2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第四章 曲線運(yùn)動(dòng)萬有引力與航天 第32講 豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)加練半小時(shí) 教科版.docx
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第32講 豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)方法點(diǎn)撥“拱橋”模型特點(diǎn):下有支撐,上無約束;“繩球”模型特點(diǎn):下無支撐,上有約束;“桿球”模型特點(diǎn):下有支撐,上有約束1(多選)(2017福建福州3月質(zhì)檢)如圖1所示,質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)度為R的細(xì)繩拴著在豎直面上繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),恰好能通過豎直面的最高點(diǎn)A,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,則()圖1A小球通過最高點(diǎn)A的速度為B小球通過最低點(diǎn)B和最高點(diǎn)A的動(dòng)能之差為mgRC若細(xì)繩在小球運(yùn)動(dòng)到與圓心O等高的C點(diǎn)斷了,則小球還能上升的高度為RD若細(xì)繩在小球運(yùn)動(dòng)到A處斷了,則經(jīng)過t時(shí)間小球運(yùn)動(dòng)到與圓心等高的位置2如圖2所示為空間站中模擬地球上重力的裝置,環(huán)形實(shí)驗(yàn)裝置的外側(cè)壁相當(dāng)于“地板”,讓環(huán)形實(shí)驗(yàn)裝置繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn),能使“地板”上可視為質(zhì)點(diǎn)的物體與地球表面處有同樣的“重力”,則旋轉(zhuǎn)角速度應(yīng)為(地球表面重力加速度為g,裝置的外半徑為R)()圖2A.B.C2D.3(多選)(2017福建廈門模擬)如圖3所示,兩根等長(zhǎng)的細(xì)線拴著兩個(gè)小球在豎直平面內(nèi)各自做圓周運(yùn)動(dòng),某一時(shí)刻小球1運(yùn)動(dòng)到自身軌道的最低點(diǎn),小球2恰好運(yùn)動(dòng)到自身軌道的最高點(diǎn),這兩點(diǎn)高度相同,此時(shí)兩小球速度大小相同,若兩小球質(zhì)量均為m,忽略空氣阻力的影響,則下列說法正確的是()圖3A此刻兩根細(xì)線拉力大小相同B運(yùn)動(dòng)過程中,兩根線上拉力的差值最大為2mgC運(yùn)動(dòng)過程中,兩根線上拉力的差值最大為10mgD若相對(duì)同一零勢(shì)能面,小球1在最高點(diǎn)的機(jī)械能等于小球2在最低點(diǎn)的機(jī)械能4(2018湖北荊州質(zhì)檢)如圖4所示,在質(zhì)量為M的物體內(nèi)有光滑的圓形軌道,有一質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)沿圓軌道做圓周運(yùn)動(dòng),A與C兩點(diǎn)分別是軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn),B、D兩點(diǎn)與圓心O在同一水平面上在小球運(yùn)動(dòng)過程中,物體M靜止于地面,則關(guān)于物體M對(duì)地面的壓力N和地面對(duì)物體M的摩擦力方向,下列說法正確的是()圖4A小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí),NMg,摩擦力方向向左B小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),NMg,摩擦力方向向右C小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),N(Mm)g,地面對(duì)M無摩擦D小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí),N(Mm)g,摩擦力方向向右5(多選)(2017遼寧鐵嶺協(xié)作體模擬)如圖5所示,半徑為R的內(nèi)壁光滑的圓軌道豎直固定在桌面上,一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m的小球靜止在軌道底部A點(diǎn)現(xiàn)用小錘沿水平方向快速擊打小球,使小球在極短的時(shí)間內(nèi)獲得一個(gè)水平速度后沿軌道在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)當(dāng)小球回到A點(diǎn)時(shí),再次用小錘沿運(yùn)動(dòng)方向擊打小球,通過兩次擊打,小球才能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)已知小球在運(yùn)動(dòng)過程中始終未脫離軌道,在第一次擊打過程中小錘對(duì)小球做功W1,第二次擊打過程中小錘對(duì)小球做功W2.