第6章 专题探究5 竖直平面内的圆周运动问题-2021-2022学年新教材高中物理必修第二册【学霸黑白题·黑题】人教版

专题探究五竖直平面内的圆周运动问题 黑题 专题强化练 限时：60min|答案：P22 题型1轻绳模型 4.(2021·黑龙江大庆中学月考)质量m=1kg的小球在 1.(2021·重庆江津中学月考)（多选）如图所示，长为L的 长为L=0.5m的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动， 细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定在0点，当 细绳能承受的最大拉力Tm=42N,转轴离地高度h= 小球静止时绳沿着竖直方向现给小球一水平初速度。， 5m,不计阻力，g=10m/s2. 使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好能够通过最 (1)若小球通过最高点时的速度v=3m/s,求此时绳中 高点，下列说法正确的是 ( 的拉力大小； A.小球通过最高点时速度为0 (2)若小球在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断，求 B.小球通过最高点时速度大小为√g 此时小球的速度大小以及对应的水平射程. C.小球通过最低点时处于超重状态 D。小球通过最低点时绳对小球的拉力为m (第1题) (第2题) 2.(2021·广西软州期末)（多选）杂技演员表演“水流 星”，在长为1.6m的细绳的一端，系一个总质量为m= 0.5kg的盛满水的小桶（小桶大小相对于细绳长度小得 多)，以绳的一端为圆心，在竖直面内做圆周运动，如图 所示，若“水流星”通过最高点的速度为v=4m/s,则下 题型2轻杆模型 列说法正确的是(g=10m/s2) ( ) 5.(2021·四川广元期末)（多选）如图甲所示，轻杆一端 A.“水流星”通过最高点时，会有水从容器中流出 固定在0点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面 B.“水流星”通过最高点时，绳的张力为零 内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时，杆与 C.“水流星”通过和圆心等高的位置时，细绳中的拉力 小球间弹力大小为F、,小球在最高点时的速度大小为 为零 v,其FN-2图像如图乙所示.则 () D.“水流星”在最低点时，处于超重状态 3.(2021·四川成都月考)如图甲所示，一长为1的轻绳， R 一端穿在过0点的水平转轴上，另一端固定一质量未知 的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动.小球通过最 高点时，绳对小球的拉力F与其速度平方的关系如图 甲 乙所示，重力加速度为g,下列判断正确的是() A.小球的质量为 6 B.当地的重力加速度大小为 b C.2=3b时，在最高点杆对小球的弹力大小为2a F D.2=c时，在最高点杆对小球的弹力方向向上 A.图像函数表达式为F=m7+mg 6.(2021·湖南湘潭一中月考)如图所示，小球在竖直平面 内做圆周运动，其圆周半径为R B.重力加速度g=b (1)若是轻绳拉着小球运动，求小球在最高点的最小速 C.绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率 度是多少？ 更大 (2)若是轻杆拉着小球运动，求小球在最高点的最小速 D.绳长不变，用质量较小的球做实验，图线b点的位置不变 度是多少？ 必修第商由物调黑白题2 (3)若是轻杆拉着小球运动，当小球在最高点速度2=10.(2021·安徽合肥月考)（多选）如图所 0.5√Rg时，求杆对球的作用力大小 示，在竖直平面内有一粗糙的半圆形槽，4 一个小球从槽上的A点由静止释放，在 运动到最低点B的过程中，下列说法正确的是 ( A.小球受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用 B.小球经过AB的中点C点时所需向心力由重力、弹 力、摩擦力的合力提供 C.小球经过AB的中点C点时所需向心力由重力沿半 径方向上的分力与支持力的合力提供 题型3管道模型 D.小球到达B点时所需向心力是由重力、支持力两个 7.(2021·甘肃兰州一中月考)（多选）如图所示，一个内 力提供 壁光滑的弯管处于竖直平面内，其中管道半径为R现有 11.(2021·四川绵阳月考)（多选）如图为过山车以及轨 一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里 道简化模型，过山车车厢内固定一安全座椅，座椅上乘 运动，通过最高点时的速率为o,重力加速度为g,则下 坐“假人”，并系好安全带，安全带恰好未绷紧，不计一 列说法中正确的是 切阻力，以下判断正确的是 A.若。=√gR,则小球对管内上壁有 A.过山车在圆轨道上做匀速圆周 ,@过山车 压力 运动 R . B.若，>√gR,则小球对管内上壁有 B.过山车在圆轨道最高点时的速 压力 度应至少等于√gR C.若0<。<√gR,则小球对管内下壁有压力 D.不论多大，小球对管内下壁都有压力 C.过山车在圆轨道最低点时“假人”处于失重状态 8.(2021·天津期中)如图所示，半径为R,内径很小的光 D.若过山车能顺利通过整个圆轨道，在最高点时安全 滑半圆管道竖直放置，质量为m的小球以某一速度进入 带对“假人”一定无作用力 管内，小球通过最高点P时，对管壁的压力为1.5mg.已 1