2020高考物理一轮复习专题4-14竖直面内或斜面内的圆周运动的杆模型千题精练.pdf
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1、【本资料精心搜集整理而来,欢迎广大同仁惠存!】1/11 2020高考物理一轮复习专题4-14 竖直面内或斜面内的圆周运动的杆模型千题精练编 辑:_时 间:_教学资料范本【本资料精心搜集整理而来,欢迎广大同仁惠存!】2/11 一选择题1.(20 xx 北京密云质检)如图所示甲、乙、丙、丁是游乐场中比较常见的过山车,甲、乙两图的轨道车在轨道的外侧做圆周运动,丙、丁两图的轨道车在轨道的内侧做圆周运动,两种过山车都有安全锁(由上、下、侧三个轮子组成)把轨道车套在了轨道上,四个图中轨道的半径都为R,下列说法正确的是()A甲图中,当轨道车以一定的速度通过轨道最高点时,座椅一定给人向上的力B乙图中,当轨道车
2、以一定的速度通过轨道最低点时,安全带一定给人向上的力C丙图中,当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时,座椅一定给人向上的力D丁图中,轨道车过最高点的最小速度为gR【参考答案】.BC【名师解析】甲图中,由mg=m 可知,当轨道车以一定的速度v=通过轨道最高点时,座椅给人向上的力为零,选项A错误;乙图中,由F-mg=m 可知,当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时,安全带一定给人向上的力F=mg+m,选项 B正确;丙图中,由F-mg=m 可知,当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时,座椅一定给人向上的力F=mg+m,选项 C正确;由于过山车都有安全锁(由上、下、侧三个轮子组成)把轨道车套在了轨道上,丁图
3、中,轨道车过最高点的最小速度可以为零,选项D错误。2vR2vR2vR2vR2vR2.(20 xx 辽宁铁岭联考)飞机由俯冲到拉起时,飞行员处于超重状态,此时座椅对飞行员的支持力大于飞行员所受的重力,这种现象叫过荷。过荷过重会造成飞行员四肢沉重,大脑缺血,暂时失明,甚至昏厥。受过专门训练的空军飞【本资料精心搜集整理而来,欢迎广大同仁惠存!】3/11 行员最多可承受9 倍重力的影响。g 取 10 m/s2,则当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲、拉起的速度为100 m/s 时,圆弧轨道的最小半径为()图 10A.100 m B.111 m C.125 m D.250 m【参考答案】C3.(20 xx
4、山东青岛期末)(多选)如图 11 所示,内壁光滑的大圆管,用一细轻杆固定在竖直平面内;在管内有一小球(可视为质点)做圆周运动。下列说法正确的是()图 11A.小球通过最低点时,小球对圆管的压力向下B.小球通过最高点时,小球对圆管可能无压力C.细杆对圆管的作用力一定大于圆管的重力大小D.细杆对圆管的作用力可能会大于圆管和小球的总重力大小【参考答案】ABD4.(20 xx 合肥八中质检)如图所示,A 和 B 两个小球固定在一根轻杆的两端,A球的质量为 m,B球的质量为 2m,此杆可绕穿过O点的水平轴无摩擦地转动。现使轻杆从水平位置由静止释放,则在杆从释放到转过90的过程中,下列说法正确的是()AA
5、球的机械能增加B杆对 A球始终不做功CB球重力势能的减少量等于B球动能的增加量DA球和 B球组成系统的总机械能守恒【本资料精心搜集整理而来,欢迎广大同仁惠存!】4/11【参考答案】AD【名师解析】杆从释放到转过90的过程中,A 球“拖累”B 球的运动,杆对A球做正功,A 球的机械能增加,选项A 正确,B 错误;杆对 B 球做负功,B 球的机械能减少,总的机械能守恒,选项D正确,C错误。5.(20 xx 河南名校联考)太阳神车由四脚的支架吊着一个巨大的摆锤摆动,游客被固定在摆下方的大圆盘A上,如图所示摆锤的摆动幅度每边可达120。6 台大功率的异步驱动电机同时启动,为游客创造4.3 g 的加速度
6、,最高可飞跃至 15 层楼高的高空。如果不考虑圆盘A的自转,根据以上信息,以下说法中正确的是A当摆锤摆至最高点的瞬间,游客受力平衡B当摆锤摆至最高点时,游客可体验最大的加速度C当摆锤在下摆的过程中,摆锤的机械能一定不守恒D当摆锤上下摆动摆至最低点的过程中,游客一定处于超重体验中【参考答案】D6.(20 xx 河南洛阳高三月考)如图所示,螺旋形光滑轨道竖直放置,P、Q为对应的轨道最高点,一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道,且能过轨道最高点 P,则下列说法正确的是()A小球恰能过轨道最高点P的速度为零B轨道对小球不做功,小球在P点的角速度大于在Q点的角速度C小球在 Q点的向心加速度大于在P点
7、的向心加速度D小球在 Q点对轨道的压力大于在P点对轨道的压力【参考答案】CD【本资料精心搜集整理而来,欢迎广大同仁惠存!】5/11【名师解析】小球在P点做圆周运动,至少重力提供向心力,故mg,故 P点速度不为零,A错误;由于支持力始终与速度方向垂直,所以支持力不做功即轨道对小球不做功,仅有重力做功,小球机械能守恒,则P点的速度小于 Q点速度,且 P点的半径大于 Q点的半径,所以小球通过P点的角速度小于通过Q点的,B错误;根据 a得,小球在 P点的向心加速度小于Q点的,故 C正确;根据牛顿第二定律可知,小球在P点的向心力小于 Q点的,而向心力是由重力与轨道对它的支持力提供,因此小球在P点的支持力
8、小于 Q点的,即小球对轨道的压力 P点小于 Q点的,故 D正确。7.如图甲所示,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,杆与小球间弹力大小为FN,小球在最高点的速度大小为v,其 FN v2 图象如图乙所示。则()A.小球在质量为aRbB.当地的重力加速度大小为RbC.v2c 时,在最高点杆对小球的弹力方向向上D.v22b 时,在最高点杆对小球的弹力大小为2a【参考答案】A 8.(20 xx 东区模拟)长为 L 的轻杆,一端固定一个小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内做圆周运动,关于小球在最高点的速度v,下列说法中正确
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