設(shè)先后兩次擊打過程中小錘對(duì)小球做的功全部用來增加小球的動(dòng)能,則的值可能是()圖5A.B.C.D16(多選)如圖6甲所示,輕桿一端固定在O點(diǎn),另一端固定一小球,現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),受到的彈力為F,速度大小為v,其Fv2圖像如圖乙所示則()圖6A小球的質(zhì)量為B當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮镃v2c時(shí),小球?qū)U的彈力方向向下Dv22b時(shí),小球受到的彈力與重力大小相等答案精析1AD小球剛好通過最高點(diǎn)時(shí),細(xì)繩的拉力恰好為零,有:mgm,解得:vA,故A正確;根據(jù)動(dòng)能定理,Ekmg2R2mgR,故B錯(cuò)誤;從A到C,由動(dòng)能定理可得:mgRmvmv,細(xì)繩在小球運(yùn)動(dòng)到與圓心O等高的C點(diǎn)斷了,小球?qū)⒆鲐Q直上拋運(yùn)動(dòng),設(shè)上升的高度為h,由動(dòng)能定理得:mgh0mv,解得:h1.5R,故C錯(cuò)誤;若細(xì)繩在小球運(yùn)動(dòng)到A處斷了,小球?qū)⒆銎綊佭\(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t,小球下落高度R,此時(shí)與圓心的位置等高,故D正確2A物體隨同環(huán)形裝置做圓周運(yùn)動(dòng),“重力”提供向心力,可得:mgm2R,解得:,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤3CD題圖位置,球1加速度向上,處于超重狀態(tài);球2加速度向下,處于失重狀態(tài),故球1受到的拉力較大,故A錯(cuò)誤;球1在最高點(diǎn),有:F1mgm,球2在最低點(diǎn),有:F2mgm,兩個(gè)球運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒,設(shè)兩球在題圖位置的速度為v,對(duì)球1:mv2mv2mgR,對(duì)球2:mv2mv2mgR,聯(lián)立解得:F1m5mg,F(xiàn)2m5mg,故F2F110mg,故B錯(cuò)誤,C正確;兩個(gè)球運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒,而題圖位置兩個(gè)球的機(jī)械能相等,故兩個(gè)球的機(jī)械能一直是相等的,故D正確4B小球在A點(diǎn)時(shí),系統(tǒng)在水平方向不受力的作用,所以地面對(duì)M沒有摩擦力的作用,A項(xiàng)錯(cuò)誤;小球在B點(diǎn)時(shí),需要的向心力向右,所以M對(duì)小球有向右的支持力的作用,對(duì)M受力分析可知,地面要對(duì)M有向右的摩擦力的作用,在豎直方向上,由于沒有加速度,M受力平衡,所以物體M對(duì)地面的壓力NMg,B項(xiàng)正確;小球在C點(diǎn)時(shí),小球的向心力向上,所以物體M對(duì)小球的支持力要大于小球的重力,故M受到的小球的壓力大于mg,那么M對(duì)地面的壓力就要大于(Mm)g,系統(tǒng)在水平方向上不受力,則地面對(duì)M沒有摩擦力,C項(xiàng)錯(cuò)誤;小球在D點(diǎn)和B點(diǎn)的受力類似,M對(duì)小球的彈力向左,則小球?qū)的彈力向右,則M受到地面的摩擦力方向向左,在豎直方向上,根據(jù)平衡條件知,NMg,D項(xiàng)錯(cuò)誤5BC第一次擊打后球最高到達(dá)與球心O等高位置,根據(jù)功能關(guān)系,有:W1mgR兩次擊打后球可以到達(dá)軌道最高點(diǎn),根據(jù)功能關(guān)系,有:W1W22mgRmv2在最高點(diǎn),有:mgNmmg聯(lián)立解得:W1mgR,W2mgR故,故B、C正確,A、D錯(cuò)誤6AD- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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