2024-2025年高中物理专题同步练习 水平面和竖直面内圆周运动的临界问题(原卷版) .docxVIP

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专题圆周运动的临界问题同步练习

一、单选题

1．（2023·辽宁大连·高三阶段练习）如图所示，叠放在水平转台上的物体A、B能随转台一起以角速度匀速转动，A、B的质量分别为m、2m，A和B与转台间的动摩擦因数均为，A与转台中心的距离为2r，B与转台中心的距离为r。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）

A．转台对A的摩擦力一定为

B．转台对A的摩擦力一定小于对B的摩擦力

C．转台对A的摩擦力一定大于对B的摩擦力

D．转台的角速度逐渐增大的过程中，A比B先滑动

2．（2024·全国·高三专题练习）质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的B点和A点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l。当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）

A．a绳的张力可能为零

B．a绳的张力随角速度的增大而增大

C．当角速度，b绳将出现弹力

D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化

3．（2023·辽宁·大连市第一中学高三期中）关圆周运动的基本模型如图所示，下列说法正确的是（）

A．如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状

B．如图b，两个圆锥摆，摆线与竖直方向夹角不同，但圆锥的高相同，则两圆锥摆的角速度相同

C．如图c，同一小球在光滑固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度大小相等

D．如图c，同一小球在光滑固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球的半径较大，所以在A位置所需向心力较大

4．（2023·湖南师大附中高一期末）如图，完全相同的可视为质点的甲、乙两个金属小球，在置于水平地面的内壁光滑的碗形容器内，先后沿着不同半径在水平面内做匀速圆周运动，则（）

A．甲运动时所需向心力大，甲运动时碗对地面的压力会大于乙运动时碗对地面的压力

B．甲运动时所需向心力大，两种情况下碗对地面的压力一样大

C．两种情况下甲、乙所需向心力一样大，甲运动时碗对地面的压力小于乙运动时碗对地面的压力

D．两种情况下甲、乙所需向心力一样大，两种情况下碗对地面的压力一样大

5．（2024·全国·高三专题练习）如图所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为FN，小球在最高点的速度大小为v，FN－v2图像如图所示。下列说法正确的是（）

A．当地的重力加速度大小为

B．小球的质量为

C．v2＝c时，杆对小球弹力方向向上

D．若v2＝2b，则杆对小球弹力大小为2a

6．（2023·吉林·长白朝鲜族自治县实验中学高三阶段练习）如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是（）

A．小球能够到达最高点时的最小速度为

B．小球达到最高点的速度是时，球受到的合外力为零

C．如果小球在最高点时的速度大小为，则此时小球对管道的外壁的作用力为3mg

D．如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过最低点时对管道的外壁的作用力为5mg

7．（2023·安徽·合肥市第八中学高二阶段练习）如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一质量m=1kg的小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为30°，g取10m/s2。若转动过程中小物体始终存在离心的趋势，则该物块转至圆心等高处A点时所受摩擦力大小可能为（）

A．2.5N B．6.5N C．10.5N D．14.5N

二、多选题

8．（2023·吉林·长春市第二十中学高三阶段练习）如图所示，小球紧贴竖直放置的光滑圆形管道内壁做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）

A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝0

B．小球通过最高点时的最小速度vmin＝

C．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

9．（2023·湖南·高三阶段练习）如图所示，将一质量为m的摆球（视为质点）用长为L的细绳吊起，使摆球在水平面内做匀速圆周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆。若该圆锥摆摆动时摆绳与竖直方向的夹角为θ，重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（）

A．摆球受到细绳的拉力大小为

B．摆球运动时线速度大小为

C．