2022-2025北京高三二模物理匯編

生活中的圓周運動

一、單選題

1.（2025北京海淀高三二模）某同學(xué)用如圖所示的實驗裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取２豢缮扉L的輕繩一端

固定于A點，另一端系一小球，使其在水平面內(nèi)繞。點做勻速圓周運動，已測出小球轉(zhuǎn)過〃圈所用的時間

/=下列說法正確的是（）

A.為達(dá)成實驗?zāi)康模瑑H需再測量小球做圓周運動的半徑

B.為達(dá)成實驗?zāi)康?，僅需再測量輕繩的繩長

C.為達(dá)成實驗?zāi)康?，僅需再測量A點到。點的豎直高度

D.若誤將1圈記作〃圈，則重力加速度的測量值偏小

2.（2024北京昌平高三二模）如圖所示，兩個質(zhì)量均為小的小木塊A、B（可視為質(zhì)點）放在水平圓盤

上，A、B到轉(zhuǎn)軸的距離分別為/、2/.小木塊與圓盤之間的動摩擦因數(shù)均為〃，可以認(rèn)為小木塊最大

靜摩擦力等于滑動摩擦力.若圓盤從靜止開始繞軸轉(zhuǎn)動，并緩慢地加速，用。表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，用

g表示重力加速度的大小，下列說法正確的是（）

o\

AB

,:ri□,

I

A.圓盤對A的作用力大小大于A對圓盤的作用力大小

B.當(dāng)經(jīng)■時，A所受摩擦力的大小為

V21

C.A、B所受摩擦力的大小始終相等

D.B一定比A先開始滑動

3.（2024北京豐臺高三二模）如圖所示，質(zhì)量為機的小球用長為/的細(xì)線懸于尸點，使小球在水平面內(nèi)以

角速度。做勻速圓周運動。已知小球做圓周運動時圓心。到懸點尸的距離為人，重力加速度為g。下列說

法正確的是（）

A.繩對小球的拉力大小為相"/

B.小球轉(zhuǎn)動一周，繩對小球拉力的沖量為0

C.保持〃不變，增大繩長/,。增大

D.保持//不變，增大繩長/,繩對小球拉力的大小不變

4.（2023北京西城高三二模）當(dāng)物體相對于地球表面運動時，會受到“地轉(zhuǎn)偏向力”的影響?！暗剞D(zhuǎn)偏向力”

不是物體真實受到的力，是由于地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的慣性效應(yīng)。其原因是：除南北兩極外，地球上各緯度的

自轉(zhuǎn)角速度相同，但自轉(zhuǎn)線速度不同。在北半球，物體由北向南運動的過程中，由于慣性，物體隨地球自

轉(zhuǎn)的線速度相對地表顯得慢了，因此表現(xiàn)出向前進(jìn)方向的右側(cè)偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象?！暗剞D(zhuǎn)偏向力”對地球上所有移

動的物體，包括氣團、河流，運行的火車、火箭發(fā)射等都會產(chǎn)生影響。通過觀察“地轉(zhuǎn)偏向力”對單擺的運

動產(chǎn)生的影響可以證明地球在自轉(zhuǎn)。1851年，法國物理學(xué)家傅科在巴黎的教堂用擺長67m、直徑約

30cm、質(zhì)量為28kg的鐵球制成的單擺（傅科擺）間接證實了地球在自轉(zhuǎn)。根據(jù)以上材料，結(jié)合所學(xué)，判

斷下列說法正確的是（）

A.在北半球，物體由南向北運動過程中，它會向前進(jìn)方向的左側(cè)偏轉(zhuǎn)

B.在南半球沿平直路面向南行駛的火車，在前進(jìn)方向上對左側(cè)軌道的壓力小于對右側(cè)軌道的壓力

C.在南半球，傅科擺在擺動過程中，擺動平面沿逆時針方向（俯視）不斷偏轉(zhuǎn)

