2019高中物理 第五章 曲线运动 专题课 竖直平面内圆周运动模型习题 新人教版必修2.doc

1专题课专题课竖直平面内圆周运动模型竖直平面内圆周运动模型图 LZ11 1(多选)摩天轮顺时针匀速转动时，重为 G 的游客经过图 LZ11 中 a、b、c、d 四处 时，座椅对其竖直方向的支持力大小分别为 FNa、FNb、FNc、FNd，则( ) AFNaG CFNc>G DFNdG，选项 A、C 正确，B、D 错误 2D 解析小孩运动到最高点时，速度为零，受重力和拉力，合力不为零，方向沿 着切线方向，故选项 A 错误；小孩从最高点运动到最低点过程中，线速度越来越大，选项 B 错误；小孩运动到最低点时，具有向心加速度，方向竖直向上，故小孩处于超重状态， 选项 C 错误；小孩运动到最低点时，小孩的重力和绳子的拉力的合力提供圆周运动的向心 力，故选项 D 正确3B 解析设在最低点时碗底对物体的支持力为 FN，则 FNmgm，解得v2 RFNmgm.由 fFN，解得 ，选项 B 正确v2 Rfmgmv2R4B 解析水流星在最高点的临界速度 v4m/s，由此知绳的拉力恰为零，且gL水恰不流出故选项 B 正确 5D 解析小球在最高点时，如果速度恰好为，则此时恰好只有重力作为它的向gR心力，杆和球之间没有作用力，弹力为 0；如果速度小于此值，重力大于所需要的向心力，杆对球有支持力，方向与重力的方向相反，杆的作用力 Fmgm，此时重力一定大于或v2 R等于杆对球的作用力，故选项 A、B 错误，D 正确；小球过最低点时，杆对球的作用力竖直 向上，与重力方向一定相反，选项 C 错误6C 解析由题意知 Fmg2mgm，故速度大小 v，C 项正确v2 R2gR7C 解析小球以速度 v 通过圆管的最高点时，由牛顿第二定律得 2mgm，假设v2 R小球以速度 通过圆管的最高点时受到的压力向下，其大小为 FN，则有 mgFNm，联v 2(v 2)2R立解得 FN，上式表明，小球受到的压力向上，由牛顿第三定律知，小球对圆管内壁mg 2有向下的压力，大小为，选项 C 正确mg 28B 解析当弹力 F 方向向下时，Fmg，解得 F v2mg，当弹力 F 方向向mv2 Rm R上时，mgFm，解得 Fmgm，对比 Fv2图像可知，bgR，amg，联立解得v2 Rv2 R5g ，m，选项 A 正确，B 错误；v2c 时，小球对杆的弹力方向向上，选项 C 正确；b RaR bv22b 时，小球受到的弹力与重力大小相等，选项 D 正确9(1)2 (2) (3)1mg，方向竖直向下R g1 8gR2 64解析 (1)由 2R gt2，解得 t2.1 2R g(2)由圆周运动的规律有 vs t由几何关系得 sR 4联立解得 v .1 8gR(3)由牛顿第二定律有Fmgmv2 R解得 F1mg2 64由牛顿第三定律可知，乙同学在最低点处对吊篮的压力 F1mg，方向竖直向2 64下 103R 解析两个小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力， 离开轨道后两球均做平抛运动，A、B 两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之 差 对 A 球应用牛顿第二定律得3mgmgm解得 A 球通过最高点 C 时的速度 vA4gR对 B 球应用牛顿第二定律得mg0.75mgm解得 B 球通过最高点 C 时的速度 vB1 4gR两球做平抛运动的水平分位移分别为sAvAtvA4R4R gsBvBtvBR4R gA、B 两球落地点间的距离 ssAsB3R.