专题12 （精练）竖直面内圆周运动“轻绳、轻杆”模型-2021年高考物理一轮复习曲线运动与万有引力版块全攻略

中考物理总复习 第十三章 内能 分子热运动 姓名： 班级： 专题12 竖直面内圆周运动“轻绳、轻杆”模型 一、单选题 1.在离心浇铸装置中，电动机带动两个支承轮同向转动，管状模型放在这两个轮上靠摩擦转动，如图所示，铁水注入之后，由于离心作用，铁水紧紧靠在模型的内壁上，从而可得到密实的铸件，浇铸时转速不能过低，否则，铁水会脱离模型内壁，产生次品.已知管状模型内壁半径R，则管状模型转动的最低角速度ω为（　　） A. B. C. D.2 2.质量为m的小球，用长为l的细线悬挂在O点，在O点的正下方处有一光滑的钉子P，把小球拉到与钉子P等高的位置，摆线被钉子挡住.如图让小球从静止释放，当小球第一次经过最低点时（　　） A.小球运动的线速度突然减小 B.小球的角速度突然减小 C.小球的向心加速度突然增大 D.悬线的拉力突然增大 3.用细绳栓着质量为m的小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是（　　） A.小球通过最高点时，绳子的张力一定小于重力 B.小球通过最低点时，绳子的张力一定大于重力 C.小球通过最高点时的最小速度为零 D.小球通过最高点时的最小速度为 二、多选题 4.如图所示，长为L的细绳一端固定于O点，另一端系住一质量为m的小球，将细绳拉直至水平，小球从P位置从静止开始释放，运动过程中通过最低位置Q，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A.从P到Q过程中，小球重力功率一直增大 B.从P到Q过程中，小球重力功率先增大后减小 C.小球通过最低位置Q时绳弹力大小T=3mg D.小球通过最低位置Q时绳弹力大小T=2mg 5.如图所示，长为L的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量为m的小球，在最低点A给小球一个水平方向的瞬时冲量I，使小球绕悬点O在竖直平面内运动。为使细线始终不松弛，I的大小可选择下列四项中的（　　） A.大于 B.小于 C.大于 D.大于，小于 6.如图所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则（　　） A.在最高点小球的速度水平，小球既不超重也不失重 B.小球经过与圆心等高的位置时，处于超重状态 C.盒子在最低点时对小球弹力大小等于2mg，方向向上 D.该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于 7.如图所示，质量为m的小球置于立方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于小球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动.已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间作用力大小恰为mg，则（　　） A.该盒子做匀速圆周运动的周期等于 B.该盒子做匀速圆周运动的周期等于 C.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小等于2mg D.盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小等于3mg 8.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N，小球在最高点的速度大小为v，其N－v2图象如图乙所示。则（ ） A.小球的质量为 B.当地的重力加速度大小为 C.v2＝c时，在最高点杆对小球的弹力方向向上 D.v2＝2b时，在最高点杆对小球的弹力大小为a 9.如图所示，在竖直面上固定着一根光滑的圆形空心管，其圆心在O点、半径为R，现有一个质量为m的小球（可视为质点）正在空心管中做圆周运动，若已知小球通过最低点C处时对空心管下壁的挤压力等于其重力的5倍（取重力加速度大小为ｇ）则（ ） A.小球在最低点C处的速率为 B.小球在最低点C处的速率为 C.若小球运动恰好可以运动到最高点处时,在最高点对空心管作用力的大小为mg D.若小球运动恰好可以运动到最高点处时,在最高点对空心管作用力的大小为2mg 10.如图所示，竖直圆环A半径为r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左右两侧各有一挡板固定在地面上，使B不能左右移动，在环的最低点静止放置一个小球C.A、B、C的质量均为m，给小球一水平向右的瞬时速度v，小球会在环内侧做圆周运动.不计一切摩擦，重力加速度为g，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，瞬时速度v必须满足（　　） A.最小值为 B.最小值为 C.最大值为 D.最大值为 11.英国特技演员史蒂夫·特鲁加里亚曾飞车挑战世界最大环形车道.如图所示，环形车道竖直放置，半径为6m，若汽车在车道上以12m/s恒定的速率运动，演员与汽车的总质量为1000kg，重力加速度g取10m/s2，则（　　）