D.“地轉(zhuǎn)偏向力”對運動的影響程度，與物體沿南北方向相對地表運動的速度大小無關(guān)

5.（2023北京西城高三二模）如圖所示，輕桿兩端分別固定著可以視為質(zhì)點的小球A、B,放置在光滑水

平桌面上，桿上。點有一豎直方向的固定轉(zhuǎn)動軸，A、B的質(zhì)量之比〃入：〃%=4：1,A、B到。點的距離之

比。：4=1:2。當(dāng)輕桿繞軸勻速轉(zhuǎn)動時，下列說法正確的是（）

AB

A.A對桿的作用力大小等于B對桿的作用力大小

B.A的向心加速度大小大于B的向心加速度大小

C.A的動能等于B的動能

D.A的周期小于B的周期

6.（2022北京西城高三二模）雙人花樣滑冰比賽是一項極具觀賞性的項目。比賽中，女運動員有時會被男

運動員拉著離開冰面在空中做水平面內(nèi)的勻速圓周運動，如圖所示。通過目測估計男運動員的手臂與水平

冰面的夾角約為45。，女運動員與其身上的裝備總質(zhì)量約為45kg,重力加速度g取:lOm/s?。僅根據(jù)以上信

息，可估算（）

A.女運動員旋轉(zhuǎn)的向心加速度約為10m/s?

B.女運動員旋轉(zhuǎn)的角速度約為6.28rad/s

C.男運動員對女運動員的拉力約為450N

D.男運動員對冰面的壓力約為450N

7.（2022北京豐臺高三二模）如圖所示，一個小孩兒在玩蕩秋千。己知秋千的兩根繩長均為3m,小孩和

秋千踏板的總質(zhì)量約為30kg,繩的質(zhì)量忽略不計。當(dāng)該同學(xué)蕩到秋千支架的正下方時，速度大小為

6m/s,此時每根繩子平均承受的拉力約為（）

A.150NB.330N

C.360ND.660N

二、解答題

8.（2024北京朝陽高三二模）如圖所示，水平圓臺可以繞其中心軸轉(zhuǎn)動。在圓臺中心兩側(cè)放上甲、乙兩物

體，兩物體的質(zhì)量均為加，均可視為質(zhì)點，甲、乙兩物體到圓臺中心距離分別為2R、R,其連線過圓臺中

心。兩物體與圓臺間的動摩擦因數(shù)均為〃，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。

（1）若圓臺以某一角速度轉(zhuǎn)動時，甲、乙均未滑動。求兩物體的加速度之比碉：。乙；

（2）若圓臺的角速度逐漸增大，請分析說明甲、乙兩物體誰先滑動；

（3）若將甲、乙兩物體用不可伸長的輕繩連接，輕繩最初拉直而不張緊，緩慢增加圓臺的轉(zhuǎn)速，求兩物

體剛要滑動時圓臺轉(zhuǎn)動的角速度。。

參考答案

1.c

則小球運動的周期為7=工

【詳解】ABC.測出小球轉(zhuǎn)過n圈所用的時間t,

n

設(shè)小球做圓周運動的半徑為「，輕繩的繩長為L,A點到。點的豎直高度為"輕繩與豎直方向的夾角為

4?247r24?2

根據(jù)牛頓第二定律可得ntgtan6=m-^-r=m—￡sin6>=mFhtan3

可得重力加速度為g=孚上=93=匕h

廣tan。T-T-

可知為達(dá)成實驗?zāi)康?，僅需再測量A點到。點的豎直高度，故AB錯誤，C正確；

D.若誤將“-1圈記作w圈，則周期測量值偏小，根據(jù)g=黃〃

可知重力加速度的測量值偏大，故D錯誤。

故選Co

2.D

【詳解】A.圓盤對A的作用力與A對圓盤的作用力是相互作用力，總是等大反向，選項A錯誤；

B.當(dāng)

