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学年高中物理必修第二册（人教版2019）

后，如图所示，，镜乳的匀质圆盘绕承直于登童的固定对条转以恒定角连度m朝 周测6圆周运动的临界问题圆周运动的综合应用 动，盘面上离转始距离2.5m处有一小精体与棵登的降保持相对静止，特体 〔时间，0分钟分信，00分】 与金南问的动岸指阅致为停（设最大静修帮力等于清均岸格力，盒面与水干 面的夹角为30，g数10m,.期如的量大植是 一，单选是《本恩共8小驱，每琴5分，共计0分) L如图断示，轻杆一确国定在口点，另一竭周定一小球，税让小球在竖直平面内量 rad/s 半径为R的测周运动，小球运动到量高点时，曼再的弹力大小为下，相下列说法 中正确的是 C.1.0 rad/s 00.5md/s A.小球在最高点时受到的弹力F的方叫一定竖直向下 1.如图所示.一半径为R的测环处于整直平直内，4悬与则心等高的点· 我小球在最高点时受到的弹力下的方向可能整直向上 圆环上套着4个可浅为数点的，盾量为甲的小球。观使图环绕其餐直 环 C,小球在最高点时受到的样力F的大小一定不能为零 直径转功，小球和阅环圆心)的连就与整直方向的克角记为8，转遮不 ),小肆在最高点时受到的弹力下的大个一定不能与小球的重力等大 可，小球静止在剥环上的位置可能不同。当测环以角迪度匀连转动 44 44444444 2,如图是某酵乐场修横性列车《租懷进山车》的轨道阁，它由镜斜轨道和率径为 且小球与侧环相对静止时 R的割轨道组成，一节车相（连同人的质量为样，可浅为质点）在圆轨道内侧 收则局运动，设这节车和恰好能风最小发全德度通过属轨道的最高点，雨孩车 人若圆环龙滑，荆角速度■一 和道过最高点时的量小速度和对调数道的压力分样为（不计运动中的+切 g tan 阻) 收若圆环光清，附角毫度■“、及 A.0.0 C.22R.0 D.R,0 3.策简洗衣统静止于水平地面上，已规净水的衣物阅滚镜一越在经直平套内做匀 心若小球与调环可的动车能网数为，且小琳位于A点。则给体度。可能等干受 速阳周运动，演算截面如闲所示。若质量为w的衣物在最高点A衣物对懷简份 拟 解无作用力，重力如速度大小为g,测衣物在量低点B对能镜的压力大小为 山，若小塔与调环何的动摩擦阴数为从且小球位于A点，则角速度m可能等于、成 8.如图所示，水平地面上放一盾量为的落地电域扇。一衡为m的小球 A辉g 且2m城 C.Swg D.4m明 固定在非片的边峰，启动电风扇，小球随叶片在轻直平面内做帝径为？的 4.如图所示，将完全相闻的两个小球A,B用长么一从，8m的闺绳分群基于以要一4ms向右做匀 周话词。已知小球运词到最高点时渔度大小为，重力辄速度大小为 速直线运动的小车顶部，阵球分调与小车前后壁接触(g取10m/,)。由于某种饭因，小车美然 g,则小球在最高点时地面受到的压力大小为 摩止，此时悬线中张力之比F。·下。为 A.Mg B.(M十w)E C.()-w号 二、多选题（本题共3小题，每题5分，共计18分，全都选对的得5分，选对他不全的得3分，错选的 得0分) A.3·1 2,1 C.41 D.1,2 5,一圆盘可以瓷其竖直轴在水平面内转动：测丝筝径为R,甲，乙物体看量分划 9.如图乐不，全属环M,N用不可伸长的算钱连装，分别套在水平相局领杆和整 为M和m《Mw),它们与朝盘之间的最大静像擦力均为正摆力的：倍：两 直光带细杆上，当整个装量以竖直杆为抽以不同大小的角速度匀速转功时，两 物体用一根长为L《L<R)的轻绳连在一起。