XX专用高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天课时竖直面内圆周运动加练半小时

XX专用高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天课时竖直面内圆周运动加练半小时XX专用高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天课时竖直面内圆周运动加练半小时XX专用高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天课时竖直面内圆周运动加练半小时32竖直面内的圆周运动[方法点拨]“拱桥”模型特点：下有支撑，上无拘束；“绳—球”模型特点：下无支撑，上有拘束；“杆—球”模型特点：下有支撑，上有拘束．

1．(多项选择)(2017·福建福州3月质检)如图1所示，质量为m的小球用长度为R的细绳拴着在竖直面上绕O点做圆周运动，恰好能经过竖直面的最高点A，重力加速度为g，不计空气阻力，则()

图1A．小球经过最高点A的速度为eq\r(gR)B．小球经过最低点B和最高点A的动能之差为mgRC．若细绳在小球运动到与圆心O等高的C点断了，则小球还能够上升的高度为RD．若细绳在小球运动到A处断了，则经过t＝eq\r(\f(2R,g))时间小球运动到与圆心等高的地址2．如图2所示为空间站中模拟地球上重力的装置，环形实验装置的外侧壁相当于“地板”，让环形实验装置绕O点旋转，能使“地板”上可视为质点的物体与地球表面处有同样的“重力”，则旋转角速度应为(地球表面重力加速度为g，装置的外半径为R)()图2A.eq\r(\f(g,R))B.eq\r(\f(R,g))C．2eq\r(\f(g,R))D.eq\r(\f(2R,g))3．(多项选择)(2017·福建厦门模拟)如图3所示，两根等长的细线拴着两个小球在竖直平面内各自做圆周运动，某一时辰小球1运动到自己轨道的最低点，小球2恰好运动到自己轨道的最高点，这两点高度同样，此时两小球速度大小同样，若两小球质量均为m，忽略空气阻力的影响，则以下说法正确的选项是()图3A．此刻两根细线拉力大小同样B．运动过程中，两根线上拉力的差值最大为2mgC．运动过程中，两根线上拉力的差值最大为10mgD．若相对同一零势能面，小球1在最高点的机械能等于小球2在最低点的机械能4．(2018·湖北荆州质检)如图4所示，在质量为M的物体内有圆滑的圆形轨道，有一质量为m的小球在竖直平面内沿圆轨道做圆周运动，A与C两点分别是轨道的最高点和最低点，B、D两点与圆心O在同一水平面上．在小球运动过程中，物体M静止于地面，则关于物体M对地面的压力FN和地面对物体M的摩擦力方向，以下说法正确的选项是()图4A．小球运动到A点时，FN＞Mg，摩擦力方向向左B．小球运动到B点时，FN＝Mg，摩擦力方向向右C．小球运动到C点时，FN＜(M＋m)g，地面对M无摩擦D．小球运动到D点时，FN＝(M＋m)g，摩擦力方向向右5．(多项选择)(2017·辽宁铁岭协作体模拟)如图5所示，半径为R的内壁圆滑的圆轨道竖直固定在桌面上，一个可视为质点的质量为m的小球静止在轨道底部A点．现用小锤沿水平方向快速击打小球，使小球在极短的时间内获得一个水平速度后沿轨道在竖直面内运动．当小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，经过两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点．已知小球在运动过程中向来未走开轨道，在第一次击打过程中小锤对小球做功W1，第二次击打过程中小锤对小球做功W2.设先后两次击打过程中小锤对小球做的功所实用来增加小球的动能，则eq\f(W1,W2)的值可能是()图5A.eq\f(3,4)B.eq\f(1,3)C.eq\f(2,3)D．16．(多项选择)如图6甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让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，碰到的弹力为F，速度大小为v，其F－v2图象如图乙所示．则()图6A．小球的质量为eq\f(aR,b)B．当地的重力加速度大小为eq\f(R,b)C．v2＝c时，小球对杆的弹力方向向下D．v2＝2b时，小球碰到的弹力与重力大小相等答案精析1．AD[小球恰好经过最高点时，细绳的拉力恰好为零，有：mg＝meq\f(v\o\al(,A2),R)，解得：vA＝eq\r(gR)，故A正确；依照动能定理，ΔEk＝mg·2R＝2mgR，故B错误；从A到C，由动能定理可得：mgR＝eq\f(1,2)mvC2－eq\f(1,2)mvA2，细绳在小球运动到与圆心O等高的C点断了，小球将做竖直上抛运动，设上升的高度为h，由动能定理得：－mgh＝0－eq\f(1,2)mvC2，解得：hR，故C错误；若细绳在小球运动到A处断了，小球将做平抛运动，经过时间t＝eq\r(\f(2R,g))，小球下落高度R，此时与圆心的地址等高，故D正确．]2．A[物体随同环形装置做圆周运动，“重力”供应向心力，可得：mg＝mω2R，解得：ω＝eq\r(\f(g,R))，选项A正确，选项B、C、D错误．]3．CD[题图地址，球1加速度向上，处于超重状态；球2加速度向下，处于失重状态，故球1碰到的拉力较大，故A错误；球1在最高点，有：F1＋mg＝meq\f(v\o\al(,12),R)，球2在最低点，有：F2－mg＝meq\f(v\o\al(,22),R)，两个球运动过程中机械能守恒，设两球在题图地址的速度为v，对球1：eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)mv12＋2mgR，对球2：eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)mv22－2mgR，联立解得：F1＝meq\f(v2,R)－5mg，F2＝meq\f(v2,R)＋5mg，故F2－F1＝10mg，故B错误，C正确；两个球运动过程中机械能守恒，而题图地址两个球的机械能相等，故两个球的机械能素来是相等的，故D正确．]4．B[小球在A点时，系统在水平方向不受力的作用，所以地面对M没有摩擦力的作用，A项错误；小球在B点时，需要的向心力向右，所以M对小球有向右的支持力的作用，对M受力解析可知，地面要对M有向右的摩擦力的作用，在竖直方向上，由于没有加速度，M受力平衡，所以物体M对地面的压力FN＝Mg，B项正确；小球在C点时，小球的向心力向上，所以物体M对小球的支持力要大于小球的重力，故M碰到的小球的压力大于mg，那么M对地面的压力就要大于(M＋m)g，系统在水平方向上不受力，则地面对M没有摩擦力，C项错误；小球在D点和B点的受力近似，M对小球的弹力向左，则小球对M的弹力向右，则M碰到地面的摩擦力方向向左，在竖直方向上，依照平衡条件知，FN＝Mg，D项错误．]5．BC[第一次击打后球最高到达与球心O等高地址，依照功能关系，有：W1≤mgR①两次击打后球