阶段检测二 圆周运动- 【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）

6.如周，将六块角边且边绿平滑的驱料片平战在水平桌面上，据接形成一个鸟 阶段检测二 圆周运动 由我道，让一元帝小铁球从轨道上的O点以某一速度进人轴道，轨道境度略 大于小球直径，A、B、亡为小球沿轨道话动的3个位置，小球通过轨道过程 中所有刚料片的位置均没有发生移动，下列说法正漏的是 (时间，n分钟分值，100分) A,小球整过使置A时，得片4有向下运动的边势 若增大个球进人轨道的初连度大小，塑料片五量先开给得动 一，单选题本题共7小题，每圆（分，其计28分） C若增大小球进人我道的初速度大小，思科片3最先开的简动 1.汽车在水平路面上转写时，若逸度过大将做离心运动而造域事投。已加 ◆ 久若小球经过位置B时，撒去整料片3，小球仍盆沿原轨着运动 汽车质量为附，转考半径为R,夏大静摩擦力为了，周量大安全转旁递度 7.如图质示，是s大完滑的桌面上有个光滑的小孔(？，一根轻简穿过小几两洲各 系君质量分别为雄：和解：的两个物体，它1分别以(0，O点为属心以相同角连 成 度徽每速调规运动，半径分瑞是rL,:,刚：和解：到)点的商长分别为和 :,下列说达正确的是 A四：利思：做国周函动所高要的向心力大小相同 a-隔 L剪新相绳，裤，做匀速直线运动：m:做自由落体适动 2.如图所示为某港日大带显重结置，观车下吊一重物正匀源运动，速度为，2四工，斯 C四：程：做国调诺动的事径之比为 吊重物（可棍为质点的质量为丽，吊重将的溪阉长为L,不计观绳的重量，重力 加速度为可，当道车突然停止时，簧绳所承受的拉力为 Dm,和m:殿圆运动的绳长之北为 A.4m买 B.Swg 二，多进置〔本题共1小题，每题6分，共计18分，全部选对的得6分，进对但不全的得3分，裙选的 C.2mg B后因 得0分) 长3.如留所示，一根不可神长的轻鼠一牌阔定在0点：另一酷检一小球在繁直面内 盏，如图所示。下列有关生话中则周述动实例分析，其中说必正瑞的是 做圆周运动b、「、d为其运诗轨迹上的四个点，其中为量高点，d为最低 点，，两或的连线为同周的水早直径，不计空气团力，则在小球做周周运动的 过程中，轻解对小球的拉力可能为零的位置是 A.4点 Hh点 Cr点 d 4,在东北严事的冬天，人们经常玩一项发水成冰“的 A.甲谢中，汽车通过凹形桥的最低点时，速度不能墨过√成 数 罪戏，具体操作是把一杯升水沿细线均匀快速电泼 向空中，用甲新示是某人沉“凌水成冰“游戏的解 且乙图中。”水度屋匀违转动过程中，在最（处水对桶能的压力最小 间，北示意图如图乙所示。爱水过程中杯子的运动 C.可图中，火车转李提过观定违度行轮时，外轨对轮缘会有挤压作用 可看域匀速属周运动，人的下骨钟直，在Q,5内阳 D丁图中，内表面老滑的M定隔维筒内（轴线经直），同一小球无后在A,:所在水平真内戴圆周 品动，圆在周位置小像向心加速虞大小相等 功杯子黎势了21，人的骨长约为0,6。下列搅法 博乙 身，如周甲为某汽车在环形线路上敏匀违属网运动脑场 正确的是 景，可机前方是挂的小缘内右发生了偏移，其悬馒与 A黄水叫杯子的能转方病为概时针方向 山，P位餐飞出的小水珠柯通度沿1方向 直方年的偏角拉定，乘客拍摄了当时的明片，事后 C杯子在胞转时的角速度大小为号。八怀子在定转时的线这度大小的为号m 在阻片上别上了刻发尺，如图乙所示，拍那材覆见汽 车速度表这上显术的车速为54km/h。如果认为高 5.