1. 如圖所示，一質(zhì)量為M的人站在臺(tái)秤上，一根長為R的懸線一端系一個(gè)質(zhì)量為m的小球，手拿懸線另一端，小球繞懸線另一端點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，且小球恰好能通過圓軌道最高點(diǎn)，則下列說法正確的是( )
A．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球的速度為零
B．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，臺(tái)秤的示數(shù)最小，且為Mg
C．小球在a、b、c三個(gè)位置時(shí)，臺(tái)秤的示數(shù)相同
D．小球從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中臺(tái)秤的示數(shù)增大，人處于超重狀態(tài)
【參考答案】C
2．如圖所示，長為L的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端拴住一個(gè)小球，在O點(diǎn)的正下方與O點(diǎn)相距eq \f(L,2)的地方有一枚與豎直平面垂直的釘子，把球拉起使細(xì)繩在水平方向伸直，由靜止開始釋放，當(dāng)細(xì)繩碰到釘子的瞬間，下列說法正確的是( )
A．小球的角速度突然增大
B．小球的線速度突然增大
C．小球的向心加速度突然增大
D．小球受懸線的拉力突然增大
【參考答案】ACD
3．[2017·杭州模擬]如圖甲所示，用一輕質(zhì)繩拴著一質(zhì)量為m的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)(不計(jì)一切阻力)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩對(duì)小球的拉力為T，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，其T-v2圖象如圖乙所示，則( )
A．輕質(zhì)繩長為eq \f(am,b)
B．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹閑q \f(a,m)
C．當(dāng)v2＝c時(shí)，輕質(zhì)繩的拉力大小為eq \f(ac,b)＋a
D．只要v2≥b，小球在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力差均為6a
【參考答案】BD
【名師解析】設(shè)繩長為L，最高點(diǎn)由牛頓第二定律得：T＋mg＝eq \f(mv2,L)，則T＝eq \f(mv2,L)－mg。對(duì)應(yīng)圖象有：mg＝a得g＝eq \f(a,m)，故B正確。eq \f(m,L)＝eq \f(a,b)得：L＝eq \f(mb,a)，故A錯(cuò)誤。當(dāng)v2＝c時(shí)，T＝eq \f(m,L)·c－mg＝eq \f(a,b)·c－a，故C錯(cuò)誤。當(dāng)v2≥b時(shí)，小球能通過最高點(diǎn)，恰好通過最高點(diǎn)時(shí)速度為v，則eq \f(mv2,L)＝mg。在最低點(diǎn)的速度v′，則eq \f(1,2)mv2＋mg·2L＝eq \f(1,2)mv′2，F(xiàn)－mg＝eq \f(mv′2,L)，可知小球在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力差為6mg即6a，故D正確。
4.(2016·海南高考)如圖9，光滑圓軌道固定在豎直面內(nèi)，一質(zhì)量為m的小球沿軌道做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。已知小球在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為N1，在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為N2。重力加速度大小為g，則N1－N2的值為( )
圖9
A.3mg B.4mg C.5mg D.6mg
【參考答案】D
5.(2017·遼寧鐵嶺聯(lián)考)飛機(jī)由俯沖到拉起時(shí)，飛行員處于超重狀態(tài)，此時(shí)座椅對(duì)飛行員的支持力大于飛行員所受的重力，這種現(xiàn)象叫過荷。過荷過重會(huì)造成飛行員四肢沉重，大腦缺血，暫時(shí)失明，甚至昏厥。受過專門訓(xùn)練的空軍飛行員最多可承受9倍重力的影響。g取10 m/s2，則當(dāng)飛機(jī)在豎直平面上沿圓弧軌道俯沖、拉起的速度為100 m/s時(shí)，圓弧軌道的最小半徑為( )
圖10
A.100 m B.111 mC.125 m D.250 m
【參考答案】C
6.（2018洛陽名校聯(lián)考）如圖所示，內(nèi)壁光滑半徑大小為R的圓軌道豎直固定在桌面上，一個(gè)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，擊打后迅速移開，使小球沿軌道在豎直面內(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)小球做功全部用來增加小球的動(dòng)能，則W1/W2的值可能是( )
