物在B,点受到的支持力为2g,则衣物在最低点B对藏 力，当角速度不同时，摩擦力方向可能不同，但大小可能相 葛的压力大小为2mg。故选B. 可，故D正确。故选CD 周周测物理必修第二册R) ·50· 10,BD解析：当管壁对琼无作用力时，绳子的拉力和球的重 力合力提供向心力，所以ma角=mg tan0=e2Lsin0,解得 值，则有：ng=m下 0一√Lc59:故增加绳长之后，此时小球需要的向心力增 g 解得41=0.2。 4.(12mg言mg(2√ 3g 大，重力与妇绳的拉力不足以提供向心力，则小球将受到玻 璃管针向下方的压力：增加绳长之后，小球做圆周运动的半 解析：(1)设圈锥母线与水平方向的夹角为日，当筒N 径增大，要保持小球与管壁之间无压力，由于小旅所需向心 不转动时，物块静止在简壁A点时受到的重力，摩 力大小不变，半径增大·期需要减小角速度创，故A错溪，B 擦力和支诗力三力作用而平衡，如图甲所示 正确。 H 3 可得sin0= 增加小球质量.此时mg tan0=to Lsin0 VH+R 5 质量可被釣去，小球做圆周运动的半径不变，小球对玻璃管 由平衡条件得摩擦力和支持力的大小为 无压力，故玻璃管对小球也无压力，故C错误。 仪增加角速度至细'后，小球需要的向心力增大，小球有离 f=mgsin8=后mg,N=mgcos0=马 心的趋势，小球将垂真于右侧管壁挤压管璧，玻璃管会给小 (2)当物块在A点随简做匀逃转动，具其所受到的N、 球一个斜向下的压力，故D正确。故达D. 摩擦力为零时，物块在简壁A点时受到重力和支 11.ABD解析：对小环，根据整直方向受力平衡有 特力作用，它们的合力提供向心力，如图乙所示 Tcos 37=mg 解得如线中的张力大小为T=5m坚，故A正确： 设诗转动的商递度为au,有mgan0=m 2 由儿何关承得tan0 水平方向，根据牛频第二定律可得Tsin37°十T=mw2R 解得R=28 3g 联立解得仙=√2 R 16g (3)当角逸度最大时简壁对物块的最大静摩擦力沿筒壁向 根据几何关系，细线的总长度为L=R士n7一子R一。 下，由牛氧第二定律，竖直方向有 R Ncos 0=fsin 0+mg 杆上A,B两点间的距寿为三37=R=,tB R 水手方向有Nsin0+fcos0=mm之 正确，C错误： 水平方向，根据牛频第二定律可得T8in37+T=md 又=N,联主得w=2√R rad/s 解得a=2g,故D正确。故选ABD 12.1)mr(2)mg万 (3)d 即最大角逢度不能超过2√尺ads 解析，桃搭向心力公式有F-m二而且。-平-四 阶段检测二圆周运动 解得F=m知” 【.B解析：根据题意可知，汽车以最大安全速度转弯时，最大 静摩擦力提供汽车微闻周运动的向心力，则有∫=加尺 (2)如图所示，由几何关系可得F=mg tan 0=mg方 。故选B 解得u一m 2.B解析：由题意知，缆车突然停车的醉问，重物开始做阅周 运动，其所受合力提供向心力，即F一mg=m工 其中p=√2gL 可得F=3mg。故选B。 3,A解析：根据圆周运动的特点可如在b.两，点需要拉力提 供向心力，在d,点需要挂力和重力的合力提供向心力，所以 (3)由上面分析得mg方-m n2 在a点若重力提供向心力，则拉力为0。故速A 4.D解析：由避图乙水微离心运动的轨迹可知，泼水时杯子 的旋转方向为逆时针方向，P位置飞出的小水珠初速度沿2 g π 故图线的斜率表达式为k= 方向：故A,B错联：杯子在旋转时的角造度大小为m= △r 21 13.(1)3.4s(2)0.2 360×2n 解析：(1)物品在传送带上运动时，被据牛颜第二定律可得 。adg=否ad/,(C错误杯子在我特时的线接 uimg=ma 7 解得a1=5m/s 度大小的为=R=了元X.6m/s=m/,故D正确。 物品与传送带兴速的位移为 故选D 5,B解析：A在最低点时，A与B角递度一样，则A的是度为 r12a =0,4m<LD 由此可知，物品在传送带上先做匀加境运动，后做匀速递 2Vg工，对A由牛频第二定律有F一2mg=2m②y》 动，所以1=1十42=”+=3.1】 对B由牛颜第二定律有Fm一mg一F=mV工 (2)当物品在转盘上受到的最大静摩擦力刚好提供物品质 圆周运动的向心力时，物品与转盘间的动摩擦因数为授小 解得了故选B, ·51· 答案全解全析