如图所示，两个小球A,B园定在长为L的经任上，球A爱量为2w,感目质量 面是水平的，可性算该汽年运功转透的半径，实际士 为，两感绕杆的瑞点O在经直而内隙匀速测圆运动B球州定在杆的中点，A 汽车向左据容时，外侧路面比内侧略高一点，因此，相 手m 居属片估算的半径和真实牢径不月。下列说法正确 球在杆的月一端，不计小球的大个，重力知连度为。若丙小球经过口点正下 的是 方川，非的速度大小为，工，重力加速度为兵，轻杆B段和水段的拉力大小 A,若路面水平，则估算的半经约为G0回 之比为 B若路面木平，则估算的半径约为90m B号 c号 C二，若路面路微内镜，则其真实率径路大干于估草半径 D.若路面略量内簧，期其真实半径略小于结耳平轻 15 阶段校测二周调届动 10,如图甲，一长为R且不可种长的轻绳一誉围定在点).另-端 测得了与B再点之同的距离为士，了与A两点之间的距商为，重力相速度大小为g,若 系住一小球，使小球在竖直面内做闲周运幼，若小球经过最高 不计空气力，则小球的角速度大小为（用，上，，上，表示）：小球的规速度大小为 点时速度大小为，蝇予拉力大小为F,则下与的美系如图 月，，：表示 乙所示，下列说法中正确的是 (2)在实际操作过程中，随看实验时门变长，小明再次测得小球在墙壁上的投零位置为C,别 A蝇醛不变，用质量更小的球量实险，得承的图改斜举更小 )'C 选填“大于”等于”或·小下”)0B,小球的角速度将 (这填“漫大 队小球质量不变，换绳长要长的轻阀敏实的，图处b点的位置 “变小或”不变”)。 不变 1飞（分）如图所示，轻杆长为3L,在杆的两情分商因定盾量与为解的球A和球B,杆上面球A为 C.利用该装置可以得出小球的质量m一金 L处的点)装在光滑的水平转动结上，杆和球在整直面内转动，已知煤日运动到量高点时，球 B对「恰好无作用力 D利用该装置可以得出重力加迷度其一尽 (1)当线B在最高点时.求杆对球A的作用力大小： 2 法择酸答置栏 (2若煤B物到最低点时的迷货“、写L,求轩对球A和球B的作用力F,程F 6 三，非远择题（本题共5小题，共计54分 1.8分)某款能手机内置多种传盛器，其中加速度传感器楚用如 图()衡术的直角量标系。x轴相y轴分别羊行于屏鑫的底边和 侧近，：轴康直于手桃平定，三个坐标转的正方向如国a)所示 1(14分)如周所不，木平转台上有一个质量州一2kg的小物块，用长上=0.5m的相钱将特块连 坐标原点)雀手机的几何中必。加速度传悠器可视为疑点。相对 接到转结上，此时阳线拾好增直无拉力，润线与经直转轴的炎角，一”，物块与转台列的动摩 于手机州定于手机内某一位置。将手机衣平州定于转台正中火 因数：一05，最大静摩擦力等于滑动厚擦力，现使转台山静止开命逐渐加池转诗，：取 正靠初上，让手机陆转台一起烧：轴匀速旋转 10m/s,sina7-.4,c0s37产-08，则， 1》第次实验测得传感器的加通度的天小为，，手机转动的角速度的大小为四1，期传感器离转 (1)当阔子刚好出观粒力时，转什角递理1为多大 柏的距离为 (2)当物块例要离开转台时，转台角违理时为多大 2》缓慢政变转台转幼角连度，多次采集传感器的相边度的大小山和手桃的角渔度的大小w,并 (3)当转台角速度为，一，0d/:时，细线的拉力为多大？ 将其检制成如国()所示的：m周像。若要得到一条过原点的顺料直规，应该将横坐标周 整为 A.w- C.a 1, (》读取加落度传感着测得相流度的分值，发观加南度的x分量为正值·y分量为负值，由觉 可知该传填器的位置在xy平面的投影在第 象限 15(16分)如图所示，铺等(0=3)的帘斜南AC蜀定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，斜雀 2.0分)学习了阀肇摆的知识后，小用属学利用活中的器材设计实验探究圆雕医的运动规律， 小明茂列了下列器材，一根不可祚长的周，一个小钢球，一把直尺，一支衢光笔和用米同尾衡 最低点A在转轴(，上。