A．1/2 B．2/3
C．3/4 D．1
【參考答案】AB
【名師解析】由于通過兩次擊打，小球才能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)，且小球始終未脫離軌道，所以第一次擊打小球后，小球運(yùn)動(dòng)的高度不能超過R，則有W1≤mgR，由于第二次擊打后小球能運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，則有W1＋W2＝mg2R＋eq \f(1,2)mv2，mg＝meq \f(v2,R)，可得eq \f(W1,W2)≤eq \f(2,3)，故選項(xiàng)A、B項(xiàng)正確．
7．如圖所示，輕繩的一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))．當(dāng)小球在豎直平面內(nèi)沿逆時(shí)針方向做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過傳感器測得輕繩拉力F、輕繩與豎直線OP的夾角θ滿足關(guān)系式F＝a＋bcs θ，式中a、b為常數(shù)．若不計(jì)空氣阻力，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹? )
A.eq \f(b,2m) B.eq \f(2b,m)
C.eq \f(3b,m) D.eq \f(b,3m)
【參考答案】D
解析：在最高點(diǎn)時(shí)：設(shè)此時(shí)物體的速度為v1，由題意可知：θ＝180°，繩的拉力F1＝a－b；根據(jù)向心力公式有：mg＋a－b＝eq \f(mv\\al(2,1),r)；在最低點(diǎn)時(shí)：設(shè)此時(shí)物體的速度為v2，由題意可知：θ＝0°，繩的拉力T1＝a＋b；根據(jù)向心力公式有：a＋b－mg＝eq \f(mv\\al(2,2),r)；只有重力做功，由機(jī)械能守恒定律：eq \f(1,2)mveq \\al(2,2)＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,1)＋mg(2r)，解得：g＝eq \f(b,3m)，選項(xiàng)D正確．
8．(2016·山東濰坊高三一檢)如圖所示，輕繩的一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的小球，在最低點(diǎn)給小球一個(gè)初速度，小球恰好能夠在豎直平面內(nèi)完成圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)中給出了輕繩對(duì)小球拉力F跟小球轉(zhuǎn)過的角度θ(0°≤θ≤180°)的余弦cs θ關(guān)系的四幅圖象，其中A是一段直線，B是一段余弦函數(shù)線，C、D是一段拋物線，這四幅F－cs θ圖象正確的是( )
【參考答案】A
【名師解析】從最低點(diǎn)到與豎直方向夾角θ位置，根據(jù)機(jī)械能守恒得，eq \f(1,2)mveq \\al(2,0)＝mgL(1－cs θ)＋eq \f(1,2)mv2，當(dāng)小球恰好通過最高點(diǎn)時(shí)，有eq \f(1,2)mveq \\al(2,0)＝mg·2L＋eq \f(1,2)mveq \\al(2,1)，mg＝eq \f(mveq \\al(2,1),L)，解得，v0＝eq \r(5gL)，又F－mgcs θ＝eq \f(mv2,L)，聯(lián)立可
得，F(xiàn)＝3mg＋3mgcs θ，可見F與cs θ是一次函數(shù)關(guān)系，因此F－cs θ圖象是一條直線，故A正確。
9. (2016·江蘇南通高三期末)“水流星”是一種常見的雜技項(xiàng)目，該運(yùn)動(dòng)可以簡化為輕繩一端系著小球在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)模型，如圖所示，已知繩長為L，重力加速度為g，忽略空氣阻力，則( )
A．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)Q時(shí)，處于超重狀態(tài)[來源:學(xué).科.網(wǎng)]
B．小球初速度v0越大，則在P、Q兩點(diǎn)繩對(duì)小球的拉力差越大
C．若v0＞eq \r(6gL)，則小球一定能通過最高點(diǎn)P
D．若v0＜eq \r(gL)，則細(xì)繩始終處于繃緊狀態(tài)
【參考答案】ACD
[來源:學(xué)?？?。網(wǎng)]
聯(lián)立解得，F(xiàn)2－F1＝6mg，與小球的速度無關(guān)，B錯(cuò)誤；小球剛好通過最高點(diǎn)P時(shí)只受重力，重力提供向心力，mg＝meq \f(v2,L)，v＝eq \r(gL)，聯(lián)立可得，v0＝eq \r(5gL)，當(dāng)v0＞eq \r(5gL)時(shí)，小球一定能夠通過最高點(diǎn)P，C正確；若v0＜eq \r(gL)，設(shè)小球能夠上升的最大高度h，由機(jī)械能守恒得，mgh＝eq \f(1,2)mveq \\al(2,0)＝eq \f(1,2)mgL，所以h＝eq \f(L,2)，小球上升的最高點(diǎn)尚不到與O水平的高度，所以細(xì)繩始終處于繃緊狀態(tài)，故D正確。
