2017年高考物理新课标一轮复习习题：第4章 第4讲 圆周运动中的临界问题.doc

第4讲　圆周运动中的临界问题 A组　基础题组 1.(2015辽宁大连四十八中一模,12)如图所示,汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧,弹簧下端拴一个质量为m的小球,当汽车以某一速度在水平地面上匀速行驶时弹簧长度为L1;当汽车以同一速率匀速通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时,弹簧长度为L2,下列正确的是(　　) 　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.L1L2 B.L1=L2 C.L1L2 D.前三种情况均有可能 2.如图所示,一根跨过光滑定滑轮的轻绳,两端各有一杂技演员(可视为质点),a站于地面,b从图示的位置由静止开始向下摆动,在运动过程中绳始终处于伸直状态,当演员b摆至最低点时距定滑轮长度为l,a刚好对地面无压力,若演员a质量与演员b质量之比为2∶1,则演员b摆至最低点时的速度为(　　) A.v= B.v= C.v= D.v=2 3.在光滑水平面上,有一转轴垂直于此平面,交点O的上方h处固定一细绳,绳的另一端连接一质量为m的小球B,绳长lh,小球可随转轴转动,在光滑水平面上做匀速圆周运动,如图所示。要使小球不离开水平面,转轴转速的最大值是(　　) A. B.π C. D. 4.(2016宁夏银川二中统练)如图所示,乘坐游乐园的翻滚过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内旋转,下列说法正确的是　(　　) A.车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,没有保险带,人就会掉下来 B.人在最高点时对座位不可能产生大小为mg的压力 C.人在最低点时对座位的压力等于mg D.人在最低点时对座位的压力大于mg 5.如图,在一半径为R的球面顶端放一质量为m的物块,现给物块一初速度v0,则(　　) A.若v0=,则物块落地点离A点R B.若球面是粗糙的,当v0时,物块一定会沿球面下滑一段,再斜抛离开球面 C.若v0,则物块落地点离A点为R D.若v0≥,则物块落地点离A点至少为2R 6.如图所示,两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮A和B水平放置,两轮半径关系为RA=2RB。当主动轮A匀速转动时,在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上。若将小木块放在B轮上,欲使木块相对B轮也静止,则木块距B轮转动轴的最大距离为(　　) A. B. C. D.RB 7.如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置,两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内,A???过最高点C时,对管壁上部的压力为3mg,B通过最高点C时,对管壁下部的压力为0.75mg。求A、B两球落地点间的距离。  B组　提升题组 8.(2016江西上高二中月考)如图甲所示,轻杆一端与一小球相连,另一端连在光滑固定轴上,可在竖直平面内自由转动。现使小球在竖直平面内做圆周运动,到达某一位置开始计时,取水平向右为正方向,小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图乙所示。不计空气阻力。下列说法中正确的是(　　) A.t1时刻小球通过最高点,图乙中阴影部分面积S1和S2相等 B.t2时刻小球通过最高点,图乙中阴影部分面积S1和S2相等 C.t1时刻小球通过最高点,图乙中阴影部分面积S1和S2不相等 D.t2时刻小球通过最高点,图乙中阴影部分面积S1和S2不相等 9.如图所示,有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘,原长为L劲度系数为k的轻质弹簧一端固定于轴O处,另一端连接质量为m的小物块A。当圆盘静止时,把弹簧拉长后将小物块放在圆盘上,使小物块能保持静止的弹簧的最大长度为。已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,转动过程中弹簧伸长始终在弹性限度内,则: (1)若开始时弹簧处于原长,当圆盘的转速为多大时,小物块A将开始滑动? (2)若弹簧的长度为时,小物块与圆盘能一起匀速转动,试求转动角速度的范围。 10.(2015陕西第一次质量检测,24)“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,球却不会掉落地上。现将太极球拍和太极球简化成如图甲所示的平板和小球,熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动,且在运动到图中的A、B、C、D位置时小球与板间无相对运动趋势。A为圆周的最高点,C为最低点,B、D与圆心O等高,圆的半径为R。已知小球的重力为1 N,不计平板的重力,且在A处板对小球的作用力为F。 (1)设小球在A处的速度大小为v,写出在A处板对小球的作用力与小球速度大小的关系式; (2)求在C处时板对小球的作用力比在A处时大多少? (3)当球运动到B、D位置时,板与水平方向需有一定的夹角θ,才能使小球在竖直面内做匀速圆周运动,请作出tan θ-F的关系图像。  答案全解全析 A组　基础题组 1.A　设弹簧的劲度系数为k,原长为L,根据题意有mg=k(L1-L)