阶段检测二 圆周运动- 【蓝海启航·启航金卷周周测】2024-2025学年高中物理必修第二册（人教版2019）

10,D解析：当管壁对球无作用力时，蝇子的拉力和球的重 力合力提供向心力，所以4=ng tan=uLin8,解得 值，则有华：mg=训下 @一√5日故增加绳长之后，北时小球需要的向心力增 g 解得4：=0.2 大，重力与细蝇的拉力不足以提供向心力，则小球锵受到破 14.(1)亏mg5mg(2)√2R 病管针向下方的压力：增加绳长之后，小球做圆周运动的半 解析：(1)设圆维母线与水平方句的夹角为日，当筒N 径增大，要保持小球与管壁之间无压力，由于小球所需向心 不转动时，物块静止在筒壁A点时受到的重力、摩 力大小不变，半径增大，别需要减小角速度m,故A错误，B 擦力和支持力三力作用而平衡，如围甲所示 正确。 H 3 可得sin8= 增加小球质量，此时g tan8=wL.sin8 √I+R5 质量可被约去，小球做圆周谥动的半径不变，小球对玻璃管 由平衡条件得摩擦力和支精力的大小为 无压力，故玻璃管对小球也无压力，故C错误 仅增加角速度至细'后，小球需要的向心力增大，小球有离 f=ng sin8三mg,N-mgc0s9=5ng。 心的趋势，小琼将垂直于右侧管壁挤压管壁，玻璃管会给小 (2)当物块在A点随简做匀选转动，且其所受到的N 球一个斛向下的压力，故D正确。故选BD. 摩撼力为零时，物块在简壁A点时受到重力和支 11,AD解析：对小环，根据竖直方向受力平衡有 持力作用，它们的合力提供向心力，如图乙所示 Tc0437=g 设简转动的角选度为u,有mg tan日=m@气 ±R 解得每线中的张力大小为T=5m照，故A正确： 由几何关系得tan0 水平方向，根据牛频第二定律可得Tsin37十T■mwR 解得R=2S 获立解得仙=√2R 根据元行类系，每线的落装度为L一R十是一号R-光 (3)当角速度最大时简壁对物块的最大静摩擦力洛筒壁向 30r 下，由牛顿第二定律，竖直方向有 杆上A,B两点月的距青为1界7=吉R=器，故B 4 Ncos 8=fsin十mg 求平方向有Nsin9十fcos8=mm号 正确，C错误： 水平方向，根据牛频第二定律可得Tsin37°十T=ma 解得a=2g,故D正确。故选ABD 又f=N,联立得u=2√示 rad/s 12.1m,(2mg六 (3)4 g 即最大角选度不能超过2√辰nd/%: 解桥：(D根据向心力公式有F=m二而且包-平-严 阶段检测二圆周运动 1,B解析：根据题意可知，汽车以最大安全速度转弯时，最大 解得F=m 4πn r t 静摩擦力挺供汽车狱围周运功的向心力，别有∫=加尺 (2)如图所示，由九何关系可得F=mg1n0=mg有 解得一√m 。故选B 2,B解析：由题意知，境车突然停车的聊间，重物开始败国周 运动，其所受合力提熊向心力，即F一mg=m工 其中v=√/2gL 可得F=3ng。故选B. 3.A解析：根播图周运动的特点可知在b、两点需要拉力提 供向心力，在d,点需要拉力和重力的合力提供向心力，所以 (3)由上面分新得mg方= 4πn 在日点若重力提供向心力，别拉力为0。故选A. 4,D解析：由题图乙水微离心运动的轨选可知，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连度语2 故园线的斜率表达式为=红 方向，故A,B错误：杯子在镜转时的角速度大小为m= △ 21 13.(1)3.48(2)0,2 36×2 解析：(1)物品在传送带上适动时，根据牛颜第二定律可得 )d-号ad,故C储误：杯子在被特时的我建 红1mg=Md 度大小的为v=R=了元X0,6m/s=m/s,故D正确 7 解得a,=5mn/s 5 物品与传送带兴速的位移为 放速D。 5,B解析：A在最低点时，A与B角速度一样，刚A的建度为 x12a ■0.4m<L 由此可知，物品在传送带上先低匀加速运动，后低匀速运 2工，对A由牛顿第二定律有F一2mg=2m(2工】 2L 动，所以1=1十1：=卫+上一工=3.小 对B由牛损第二定律有Fm一mg一F仙=my工) (2)当物品在转会上受到的最大静摩擦力刚好提供物品批 F=3 圆周运动的向心力时，物品与转盘阿的动摩擦因数为最小 解得一了·故选B, ·51 答案全解全析 6.C解析：小球经过位置A时，需要望料片1给小琼弹力提 则小球质量不变，换绳长更长的轻蝇做实脸，图线6，点的位 供向心力，则塑科片1有向上运动的趋势，故A错误：若增大 凰右移，选项B错误： 小球选入桃道的初速度大小，桃据向心力表达式F=m, 由于位置C处的轨道羊径最小，则小琼所需向心力最大，堂 aR 料片3最先开始滑动，故B错误，C正确：若小球经过位置B 利用诚装建可以得出小球的质量m=云，选项C正确： 时，撒去塑料片3，小球将沿B处切战方向运动，不再滑原轨 道运动，故D错误。