10．(2016福建質(zhì)檢)如圖，長均為L的兩根輕繩，一端共同系住質(zhì)量為m的小球，另一端分別固定在等高的A、B兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)間的距離也為L。重力加速度大小為g。今使小球在豎直平面內(nèi)以AB為軸做圓周運(yùn)動(dòng)，若小球在最高點(diǎn)速率為v時(shí)，兩根繩的拉力恰好均為零，則小球在最高點(diǎn)速率為2v時(shí)，每根繩的拉力大小為
A．eq \r(3)mg
B．eq \r(3)mg
C．3mg
D．2eq \r(3)mg
【參考答案】A
9．(2016·連云港六校聯(lián)考)如圖所示，用一根長桿和兩個(gè)定滑輪的組合裝置來提升重物M，長桿的一端放在地面上通過鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)動(dòng)軸，其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點(diǎn)處，在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩，通過滑輪后掛上重物M，C點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為L，現(xiàn)在桿的另一端用力，使其逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，由豎直位置以角速度ω緩慢轉(zhuǎn)至水平(轉(zhuǎn)過了90°角)．下列有關(guān)此過程的說法中正確的是( )
A．重物M做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B．重物M做變速直線運(yùn)動(dòng)[來源:Zx.Cm]
C．重物M的最大速度是ωL
D．重物M的速度先減小后增大
【參考答案】BC
二．計(jì)算題
1（12分）（2018北京西城期末）
游樂場的過山車可以底朝上在圓軌道上運(yùn)行，游客卻不會(huì)掉下來，如圖甲所示。我們把這種情形抽象為如圖乙所示的模型：弧形軌道的下端N與豎直圓軌道平滑相接，P為圓軌道的最高點(diǎn)。使小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從弧形軌道上端滾下，小球進(jìn)入圓軌道下端后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)。不考慮小球運(yùn)動(dòng)所受的摩擦等阻力。
（1）小球沿弧形軌道運(yùn)動(dòng)的過程中，經(jīng)過某一位置A時(shí)動(dòng)能為Ek1，重力勢能為EP1，經(jīng)過另一位置B時(shí)動(dòng)能為Ek2，重力勢能為EP2。請(qǐng)根據(jù)動(dòng)能定理和重力做功的特點(diǎn)，證明：小球由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，總的機(jī)械能保持不變，即Ek1+EP1=Ek2+EP2；
（2）已知圓形軌道的半徑為R，將一質(zhì)量為m1的小球，從弧形軌道距地面高h(yuǎn)=2.5R處由靜止釋放。
a．請(qǐng)通過分析、計(jì)算，說明小球能否通過圓軌道的最高點(diǎn)P；
b．如果在弧形軌道的下端N處靜置另一個(gè)質(zhì)量為m2的小球。仍將質(zhì)量為m1的小球，從弧形軌道距地面高h(yuǎn) = 2.5R處由靜止釋放，兩小球?qū)l(fā)生彈性正撞。若要使被碰小球碰后能通過圓軌道的最高點(diǎn)P，那么被碰小球的質(zhì)量m2需要滿足什么條件？請(qǐng)通過分析、計(jì)算，說明你的理由。
【名師解析】.（12分）
解：（1）根據(jù)動(dòng)能定理 W總= WG = Ek2 – Ek1 （1分）
根據(jù)重力做功的特點(diǎn)可知 WG = Ep1– Ep2 （1分）
聯(lián)立以上兩式 Ek2 – Ek1 = Ep1– Ep2
整理得到 Ek2 + Ep2 = Ep1 + Ek1 （1分）
b. 以小球m1為研究對(duì)象，設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)的速度為v1
從M到N，根據(jù)機(jī)械能守恒定律 （1分）
以兩個(gè)小球?yàn)檠芯繉?duì)象，碰后兩小球的速度分別為v1′、v2′
根據(jù)動(dòng)量守恒定律 m1v1= m1v1′+ m2v2′ （1分）
根據(jù)能量守恒定律 （1分）
聯(lián)立解得小球m2碰后的速度 （1分）
因?yàn)樾∏騧1從h =2.5R處滾下時(shí)恰好能過最高點(diǎn)，所以只要m2在N點(diǎn)被碰后的速度，它就能過最高點(diǎn)。從上式中分析可以得到，當(dāng)m2≤m1時(shí)，可得。所以當(dāng)滿足m2≤m1時(shí)，小球m2被碰后能通過圓軌道的最高點(diǎn)P。 （1分）

