竖直平面的圆周运动专题训练--高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.docx

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1、竖直平面的圆周运动 专题训练一、单选题1如图所示，质量为m的小明（可视为质点）坐摩天轮。小明乘坐的座舱与摩天轮的转轴间的距离为r，摩天轮以大小为k（常数kMg，摩擦力方向向左B小球运动到B点时FNMgmg，摩擦力方向向右C小球运动到C点时，FNMgmg，地面对轨道底座无摩擦力D小球运动到D点，FNMg，摩擦力方向向右15如图所示，长为0.3m的轻杆一端固定质量为m的小球（可视为质点），另一端与水平转轴O连接。现使小球在竖直面内绕O点做匀速圆周运动，轻杆对小球的最大作用力为，已知转动过程中轻杆不变形，取重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（）A小球转动的角速度为0.5rad/sB小球通过

2、最高点时对杆的作用力为零C小球通过与圆心等高的点时对杆的作用力大小为D小球在运动的过程中，杆对球的作用力总是沿杆方向16如图所示，是马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动已知人和摩托车的总质量为m，人以v1的速度通过轨道最高点B，并以v2v1的速度通过最低点A则在A、B两点轨道对摩托车的压力大小相差()A3mgB4mgC5mgD6mg17一水平放置的木板上放有砝码，砝码与木板间的动摩擦因数为，如果让木板在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，假如运动中木板始终保持水平，砝码始终没有离开木板，且砝码与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,那么下列说

3、法正确的是() A在通过轨道最高点时，由于砝码处于失重状态，所以木板给砝码的支持力大于物体的重力B在经过轨道最低点时，砝码对木板的压力最大，所以物体所受摩擦力最大C匀速圆周运动的速率不超过D在通过轨道最低点时，砝码处于失重状态，所以木板给砝码的支持力大于砝码的重力二、多选题18如图所示，一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内，其中管道半径为R。现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里运动，小球通过最高点时的速率为v0，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（）A若v0=，则小球对管内壁无压力B若v0，则小球对管内上壁有压力C若0 v0，则小球对管内下壁有压力D不论v0多大，小球对管内下壁都有

4、压力19如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动。圆半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆轨。则其通过最高点时（）A小球对圆环的压力大小等于mgB小球受到的向心力等于重力C小球的线速度大小等于D小球的向心加速度大小等于g20如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是（）A小球通过最高点时的最小速度vmin=B小球通过最高点时的最小速度vmin=0C小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力21如图所示，圆弧半径为R、内径很小的光滑

5、半圆管竖直放置在水平地面上，两个质量均为m的小球A、B以不同的速度进入管内（小球直径略小于半圆管横截面直径），A通过最高点C时，对管壁上部压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁上下部均无压力，则关于小球A通过最高点C时的速度vA及A、B两球落地点间的距离x，下列选项中正确的是（重力加速度大小为g） （）Ax=RBx=2RCvA=DvA=222如图所示，长的轻质细杆OA，一端固定一个质量为的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动。小球的速率为，g取，下列说法正确的是（）A小球通过最高点时，对杆的压力大小是B小球通过最高点时，对杆的拉力大小是C小球通过最低点时，对杆的拉力大

6、小是D小球通过最低点时，对杆的拉力大小是23某娱乐场所有大圆球内的摩托车表演，可简化为竖直平面内固定的圆形轨道，驾驶员与摩托车总质量为m，在其内侧做圆周运动，当以速度v通过最高点时，恰好对轨道没有压力，经过轨道最低点时速度大小为2v，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（）A圆形轨道半径为gv2B在轨道最高点的加速度大小为gC在轨道最低点受到轨道的支持力大小为4mgD在轨道最低点受到轨道的支持力大小为5mg24如下图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是()A小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C若小球刚好能在

7、竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为D小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力三、解答题25如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，当小球从轨道口B飞出后，小球落地点C距A处的距离为4R（AB为圆的直径，重力加速度为g），求：（1）小球经过B点的速度大小；（2）小球在B点对轨道的压力大小。26小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞离水平距离d后落地，如右图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为。忽

8、略手的运动半径和空气阻力。（1）求绳断时球的速度大小和球落地时的速度大小。（2）问绳能承受的最大拉力多大？（3）绳能承受的最大拉力与第（2）小题结果相同的情况下，改变绳长，使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？27如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为R，A端与圆心O等高，AD为与水平方向成角的斜面，B端在O的正上方，一个质量为m的小球在A点正上方某处由静止开始释放，自由下落至A点后进入圆形轨道并能沿圆形轨道到达B点，最后落到斜面上C点，且到达B处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为3mg（忽略空气阻力）。求：（1）小球到达

9、B点时的速度v0的大小；（2）小球从B点运动到C点所用的时间t；（3）小球离开B后，距离斜面的最远距离d。28如图甲，小球用不可伸长的轻绳连接绕定点O在竖直面内圆周运动，小球经过最高点的速度大小为v，此时绳子拉力大小为F，拉力F与速度的平方的关系如图乙所示，图像中的数据a和b以及重力加速度g为已知量，求小球的质量和圆周轨道半径。29某人站在一平台上，用长L=0.6m的轻细线拴一个质量为m=0.6kg的小球，让它在竖直平面内以O点为圆心做圆周运动，当小球转到最高点A时，人突然撒手。经0.8s小球落地，落地点B与A点的水平距离BC=4.8m，不计空气阻力，g=10m/s2。求：(1)A点距地面高度；(2)小球离开最高点时的线速度及角速度大小；(3)人撒手前小球运动到A点时，绳对球的拉力大小。30如图所示为滑雪比赛的部分雪道，是倾角为的斜坡，是半径为的圆弧，斜坡与圆弧在点相切，一位质量为的滑雪者从高处平台的点以一定初速度水平滑出，经过时间，滑雪者刚好落在点，滑到圆弧最低点时，滑雪者的速度是在点滑出时速度的2倍，重力加速度为，滑板与雪道的动摩擦因数为，不计空气阻力，求：（1）斜坡的长；（2）滑雪者在点滑出时的速度大小；（3）滑雪者运动到点时，滑板受到的摩擦力多大。第13页，共13页学科网（北京）股份有限公司