故选C 由b=gR可知，利周该装置可以得出重力加是度g=反： 7,D解析：设蝇子的拉力为T,别1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:做圆周运动所需要的向心力大小等于 T浴水平方向的分量，故A错溪： 11.(1)a1 (2)D(3)三 对m:+由牛颜第二定律得T=m1r1=n1细( 对m:,设绳子与竖直方向的夹角为日，由牛顿第二定律得 解析：(1)由于ma,=m@1't Tsinm:wr:mwl:sin 0 解得r= 联立可得m,和m:微圈周运动的半径之比为 r msin (2)由于a=u, m1和m:微图周适动的绳长之比为 =，故C错误，D 则a=ur 故若要得到一条过原点的領针宜线，应该特横坐标调整为 正确： m,图像为过原点的一次面数。故选D 剪断细绳后m,在桌面上沿线速度方向做匀速直线运动，州： (3)加遮度的x分量为正值，y分量为负值，根据数学知识 做平抛运动，故B错误。故选D: 可知，该传感器的位置在(Oxy平面的上方，由于y分量为 8,CD解析：题图甲中，汽车通过四形桥的最低点时，由牛颜 负值，故授影在第二象限 v 第二定律得F、一mg=m 12.(1Nz g(:-x) (2)大于变小 汽车通过凹形桥的最低，在时，建度可以超过√复R,此时有 解析：(1)设细绳长度为【，与整直方向夹角为日，由牛顿第 F、>2m度，放A错误： 二定律可知ngtn8=n侧lsin8 题图乙中，”水流星”匀建转动过程中，设圆心为O,最高点为 由几何关系可知1c0s8=x1 A,最低点为B,水桶所处位置为C,水桶从A运动到B的过 程中，设OC与OA的夹角为8(0≤日≤π)，对桶中的水受力 联立可得仙一√ 分析，活半径方向，由牛桶第二定律得F￥十mgc0s日=m下 根搭儿何关系可得r=√一， 从A点运动到B点的垃程中，0s8逐渐减小，则桶对水的 银撼线速度与角速度的关系)=，可得小球的线速度大 支特力逐渐增大，由牛顿第三定律可得，水对桶的压力逐渐 增大，所以在最低处水对桶底的压力最大，故B错误： 小为=√ gX√：-x= g(x:-x1) 题图丙中，火车按规定速度转弯时，重力和支持力的合力提 (2)随着时间变长，由于空气祖力，绳与整直方向夹角日变 供向心力，超过规定建度行驶时，重力和支持力的合力不够 小，渴此OC大于O'B,由mgtn日=maIsin日 提供向心力，所以外轨对轮缘产生向里的挤压作用，故C 正确 题图丁中，同一小球在光滑而因定的图锥内的A、B位置先 可知变小，肿小球角速度将变小 后分别；匀速国周运动，设国维的项角为9，则。-加 13.(1)1.5mg (2)0.3mg,方向竖直向下3.6mg,方向竖直向上 解得a=an日 解析：(1)设球B在最高点时的角违度为仙，由向心力公式 则在A,B两位置小球向心加速度相等，故D正确。故 有g=@·2L 选CD。 北时球A在最低点，由向心力公式，有F一g细L 9,BD解析：本速为v=54km/h=15m/s,设悉线与竖直方 解得F■1.5mg 51 向失角为0，则an8=20= 2)当埠B在最低点时，由向心力公式，有F。一mR=m号 根据牛频第二定律有mg1n0=m 解得Fm=3.6mg,方向竖直句上， 又=w1·2L,=w1L 得估算的半径约为？=90m,A错误，B正确： 2 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在最高成，由向心力公式，有F十mg=m A,B选项可知，则其真实半径略小于估算丰径，C错援，D正 解得Fa=0.3mg,方句整直向下。 确。故选BD 10.AC解析：在最高点时，报据F十mg=m反 14.(1)6 rad/s (2)5 rad/s (3)10 N 解析：(1)由题意可知，当绳子刚好出现拉力时，静摩擦力提供 可得F=Rv一mg 向心力，物块所受的最大静摩擦力大小为f。=g=10N 根摄牛顿第二定律得∫m=n@12r=mw12Lsin8 则四银的纤牵=发 rad/s 绳长不变，用质量更小的球做实验，得到的图线斜率更小， 选项A正确： (2)物块刚要离开转台时，转台对物块的支持力拾好为零， 旅据F--8 水平方向，根播牛颜第二定律得Tsin37”=w:1.sin37 竖直方向，根揭平衡条件得Tc0s37°=mg 可知b=gR 联立解得■5ad/s 周周测物理必修第二册RJ ·52. (8)由于5 rad/s<v20 rad/s<5 rad/s 解得k,=1Gr 3 物块受力分析如图所示 M.m 水平方向T'sing+f=w,2 Lsin 8 b点距地心的距满为3r,则有G8r)=mgM,=p3R 竖直方向Tcos8十N=mg 4πGoR 其中了=N 解得g。 