专题05 重力场、电场和磁场中的圆周运动(原卷版).docx
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1、高三物理二轮高频考点专题突破专题05 重力场、电场和磁场中的圆周运动专练目标专练内容目标1重力场中的圆周运动(1T8T)目标2电场中的圆周运动(9T16T)目标3磁场中的圆周运动(17T24T)【典例专练】一、重力场中的圆周运动1如图甲所示,质量相等大小可忽略的a、b两小球用不可伸长的等长轻质细线悬挂起来,使小球a在竖直平面内来回摆动,小球b在水平面内做匀速圆周运动,连接小球b的绳子与竖直方向的夹角和小球a摆动时绳子偏离竖直方向的最大夹角都为,运动过程中两绳子拉力大小随时间变化的关系如图乙中c、d所示。则下列说法正确的是()A图乙中直线d表示绳子对小球a的拉力大小随时间变化的关系Ba球在最低点
2、的速度大小跟b球速度大小相同C的取值不是唯一的D2如图所示,一质量为M的人站在台秤上,一根长为R的悬线一端系一个质量为m的小球,手拿悬线另一端,小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动,且小球恰好能通过圆轨道最高点,则下列说法正确的是()A小球运动到最高点时,小球的速度为零B当小球运动到最高点时,台秤的示数最小,且为(M-m)gC小球在a、b、c三个位置时,台秤的示数相同D小球从最高点运动到最低点的过程中台秤的示数增大,人处于超重状态3固定滚轮训练是飞行员为提高空间定向能力而特有的一种训练手段。如图所示,固定滚轮是固定在竖直面内可绕中心轴自由转动的轮子,训练时飞行员手脚支撑在轮子上做变速圆周运
3、动,若某次转动中飞行员双臂间的夹角为120,飞行员恰好能通过圆周最高点在竖直面内自由转动,已知飞行员质量为m,重心到转轴距离为L。当其头部转动到最低点时,踏板对脚无作用力,此时()A飞行员脚的线速度大小为B飞行员头部的线速度大小为C每个手臂的支持力大小为5mgD每个手臂的支持力大小为6mg4“单臂大回环”是一种高难度男子体操动作,如图甲所示,运动员用一只手抓住单杠,伸展身体,以单杠为轴在竖直平面内做圆周运动。当运动员以不同的速度通过最高点时,手受到单杠的拉力也不同,其图像如图乙所示。取重力加速度大小。则()A运动员的重心到单杠的距离为1.0mB运动员的重心到单杠的距离为1.2mC运动员的质量为
4、50kgD运动员的质量为75kg5如图所示,两个圆弧轨道固定在水平地面上,半径R相同,甲轨道由金属凹槽制成,乙轨道由金属圆管制成,均可视为光滑轨道。在两轨道右侧的正上方分别将质量均为m的金属小球A和B由静止释放,小球距离地面的高度分别用hA和hB表示,已知重力加速度为g,对于下述说法中正确的是()A若hAhB=2R,则两小球都恰能沿轨道运动到最高点B若hAhB=2R,则两球运动到轨道圆心左侧等高位置时,对轨道的压力大小都为2mgC若A小球恰能到达甲轨道最高点,则恰好可以落回圆轨道上D若使小球沿轨道运动并从最高点飞出,A小球在hA,B小球在hB2R的任意高度均可6“南昌之星”摩天轮曾经是国内最高
5、的摩天轮。某同学设计了一个实验,在“南昌之星”摩天轮座舱内放置一灵敏电子秤,平整的秤盘上静置一砝码, 砝码、电子秤随座舱在竖直面内做匀速圆周运动的过程中,秤盘一直保持水平, 摩天轮的转动周期为T。座舱经过最高点时(设为0时刻),电子秤的示数为F1,经过,电子秤的示数为F2.重力加速度大小为g,下列说法正确的是()A“南昌之星”摩天轮的半径为B“南昌之星”摩天轮的半径为C时刻,砝码受到的摩擦力大小为D时刻,砝码受到的摩擦力大小为7如图甲所示,一光滑的圆管轨道固定在竖直平面内,质量为m的小球在圆管内运动,小球的直径略小于圆管的内径,轨道的半径为R,小球的直径远小于R,可以视为质点,重力加度为g。现
6、小球经最高点的初速度v,圆管对小球的弹力与的关系如图乙所示(取竖直向下为正),为通过圆心的一条水平线,关于小球的运动,下列说法不正确的是()A图乙中的,B当时,小球在最低点与最高点对轨道的压力大小之差可能为C小球在水平线以下的管道中运动时,内侧管壁对小球可能有作用力D若小球从最高点静止沿轨道滑落,当滑落高度为时,小球与内、外管壁均没有作用力8如图所示,在倾角为的足够大的固定斜面上,一长度为L的轻杆一端可绕斜面上的O点自由转动,另一端连着一质量为m的小球(视为质点)。现使小球从最低点A以速率v开始在斜面上做圆周运动,通过最高点B。重力加速度大小为g,轻杆与斜面平行,不计一切摩擦。下列说法正确的是
7、()A小球通过A点时所受轻杆的作用力大小为B小球通过B点时的最小速度为C小球通过A点时斜面对小球的支持力与小球的速度无关D若小球以的速率通过B点时突然脱落而离开轻杆,则小球到达与A点等高处时与A点间的距离为2L二、电场中的圆周运动9如图所示,A、B、C三个可视为质点的小球,质量均为m。A小球带电量为并固定在绝缘天花板上,带电小球B绕小球A正下方的O点在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,小球A、B间的距离为。小球C用细线悬挂于同一天花板上的D点,与小球B在同一水平面内做半径为的匀速圆周运动,已知重力加速度大小为g,静电力常量为k,下列说法错误的是()A小球B和C转动的角速度大小一定相同B小球B所
8、带的电荷量大小为CA、B间的库仑力与C、D间细线拉力之比为D小球B和C做圆周运动的向心加速度之比为10如图(a)所示,点电荷-q绕点电荷+Q做半径为r的匀速圆周运动,角速度为;如图(b)所示,点电荷-q在相距为r的两个固定点电荷+Q所在连线的中垂面上,做角度为的匀速圆周运动,-q到+Q的距离始终为r则为()A1B11C1D211如图所示,半径为r、内壁光滑绝缘的圆轨道竖直放置,场强为E的匀强电场水平向右;当质量为m、带电量为+q的小球静止在圆轨道的A点时,轨道的圆心O与A点的连线与水平面的夹角为37,、,让小球在圆轨道内做完整的圆周运动,则在A点至少给小球的速度为()ABCD12如图,在竖直向
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