高中物理《必修第二册》课后习题习题课 圆周运动的临界问题.pdf

习题课:圆周运动的临界问题

A级必备知识基础练

1.(2021广东高一学业考试)某游乐场中的“过山车”有两个半径分别为r、r的圆形轨道,固定在竖直

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平面,如图所示,某游客乘坐的小车从倾斜轨道上滑下,连续经过两圆形轨道的最高点O、P时速度

大小分别为v、v,若在这两点,小车对轨道的压力都为零,则v∶v为()

1212

1122

A.B.C.D.

2211

2.(2022辽宁大连高一期末)如图所示,游乐场里的过山车驶过轨道的最高点时,乘客在座椅里面头朝

下,人体颠倒。若乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于其自身重力的一半,轨道半径为R,重力加

速度为g,则此时过山车的速度大小为()

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A..B.

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C..D.

3.(2021浙江高二学业考试)水平光滑直轨道ab与半径为R=0.4m的竖直半圆形光滑轨道bc相切,质

量为0.2kg的小球以某速度沿直线轨道向右运动,如图所示。小球进入圆形轨道后刚好能通过c点,

2

然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点,重力加速度g取10m/s,则()

A.小球到达c点的速度为0

B.小球落到d点时的速度为4m/s

C.小球在直轨道上的落点d与b点距离为0.8m

D.小球从c点落到d点所需时间为0.2s

4.如图,一长l=0.5m的轻杆,一端固定在水平转轴上,另一端固定一质量m=0.5kg的小球,轻杆随转轴

在竖直平面内做角速度ω=4rad/s的匀速圆周运动,其中A为最高点,C为最低点,B、D两点和圆心O

2

在同一水平线上,重力加速度g取10m/s。则()

A.小球在A点时,杆对小球的作用力方向竖直向下

B.小球在B点时,杆对小球的作用力方向指向圆心

C.小球在C点时,杆对小球的作用力大小为4N

D.小球在D点时,杆对小球的作用力大小为41N

5.质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动,若经最高点不脱离轨道的临界速度为v,则当

小球以速度2v经过最高点时,小球对轨道的压力大小为()

A.0B.mgC.3mgD.5mg

6.图甲为游乐场中一种叫“魔盘”的娱乐设施,游客坐在转动的“魔盘”上,当“魔盘”转速增大到一定值

时,游客就会滑向盘边缘,其装置可以简化为图乙。若“魔盘”转速缓慢增大,则游客在滑动之前()

A.游客受到“魔盘”的摩擦力缓慢增大

B.游客始终处于平衡状态

C.游客受到“魔盘”的支持力缓慢增大

D.游客受到的合外力