转台以一定角速度w匀速转动时，质量为m的小物块（可视为缓 点)成置于斜面上，与斜而一起转功且相对斜而静止在A上，小物块与鲜而之同的动摩擦因 光笔的支禁《只能上下移动)，小明的实验装置如下周所示 数为，物块与A点可的距南为上·重力加违度大小为后最大静厚擦力等于滑动摩缩力，路 n53'=08,e0s58'-0.6. (1)求w为多大时，小物块与斜面之利没有厚擦力： (2)若N-Q.5.为了使小物块始终刚时斜置静北在AB上，求量 (1》将一端系小球的细绳基挂在围定点)，让小球日然下重，倒节做光笔的上下商度，当做光水 平额射判战定点)时，在对直竖直靖壁上记录授影点)'的位置，当重光水平蜗射到自然下 垂的小球中心时，记下小球在墙上的影子位置A,然后静小球一个相意度让小球在水平面 内徵悬定的圆风运动，止者光静好厘射到小线中心，记下小球贴子在墙上的位置B,用直尺 风风测有理必梯第二看 1610,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 6,C解析：小球经过位置A时，需要塑补片1给小球弹力提 削小球质量不变，换蝇长更长的轻蝇做实脸，图线b,点的位 供向心力，则型料片1有向上运动的趋势，故A错溪：若增大 置右移，选项B错误： 小球进入能道的初速度大小，根据向心力表达式F=m 由于位置C处的轨道半径最小，则小球所需向心力最大，塑 片3最先升始滑动，故B错溪，C正确：若小球经过位置B 利用该装置可以得出小球的质量m aR ，追项C正确： 时，揪去整料片3，小球将沿B处初线方向运动，不再沿原轨 道运动，故D错误，故速C。 由方=gR可知，利用孩装至可以得出重力加速度g=尺 7,D解析：设绳子的拉力为T,则m1微圆周运动所需要的向 选项D错误。故选AC 心力大小等于T:m:微园同运动所需要的向心力大小等于 T沾水平方向的分量，故A错误： 11.1) (2)D(3)二 对1+由牛领第二定律得T=m1wr1=m1细 w 对m:,设绳子与竖直方向的央角为0，由牛顿第二定律得 解析：(1)由于ma1=mm,2r Tsin 0=mxw'r:=mwl:sin 8 解得r= 联立可得m,和m:微国周运动的半径之比为二= rm:sin月 (2)由于ia=ar m1和m:微围周运动的绳长之比为 L=1,放C错误D 别a=ur 故若要得到一条过原点的倾针直线，应斌将损坐标调整为 正确： 细，图像为过原点的一次西数。故选D 算断朝绳后m1在桌面上沿线速度方向做匀達直线遮动，m: (3)加速度的x分量为正值，y分童为负值，根据数学知识 欧平抛运动，故B错误。故选D。 可知，该传感署的位置在Oxy平面的上方，由于y分量为 8.CD解析：题围甲中，汽车通过曰形桥的最低点时，由牛顿 负值，故投影在第二象限 第二定律得F、一mg一mR R(- (2)大于变小 汽车通过凹形桥的最低点时，速度可以起过√：R,此时有 解析：(1)设细绳长度为【，与竖直方向夹角为0，由牛顿第 Fx>2mg,故A错误： 二定律可知ng tan0=mo Isin0 题图乙中，“水流星”匀速转动过程中，设圈心为O,最高，点为 由儿何关系可知1c0s0=r A,最做点为B,水箱所处位置为C,水桶从A运动到B的垃 程中，授OC与O八的夹角为0(0≤0≤：》，对桶中的水受力 联立可得仙一 分析，沿丰径方向，由牛领第二定律得Fy十mg0s0=m尺 根播儿何关系可得r=√，一， 