27r 联立解得T=10N。 解得5 9r 20g 15.(1N9L 2V≤ 55g gR·故选B 6.B 解析：(1)当摩擦力为0时，小物块所受重力与支特力提供 解析：由F一可知饰休在连线的中点时所全的两 向心力，由牛顿第二定律得mg tan0=mu2 Leos 6 个万有引力的合力为零，当物体运动到很远很远时两个万有 20g 引力的合力也为零（因为距离无穷大时万有引力为家），而物 解得0一√g配· 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)当扇建度或小时，物块恰好不下滑，受力分析如图甲所 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,osB十f,sin日=mg 且变化不均匀。故选B。 x轴方向根据牛顿第二定律得Nsin0一f,cos0= 7,B解析：设哈雷彗星的周期为T。,地球的公转周期为T量， mw'Lcos 8 狐据随意由开普勒第三定律 又f=V 其中T6=2061年-1986年=75年 联立解得w一√ 代入数据解得rs=17.8AU,放选B. 8,A解析：设地球绳太阳公转周期为丁：，火星绕太阳公转周 期为工，由开督粉第三定律可得_R T“T R /2.25×10) 解得7=T√R=1×√《，5x107年1.81年，设 经时间·地琼与火星再次相距最近，即再次火星冲日，则有 g TT:1×1.84 解得=，71.8可 年2.19年 可知预调下一次火星冲日发生在2024年1~2月。故选A 当角建度最大时，物块拾好不上滑，受力分析如图乙所示，y 抽方向根据平衡条件得N,cos日=f:sin9+mg 9,B队C解析：根据万有引力表达式F=Gmm,使两物体质 工轴方向根据牛领第二定律得 1 N:sinB十fcos8=w:'Lcos8 量各减小一半，距离保特不变，则万有引力减小到原来的车· 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√2 55g 联主解得w:严√6L 倍，别万有引力减小到原来的日，故B正确：快英中一个物 由以上分折可知，角造度取植花周为√凭<<√配 55g 休质量域为原来的之，距毒增至原来的2倍，则万有引力诚 周测7行星的运动万有引力定律 小到原来的写，故C正确：使两物体质量及它们之间的距高 1,A解析：开普勒用20年的时间研究丹麦天文学家第谷的 行星观测记录，发现行星远动定律。故进A。 都减为原来的2，则万有引力保持不变，故D错误，故 2.B解析：顶石已经降落在地球上，成为地球的一部分，因此 选BC 不属于天体，故A错误，星际空间的废弃卫星是天体，故B 10,AD解析：由开膏勒第二定律可如，“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，字宙飞船、空间 近的位置速度越大，越远的位盟速度越小，因此由P到N 实验宜，深测器等，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： 为地球的一部分，不属于天体，故C错镤：天空中的飞机，不 由对称吐可知，由P经N到Q的时间等于由Q经M到P 是天体，故D错误。故珐B。 的时间，B错误： 3.A解析：根据万有引力定律可得，对接前空阿站组合体对 P点为近火点，M,点到火星的距离大于P点到火星的距 地球的万有引力大小为FGR十h)<GR,故选A 离，“天问一号”离火星想近的位置速度越大，因此在M,P 两点的速度大小不相等，C错误： 4,A解析：计算均匀球体与质点间的万有引力时，r为球心到 质，点的距离，因为P,Q到地球球心的距离相问，报据F 由开普勒第二定排可得之ppr△1=立ov△ Gm得P,Q安地球引力大小相等，P.Q随地球自转，角建 整理解得v:va=ytx,D正确。故进AD r 度相河，但轨道半径不问，故P,Q微图周运动的线速度大小 山.BC解折：根据开普为第三定体可得片=6，南题高了知国 不等，根据F。=mRm得P,Q做图周运动的向心力大小不 的半径与椭圆的半长轴和等，故卫星2的周期等于卫星1 同，A正确，B,C,D错误。故远A。 的周期，故A错溪： 5,B解析：设地球密度为P,根据题意可知a点距地心距男为 由开普勒第二定律可知，卫星2从A点到B点的过程，即 ,且小于R,则只有半径为”的球休对其产生万有引力，则 从近地点到远地点的过程中，速度变小，割动能发小，故B 有G=mM=p言 正确： 卫星1和卫星2周期相可，不可能在C点相通，故C正确： ·53· 答案全解全析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 16