co=—

V21

時，A所受摩擦力的大小為

2

fA=m(ol^^jLimg

選項B錯誤；

C.根據(jù)

f=mafil

可知，在兩物塊未發(fā)生相對滑動時，A、B所受摩擦力的大小不相等，當(dāng)兩物塊都產(chǎn)生相對滑動后受滑動

摩擦力大小相等，選項C錯誤；

D.根據(jù)

mc^l-jumg

可知

可知產(chǎn)生滑動時B的臨界角速度較小，則B一定比A先開始滑動，選項D正確。

故選D。

3.A

【詳解】A.設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為6,根據(jù)牛頓第二定律可得

Tsin。=ma>2lsin0

解得繩對小球的拉力大小為

T=rna^l

故A正確；

B.小球轉(zhuǎn)動一周，小球的動量變化為0,根據(jù)動量定理可知，合外力的沖量為0,由于重力的沖量不為

0,則繩對小球拉力的沖量不為0,故B錯誤；

CD.保持不變，設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為。，根據(jù)牛頓第二定律可得

mgtan0=marhtan0

解得

可知增大繩長/,。不變；根據(jù)

T=marl

可知增大繩長/,繩對小球拉力的大小增大，故CD錯誤。

故選Ao

4.C

【詳解】A.由題意，地球自西向東自轉(zhuǎn)，在北半球，物體由南向北運動過程中，由于高緯度的自轉(zhuǎn)線速

度比低緯度的小，所以物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度相對地表顯得快了，它會向前進(jìn)方向的右側(cè)偏轉(zhuǎn)，A錯

誤；

B.在南半球，物體向南運動，在“地球偏向力”的作用下會向前進(jìn)方向的左側(cè)偏轉(zhuǎn)，為了保持直線運動，

火車在前進(jìn)方向上對左側(cè)軌道的壓力大于對右側(cè)軌道的壓力，B錯誤；

C.在南半球，物體會向前進(jìn)方向的左側(cè)偏轉(zhuǎn)，所以傅科擺在擺動過程中，擺動平面沿逆時針方向（俯

視）不斷偏轉(zhuǎn)，C正確；

D.“地球偏向力”改變物體運動的方向，由向心力公式

丫2

F=m-

r

可得物體偏轉(zhuǎn)的半徑

mv2

r=-----

F

所以物體沿南北方向相對地表運動的速度越大，“地轉(zhuǎn)偏向力”對其運動的影響越小，故D錯誤。

故選C。

5.C

【詳解】A.水平面光滑，所以桿對A的力提供了A做圓周運動的向心力

2

FA=mAwrA

桿對B的力提供了B做圓周運動的向心力

穌="%卬，

代入數(shù)據(jù)可求得

以=2"

有牛頓第三定律可知：A對桿的作用力大小不等于B對桿的作用力大小，A錯誤；

B.AB運動具有相同的角速度則加速度為

a=4r

由大鳴=1：2得A的向心加速度大小小于B的向心加速度大小，B錯誤；

C.動能的表達(dá)式為

211

EK=—mv=—mcor

K22

結(jié)合題意可知：A的動能等于B的動能，C正確；

D.AB有相同的角速度，干，所以A的周期等于B的周期，D錯誤；

故選C。

6.A

【詳解】女運動員做圓錐擺運動，由對女運動員受力分析可知，受到重力、男運動員對女運動員的拉力,

豎直方向合力為零，由

Fsin45°=mg

解得

F=yflmg=450V2N

水平方向的合力提供勻速圓周運動的向心力，有

Fcos45°=ma向

解得

a桁g=10m/s2

假設(shè)角速度為6.28md/s,則有

a=g=co1r

可得

r=0.25m

轉(zhuǎn)動半徑過小與實際情況不符，對男演員受力分析可得

6=Feos45°+姓=（450+Mg）N

故選Ao

7.B

【詳解】設(shè)每根繩的拉力為T,對小孩和秋千踏板受力分析且由牛頓第二定律有