高考物理一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 微专题32 竖直面内的圆周运动备考精炼试题VIP免费

32竖直面内的圆周运动[方法点拨]“拱桥”模型特点：下有支撑，上无约束；“绳—球”模型特点：下无支撑，上有约束；“杆—球”模型特点：下有支撑，上有约束．1．(多选)(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，恰好能通过竖直面的最高点A，重力加速度为g，不计空气阻力，则()图1A．小球通过最高点A的速度为B．小球通过最低点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，则小球还能上升的高度为RD．若细绳在小球运动到A处断了，则经过t＝时间小球运动到与圆心等高的位置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.B.C．2D.3．(多选)(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，某一时刻小球1运动到自身轨道的最低点，小球2恰好运动到自身轨道的最高点，这两点高度相同，此时两小球速度大小相同，若两小球质量均为m，忽略空气阻力的影响，则下列说法正确的是()图3A．此刻两根细线拉力大小相同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的物体内有光滑的圆形轨道，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，下列说法正确的是()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．(多选)(2017·辽宁铁岭协作体模拟)如图5所示，半径为R的内壁光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，通过两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点．已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，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全部用来增加小球的动能，则的值可能是()图5A.B.C.D．16．(多选)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，受到的弹力为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B．当地的重力加速度大小为C．v2＝c时，小球对杆的弹力方向向下D．v2＝2b时，小球受到的弹力与重力大小相等答案精析1．AD[小球刚好通过最高点时，细绳的拉力恰好为零，有：mg＝m，解得：vA＝，故A正确；根据动能定理，ΔEk＝mg·2R＝2mgR，故B错误；从A到C，由动能定理可得：mgR＝mvC2－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－mvC2，解得：h＝1.5R，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＝，小球下落高度R，此时与圆心的位置等高，故D正确．]2．A[物体随同环形装置做圆周运动，“重力”提供向心力，可得：mg＝mω2R，解得：ω＝，选项A正确，选项B、C、D错误．]3．CD[题图位置，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受到的拉力较大，故A错误；球1在最高点，有：F1＋mg＝m，球2在最低点，有：F2－mg＝m，两个球运动过程中机械能守恒，设两球在题图位置的速度为v，对球1：mv2＝mv12＋2mgR，对球2：mv2＝mv22－2mgR，联立解得：F1＝m－5mg，F2＝m＋5mg，故F2－F1＝10mg，故B错误，C正确；两个球运...