人教版高中物理必修第2册 第六章 圆周运动 专题强化练5竖直平面内的圆周运动问题.docVIP

第六章圆周运动

专题强化练5竖直平面内的圆周运动问题

一、选择题

1.(2020黑龙江哈尔滨六中高三上期中,)B为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点),A为终端皮带轮,如图所示,已知皮带轮半径为r,传送带不会打滑。重力加速度大小为g。当B可被水平抛出时,A轮每秒转动的圈数最少是()

A.12πgr B.gr C.gr

2.(2019云南保山腾冲八中高一下期中,)一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图(a)所示,曲线上A点的曲率圆定义为:通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫作A点的曲率圆,其半径ρ叫作A点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度v0抛出,如图(b)所示,则在其轨迹最高点P处的曲率半径是(重力加速度大小为g)()

A.v02g B.(v0cosα

3.(2020天津部分区高一上期末联考,)如图所示,质量为0.1kg的小球在半径为0.1m的竖直光滑圆形轨道内侧做圆周运动,已知小球经过轨道最高点时对轨道的压力为1N,g取10m/s2,则小球经过最高点时速度的大小为()

A.0 B.1m/s C.2m/s D.2m/s

4.(2020山东济宁实验中学高一下测试,)质量为m的物体沿着半径为r的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为v,如图所示,若物体与球壳之间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g,则物体在最低点时()

A.向心加速度为v2r B.向心力为

C.对球壳的压力为mv2r

5.(2020江苏如皋高一上期末,)(多选)如图所示,质量为m的小球固定在杆的一端,在竖直面内绕杆的另一端O做圆周运动,球心到O点的距离为L。小球运动到最高点时速率为12gL,此时球对杆的作用力

A.大小为34mg B.大小为14mg C.方向竖直向下

6.(2020江苏南京师大附中高一上期末,)如图所示,杂技演员在表演“水流星”节目,盛水的杯子经过最高点时杯口向下,水也不会洒出来。在杯子经过最高点时()

A.速度可能等于零

B.杯底对水的作用力可能为零

C.水处于平衡状态,所受合力为零

D.水处于失重状态,不受重力作用

7.(2020江苏镇江中学高一下测试,)(多选)如图所示,一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内,其圆弧半径为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,小球通过最高点时速率为v0,重力加速度大小为g,则下列说法中正确的是()

A.若v0=gR,则小球对管壁无压力

B.若v0gR,则小球对管外壁有压力

C.若0v0gR,则小球对管内壁有压力

D.不论v0多大,小球对管内壁都有压力

8.(2020辽宁六校协作体高三上期中,)(多选)如图所示,圆弧半径为R、内径很小的光滑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)()

A.x=R B.x=2R

C.vA=gR D.vA=2gR

9.(2020河南南阳一中高三上期中,)如图所示,轻杆长3L,在杆两端分别固定质量均为m的球A和B,光滑水平转轴穿过杆上距球A为L处的O点,外界给系统一定能量后,杆和球在竖直平面内转动,球B运动到最高点时,杆对球B恰好无作用力。忽略空气阻力,重力加速度大小为g。则球B在最高点时()

A.球B的速度为零

B.球A的速度大小为2

C.水平转轴对杆的作用力为1.5mg

D.水平转轴对杆的作用力为2.5mg

二、非选择题

10.(2020天津七校高三上期中,)如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平地面上,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道后从B点水平飞出,落在地面上的C点,C点与A点相距4R。(A、B连线为圆的直径,重力加速度为g)求:

(1)小球经过B点时的速度大小;

(2)小球在B点对轨道的压力大小。

11.(2020江苏扬州中学高一月考,)如图甲所示,一根长1m的硬轻杆一端固定在转轴O上,另一端固定一小球,使硬杆绕转轴在竖直平面内做匀速圆周运动。当小球运动到最高点A时对杆的压力大小为0.6N,当小球运动到最低点B时对杆的拉力大小为1.4N,重力加速度g取10m/s2。

(1)求小球的质量及其做圆周运动的角速度。

(2)如图乙所示,将此小球穿在硬轻杆上,硬杆一端固定在竖直转轴上的O点,使硬杆保持与竖直转轴的夹角为53°绕轴匀速转动,此时小球相对于硬杆静止在某一位置上