专题06 水平面及竖直面内圆周运动的临界问题-2022年高一物理月考期中期末考试试题汇编（必修第一册和必修第二册）

专题06 水平面及竖直面内圆周运动的临界问题 1． 选择题 1.(2020-2021学年·四川棠湖中学高一月考)如图所示，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，小球过最高点的速度为v，下列叙述中不正确的是(　　) A.v的值可以小于 B.当v由零逐渐增大时，小球在最高点所需向心力也逐渐增大 C.当v由值逐渐增大时，杆对小球的弹力逐渐增大 D.当v由值逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐减小 2.(2020-2021学年·吉林东北师大附中高一月考)如图所示，长为L的轻质细长物体一端与小球(可视为质点)相连，另一端可绕O点使小球在竖直平面内运动。设小球在最高点的速度为v，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是(　　) A.v最小值为 B.v若增大，此时小球所需的向心力将减小 C.若物体为轻杆，则当v逐渐增大时，杆对球的弹力也逐渐增大 D.若物体为细绳，则当v由逐渐增大时，绳对球的弹力从0开始逐渐增大 3.(2020-2021学年·江苏南京外国语学校期中考试)用一根细线一端系一小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥顶上，如图所示。设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω，线所受拉力为T，则下列T随ω2变化的图像可能正确的是(　　) 4.(2020-2021学年·江苏扬州中学月考)如图所示，半径为R的半球形容器固定在水平转台上，转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度ω匀速转动。质量不同的小物块A、B随容器转动且相对器壁静止，A、B和球心O的连线与竖直方向的夹角分别为α和β，α＞β，则(　　) A.A的质量一定小于B的质量 B.A、B受到的摩擦力可能同时为零 C.若A不受摩擦力，则B受沿容器壁向上的摩擦力 D.若ω增大，A、B受到的摩擦力可能都增大 5.(2020-2021学年·黑龙江哈尔滨三中高一月考)一小球质量为m，用长为L的悬绳(不可伸长，质量不计)固定于O点，在O点正下方处钉有一颗钉子。如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，则(　　) A.小球的角速度突然增大 B.小球的线速度突然减小到零 C.小球的向心加速度突然增大 D.小球的向心加速度不变 6.(2020-2021学年·湖北荆州中学高一月考)如图所示，竖直平面内固定有一个半径为R的光滑圆环形细管，现给小球(直径略小于管内径)一个初速度，使小球在管内做圆周运动，小球通过最高点时的速度为v，已知重力加速度为g , 则下列叙述中正确的是(　　) A.v的极小值为 B.v由零逐渐增大的过程中，轨道对球的弹力先减小再增大 C.当v由值逐渐增大的过程中，轨道对小球的弹力也逐渐增大 D.当v由值逐渐减小的过程中，轨道对小球的弹力也逐渐减小 7.(2020-2021学年·深州中学高一月考)如图甲，小球用不可伸长的轻绳连接绕定点O在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点的速度大小为v，此时绳子拉力大小为FT，拉力FT与速度的平方v2的关系如图乙所示，图像中的数据a和b以及重力加速度g都为已知量，以下说法正确的是(　　) A.数据a与小球的质量有关 B.数据b与小球的质量无关 C.比值只与小球的质量有关，与圆周轨道半径无关 D.利用数据a、b和g能够求出小球的质量和圆周轨道半径 8.(2020-2021学年·陕西长安一中高一月考)如图所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，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，FN－v2图像如图所示。下列说法正确的是(　　) A.当地的重力加速度大小为 B.小球的质量为R C.v2＝c时，杆对小球弹力方向向上 D.若v2＝2b，则杆对小球弹力大小为2a 二．非选择题 9.(2020-2021学年·深州中学高一月考)杂技演员在做“水流星”表演时，用一根细绳系着盛水的杯子，抡起绳子，让杯子在 竖直面内做圆周运动。如图所示，杯内水的质量m＝0.5 kg，绳长L＝60 cm(g＝10 m/s2) 。求： (1)在最高点水不流出的最小速率； (2)水在最高点速率v＝3 m/s时，水对杯底的压力大小。 10.(2020-2021学年·浙江省“温州九校”高一上学期期末联考)如图所示，半径为1 m的光滑半圆形管道AB，与水平面相切于A点，固定在竖直面内，管道内有一个直径略小于管道内径的小球(可看作质点)，质量为1 kg，在管道内做圆周运动，通过圆周最高点B后，经0.3 s垂直打到倾角为45°的斜面上的C点。取g＝10 m/s2。求： (1)C与B点的水平距离； (2)球通过B点时对管道的作用力的大小和方向。 11.(2020-2021学年·河南林州一中高一月考)某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施如图所