相關(guān)試卷

高考物理模擬題練習(xí) 專題4.13 豎直面內(nèi)或斜面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的繩模型（基礎(chǔ)篇）（解析版）：

這是一份高考物理模擬題練習(xí) 專題4.13 豎直面內(nèi)或斜面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的繩模型（基礎(chǔ)篇）（解析版），共7頁。

高考物理模擬題練習(xí) 專題4.15 豎直面內(nèi)或斜面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的桿模型（基礎(chǔ)篇）（解析版）：

這是一份高考物理模擬題練習(xí) 專題4.15 豎直面內(nèi)或斜面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的桿模型（基礎(chǔ)篇）（解析版），共8頁。

高考物理模擬題練習(xí) 專題4.14 豎直面內(nèi)或斜面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的繩模型（提高篇）（解析版）：

這是一份高考物理模擬題練習(xí) 專題4.14 豎直面內(nèi)或斜面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的繩模型（提高篇）（解析版），共5頁。試卷主要包含了0×105 N等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關(guān)試卷 更多

高考物理模擬題練習(xí) 專題4.14 豎直面內(nèi)或斜面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的繩模型（提高篇）（原卷版）

高考物理模擬題練習(xí) 專題4.14 豎直面內(nèi)或斜面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的繩模型（提高篇）（原卷版）
高考物理模擬題練習(xí) 專題4.13 豎直面內(nèi)或斜面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的繩模型（基礎(chǔ)篇）（原卷版）

高考物理模擬題練習(xí) 專題4.13 豎直面內(nèi)或斜面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的繩模型（基礎(chǔ)篇）（原卷版）
高考物理模擬題練習(xí) 專題4.15 豎直面內(nèi)或斜面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的桿模型（基礎(chǔ)篇）（原卷版）

高考物理模擬題練習(xí) 專題4.15 豎直面內(nèi)或斜面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的桿模型（基礎(chǔ)篇）（原卷版）
高考物理模擬題練習(xí) 專題4.16 豎直面內(nèi)或斜面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的桿模型（提高篇）（原卷版）

高考物理模擬題練習(xí) 專題4.16 豎直面內(nèi)或斜面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的桿模型（提高篇）（原卷版）
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，請(qǐng)掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，申請(qǐng) 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高考專區(qū)
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊(cè)
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊(cè)

手機(jī)號(hào)注冊(cè)
手機(jī)號(hào)碼

手機(jī)號(hào)格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號(hào)

注冊(cè)即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊(cè)協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊(cè)
手機(jī)號(hào)注冊(cè)
微信注冊(cè)

注冊(cè)成功

返回
頂部