从A点运动到B点的过程中，COs日逐渐减小，则桶对水的 根据线逸度与角速度的美系=「，可得小球的线选度大 支对力逐新增大，由牛顿第三定律可得，水对桶的压力逐渐 小为=入 gXa-=√ g(-) 增大，所以在最低处水对橘底的压力最大，故B辑误： 题图两中，火车按规定速度转亨时，重力和支持力的合力提 (2)随着时间变长，由于空气阻力，绳与整直方向夹角0变 供向心力，超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不够 小，因此OC大千(O'B,由mgtn0=mm1sin0 提供向心力，所以外轨对轮缘产生向里的挤压作用，故C 正鸡： 可得器。=m 题围丁中，同一小球在光滑而固定的圆筇简内的A,B位置先 可知变小，即小球角速度将变小。 后分列致句追国周造动，说周维的顶角为29，尉二心 15.(1)1.5mg (2)0.3mg,方向竖直向下3.6mg,方向竖直向上 解得a=5 解析：(1)设球B在最高点时的角速度为仙，由向心力公式， tan 则在A、B两位置小球向心加速度相等，故D正确。故 有mg=细·2L 选CD. 此时球A在最低点，山向心力公式，有F一mg=mw”L 9,BD解析：车速为v■54km/h■15m/s,设悬线与径直方 解得F=1.5mg。 51 向失角为0，剥1an8=20=司 (2)当球B在最低点时，由向心力公式，有F。一mg=m2江 解得F=3.6mg,方向竖直向上， 根搭牛顿第二定律有mgan0=m了 又=1·2LV=mL 得估算的半径釣为r=90m,A错误，B正确： 若路面略微内倾，则悬线与竖直方向夹角的真实值偏大，由 北时球A在最高点：由向心力公式：有F十mg=m A,B速项可知，则其真实半径略小于估算半径，C错误，D正 解得F=0.3ng,方向竖直向下 确。故选BD 1O.AC解析：在最高点时，根据F+mg=m尺 4. -rad/s(2)5rd/s(3)10N 解析：(1)由题意可知，当绳子刚好出现拄力时，静怿擦力提偏 可得F一R-mg 向心力，物块所受的最大静摩擦力大小为=g=10N 根揭牛顿第二定律得fn=mm,2r=ow1Lsin0 财图豫的科幸一是 绳长不变，用质量更小的球做实验，得到的图线斜单更小， 选项A正确： (2)物块刚要岛开转台时，转台对物块的支持力恰好为零， 根据F-尽一mR 水平方向，根搭牛顿第二定律得Tsi37”=mw1Lin37 竖直方向，根据平衡条件得Tc0s37°=mg 可知b=gR 联立解得1=5rad/s。 周周测物理必修第二册RJ ·52· (3)由于56 rad/s<v20 rad/s<5 rad/s 解得g,=1πCe 3 物块受力分析如图所示 M:m b点距地心的距离为3r,则有G 水平方向Tsin0+f=nwLsin0 (3r) =mg M:=eR 竖直方向T'cos0+V=mg 4πGaR 其中f=:N 解得g。 27r 联立解得T‘=10N. 解得丝 9r 20g R·故选B 15.(19L V<- 6.B 解析：(1)当摩擦力为0时，小物块所受重力与走特力提供 解桥：由F=”可知物休在生钱的中点时所全的两 向心力，由牛顿第二定律得加gn0=R似L0s0 个万有引力的合力为零，当物体运动到很运很遍时两个万有 20g 引力的合力也为零（因为矩离无穷大时万有引力为零），而物 解得w=V9L· 体在其他位置时所受的两个万有引力的合力不是零，所以物 (2)当角速度最小时，物块给好不下滑，受力分祈如图甲所 体从O沿OM方向运动时所受的万有引力先增大后减小， 示，y轴方向根据平衡条件得N,cs0十f,in0=mg 且变化不均匀。故选B。 