专题：竖直面内的圆周运动（精选练习）-2020-2021学年下学期高一物理同步精品课堂（新教材人教版必修第二册）

人教版新教材 物理必修第二册 第六章《生活中的圆周运动》 专题： 竖直面内的圆周运动 精选练习 1．（2020·全国高一单元测试）一同学表演荡秋千，已知秋千的两根绳长均为3m，该同学和秋千踏板的总质量约为50kg，绳的质量忽略不计，g取10m/s2。当该同学荡到秋千支架的正下方时，每根绳子平均承受的拉力为550N，则秋千在最低点的速度大小约为（　　） A．6m/s B．m/s C．m/s D．m/s 2．（2021·全国高一课时练习）图中杂技演员在表演水流星节目时，盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动，当杯子经过最高点时，里面的水也不会流出来，这是因为（　　） A．水处于失重状态，不受重力的作用 B．水受的合力为零 C．水受的合力提供向心力，使水做圆周运动 D．杯子特殊，杯底对水有吸引力 3．（2019·重庆市合川瑞山中学高一月考）（多选）如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使其做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是( ) A．a处为拉力，b处为拉力 B．a处为拉力，b处为推力 C．a处为推力，b处为拉力 D．a处为推力，b处为推力 4．（2021·全国高一专题练习）（多选）如图所示，一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内，其圆弧半径为R。现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里运动，小球通过最高点时速率为v0，重力加速度大小为g，则下列说法中正确的是 （　　） A．若v0=，则小球对管壁无压力 B．若v0>，则小球对管外壁有压力 C．若0<v0<，则小球对管内壁有压力 D．不论v0多大，小球对管内壁都有压力 5．（2021·全国高一专题练习）（多选）如图所示，圆弧半径为R、内径很小的光滑半圆管竖直放置在水平地面上，两个质量均为m的小球A、B以不同的速度进入管内（小球直径略小于半圆管横截面直径），A通过最高点C时，对管壁上部压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁上下部均无压力，则关于小球A通过最高点C时的速度vA及A、B两球落地点间的距离x，下列选项中正确的是（重力加速度大小为g） （　　） A．x=R B．x=2R C．vA= D．vA=2 6．（2020·渝中区·重庆巴蜀中学高一期末）如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管道竖直放置，小球直径略小于管道内径，质量为m的小球从管道低端以某一速度v1进入管内，在圆管道最低点时，对管道的压力为7.0mg，小球通过最高点P时，对管外壁的压力为1.0mg，此时小球速度为v2。则v1:v2为（　　） A．7：2 B．： C．：1 D．： 7．（2020·新绛县第二中学高一月考）如图所示，是马戏团表演的飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道。表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为m，人骑着摩托车以v1=的速度过轨道最高点B，并以v2=2v1的速度过最低点A。求： (1)摩托车在最高点B时受轨道的弹力大小； (2)摩托车在最低点A时受轨道的弹力大小。 8．（2021·河南洛阳市·高一期末）如图所示，BC是用光滑细圆管弯成的竖直圆弧轨道，O为圆弧轨道的圆心，在圆管的末端C连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ=0.6的足够长粗糙斜面，一质量为m=0.1kg的小球从O点正上方某处A点以v0=2m/s水平抛出，恰好能垂直OB从B端进入细圆管，小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F=1N的作用，当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失，小球能平滑地冲上粗糙斜面。（g=10m/s2，）求： (1)A点与B点的竖直高度是多少？ (2)小球在圆管中运动时对圆管的压力是多大？ (3)小球在CD斜面上运动的最大位移是多少？ 9．（2020·浙江高一月考）在水平地面上固定半圆形的光滑曲面ABC，圆的半径为R，一质量为m小球以速度v通过曲面的最高点，如图所示，重力加速度用g表示。 (1)若小球以速度后通过球面的顶端时，求小球受到的支持力大小； (2)若小球以速度通过球面的项端时，甲同学认为小球立即做平抛运动，会落在曲面BC上；乙同学认为小球立即做平抛运动，将直接落到水平地面上、你认为哪位同学说法正确，并给出理由； (3)若小球距曲面顶端B点正上方高为h处，以初速度水平抛出，为使小球不碰到曲面，且恰好落在水平地面，求高度h及小球落地点距C点的距离。 10．（2020·渝中区·重庆巴蜀中学高一期末）如图，质量分别为mg和1.5mg的两个可视为质点的小球A、B通过一条不计长度的轻绳连在一起，轻绳能承受的最大拉力为5mg。球B通过长度为R=0.4m的细轻杆与O点连接，O点离地面的竖直高度为H=1.6m。整个系统在竖直平面内绕O点做圆周运动，且系统的角速度从零开始以极缓慢的速度增加。在同一竖直平