2019_2020学年高中物理第五章曲线运动习题课5圆周运动的临界问题随堂巩固含解析新人教版必修2.doc

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1、圆周运动的临界问题1(多选)(轻绳类)用细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示则下列说法正确的是()A小球通过最高点时，绳子张力可以为0B小球通过最高点时的最小速度为0C小球刚好通过最高点时的速度是D小球通过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受重力方向相反解析设小球通过最高点时的速度为v，由合力提供向心力及牛顿第二定律得mgFTm.当FT0时，v，故A对；在最高点，若v，则FT0，而绳子只能产生拉力，不能产生与重力方向相反的支持力，故B、D错；在最高点，若v，则FT0，小球能沿圆弧通过最高点可见，v是小球刚好通过最高点的临界条件，故C对答案AC2(多选)(单侧轨道

2、类)如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道内侧做圆周运动圆半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆轨道则其通过最高点时()A小球对圆环的压力大小等于mgB小球受到的重力提供向心力C小球的线速度大小等于D小球的向心加速度大小等于g解析小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆轨道，最高点球和轨道之间的弹力为0，重力提供做圆周运动的向心力，mgmam，所以ag，v，B、C、D正确答案BCD3(轻杆类)如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动，关于小球在最高点的速度v0，下列说法中错误的是()Av0的最小值为0Bv0由零逐渐增大，向心力也逐

3、渐增大C当v0由 逐渐增大时，杆对小球的弹力逐渐减小D当v0由 逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐增大解析轻杆对小球可以提供拉力，也可以提供支持力在最高点，若小球所受支持力F支mg，小球在最高点时的速度恰好为0，A正确；由Fn知，v增大，向心力也增大，B正确；当v时，杆对小球提供向里的拉力，由mgT，可知当v0由 逐渐增大时，杆对小球的弹力逐渐变大，C错误；当v时，杆对小球提供向外的支持力，由mgN，可知当v0由逐渐减少时，杆对小球的弹力逐渐变大，D正确故选C.答案C4(双侧轨道类)质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动，小球的直径略小于圆管的直径，如图所示已知小球以速度v通过最高点时对圆管外壁的压力恰好为mg，则小球以速度通过圆管的最高点时()A小球对圆管内、外壁均无压力B小球对圆管外壁的压力等于C小球对圆管内壁的压力等于mgD小球对圆管内壁的压力等于解析以小球为研究对象，小球通过最高点时，根据牛顿第二定律得mgmgm；当小球以速度通过圆管的最高点，根据牛顿第二定律得：mgNm；联立解得：Nmg，负号表示圆管对小球的作用力向上，即小球对圆管的内壁压力等于mg，故D正确故选D.答案D3