x轴方向根据牛领第二定律得V:sin日一f1cas日- 7,B解析：设哈雪皆星的周期为T。,地球的公转周期为T,· maLcos 0 T地r 又f,=N 根播超意南升普粉第三定体只一：可得六一片 5g 其中T。=2061年一1986年=75年 联立解得w,=√ 代入数据解得r=17.8AU.故选B. 8,A解析：设地球绕太阳公转周期为T:,火星绕太阳公转周 RR 制为T,由开普粉第三定律可得疗一T园 R 2.25×10工年≈1.84年，设 解得T:=T√R=1×√.5X107 X 经时间（地猿与火星再次相距最近，脚再次火星冲日，则有 两g T,Tg1×1.84 解释1=T:-T1.81 年2.19年 可知预测下一次火星冲日发生在2024年1一2月。故选A. 当角追度最大时，物换恰好不上滑，受力分析如图乙所示，y 轴方向根据平衡条件得N:cos9=f:sin0+mg 9,以解析：根搭万有引力表达式F=Gmm,使两物体质 r 工物方向根据牛领第二定律得 N:sin 0+f:cos 0=mo:Lcos 0 量各减小一半，距离保持不变，则万有引力减小到原来的于： 又f:=N: 故A错误：使两物体质量各减小一半，距离增至原来的V② 558 联立解得w:=√6L 修，则万有引力减小到原来的日，故B正确：校其中一个新 55g 由以上分析可知，商建度取值范国为√≤m≤GL 体质量减为原来的乞，距离增至原来的2倍，则万有引力减 周测7行星的运动万有引力定律 小到原来的日，故C正确：使两物体质量及它们之间的距离 1,A解析：开号物用20年的时间研完升麦天文学家第谷的 行星观测记录，发现行星运动定律。故选A 都减为原来的豆，则万有引力保持不变，故D婚视：故 2,B解析：膜石已经降落在地球上，成为地球的一韩分，因此 达BC 不属于天体，故A错误：星际空间的废弃卫星是天休，故B 10.AD解析：由开普物第二定律可知，“天问一号”离火星越 正确：人类发射并在太空中运行的人造卫星，宇宙飞船、空间 近的位置速度越大，越运的位置逸度越小，因此由P到V 实脸宣，探测哥等，被称为人造天体，卫星基地上的人造卫星 的时间小于由N到Q的时间，A正确： 为地琼的一年分，不属于天体，故C缗误：天空中的飞机，不 由对称性可知，由P经N到Q的时间等于由Q经M到P 是天体，故D错误。故速B。 的时间，B错误； 3,A解析：狠据万有引力定律可得，对接前空间站组合体对 P,点为近火点，M点到火星的距离大于P点到火星的距 Mm 地球的万有引力大小为F=G)<G,戴选A 离，“天问一号”离火星越近的位置速度总大，因此在M,P 两点的选度大小不相等，C错误： 4,A解析：计算均匀球体与喷点间的万有引力时，「为球心到 质点的距离，固为P,Q到地琼球心的距离和网，根据F= 由开香物第二定律可得2r△=2ov GM得P,Q受地球引力大小相等，P,Q随地球自转，角速 整理解得vr·a=y1r,D正确。故选AD。 度相可，但轨道半径不同，故P,Q微圆周运动的线速度大小 山C解析：展据开普粉第三龙律可得号-：由短意行知国 不等，根据F。=mRm得P,Q做间周运动的向心力大小不 的半径与椭网的半长轴相等，故卫星2的周期等于卫星1 同，A正确，B,C,D错误：故选A。 的周期，故A错误： 5.B解析：设地球密度为P,根据题意可知日点距地心距离为 由开普物第二定律可知，卫星2从A点到B,点的过程，即 「，且小于R,则只有半径为r的球体对其户生万有引力，别 从近地，点到远地点的过程中，速度变小，刷动能变小，故B 有GM"=mgM,=P3 正确： 卫星1和卫星2周期相问，不可能在C点相逼，故C正确； ·53· 答案全解全析