如所示，若将甲物体威在接轴 金属环一直相对杆不动：下列判唐正魂的是 的位置上，甲，乙之间壶线刚好沿半径方向被拉直，餐使两物体与圆登不发生 礼轮尚的角迷度感大，细线中的拉力感大 相对骨动，喇转盘旋转的角迪度最大不得组过〔丙特体均看作质点)( 且朝动的角速发越大，坏M与水平杆之闻的第力不变 A. (R一保H》 C匹g+g》 u(Mgmg C转动的角违度整大·环N与装直杆之间的弹力不变 ML ),转动的角速度不同，环M与水平杆之间的摩擦力大小可能相等 喝离霄周运动的售界同题网W超动的家合应用 1山，期图，内壁光滑的鼓璃管内用长为上的轻绳悬挂一个小球。考玻骑管烧整直轴以 13,14分)生亦流水线可以提高劳动效率，下闭是某工厂生产藏本线的水平传物装置的售视周，它 角速度匀连转动时，小球与技离管闻片无压力，下列说法正确的是 出同一水平面的传送带和转登组成，每何册Q2秒在A处无初速放一个物品到传适管上，物品 A.仅增加鲜长后：小球将受到玻璃管向上方的压力 (可浅为衡点》道动到B处后进人匀速转动的转篮表自，随其量半径敢=，0m的圆国运动（与 以仅增知昆长后，若仍限许小球与鼓隔管同无压力，减小w 转盘无相对滑动)，到C处整取走装箱，已每A,B的压离L=6.4m,物品当传透情间的动摩接 C仅增加小球缓量后，小球将受到玻璃管料问上方的压力 因数一心5，传送带的传镜这度相转盘上与转抽口相距为R处的线速度均为较一名，0m/取 山仅错相角速度至'后，小球将受到玻挤管料向下方的压力 晨-10m/s' .在一根细线上套有一个质量为m的光带小环C,将细线的再墙周定雀如丽期公的 1)物品从A处运动到B处的时间·多大 整直杆上的A,目两点，当数直轩以一定的角连度做绕其中，心轴匀速转动到相线棱 (2)若物品在转盘上的最大静摩擦力与滑动程探力相等，用物品与转盘同的动厚擦同数：至 繁家，小环在水平面内做匀速制写动，闺线的AC段与经直疗车的夫角为3了”，强 少为多大 线的BC段恰沿水平方向，已知n37”=血，6，重力加速度为g:喇 人相战巾约张力大小为受 L帮线的总长能为婷 C并上A,B两点何的距离为器 环餐用周运动的向心知遵度大小等于g 这择题答驱栏 0 1 三，非选择题{本圆共器小恩，共计2分) 14.(18分》如图所示一个盟直放置的圆鞋算可以不同的转违绕其中心轴O们转动，算内里和， 12,《10分)在用属靠您酸证向心力的表达式实验中，如图甲所后，是点洲好与个整直的刻度尺零 刻度线对齐，将面碧儿个同心风的白纸置于本平桌自上，楚钢球静止时例好位于调心正上方 镜口率经为尽，窝高为H,且情是H一迟，算内壁A点处有一质量为m的小物块，A点位于斜 用千拔动钢球，设法使它在空中蟹匀走圆属话局，通过船浅裂察发观其做测周运动的半径为F, 用球的板量为前，重力加速度为然。 面的一半处，即A到00轴的距高为。 (1)弯简不转动时：求物换静止在筒繁A克时受到的摩擦力和支将力的大小： (2)当物块在A点随简做匀连较为，且其受到的厚擦力为零时，求算转动的角渔度： (3)若已知物块与斜面间的量大静摩整四益户一0,5，转动过程中，型来物块相对服岗一直保持 静止，求锥镜的最大角速度， 《1)用秒表记成运动和腾的总时刺为，都么围球橙面周运动雪要的向心力的表达式为 F 《2理过刻度尺酒得解球轨道平面距最点的高度为，那么闲球做国喝运动时外力整供向心力 的表达式为F一 (3改变钢球数假周运对的华径，多次实验，得到如周乙所示的与炎系用像，可以沾到国略袋 任向心力表达式的日的，域倒线的斜率表达式为青延 明风测物理必修第二彩」 14▣13.(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