真题体验 第6章 圆周运动-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

mg=m R，解得v=\sqrt{gR}，此时的速度为小球与杆之间无作用力时的mg×2R+，^mo^2，解得v_0=\sqrt{5}gR>2\sqrt{gR}，所以小球不可能运动到 速度，当小球在最高点速度v_2=0.5\sqrt{Rg}时，v_2<v，此时，杆对小球提最高点，小球会脱离轨道。 小球脱离轨道时，其位置与圆心连线与水平方向间的夹角为θ，小 供支持力，根据圆周运动合力提供向心力可知mg-F_x=mn杆对球此时只受重力作用，将重力分解如图所示，在脱离点，支持力等于 球的作用力F_N=mg-mR-_4^mg0，由牛顿第二定律得mgsnθ=m一，从最低点到脱离点，由机械能 7.BC解析：A.当小球到达管道的最高点，假设恰好与管壁无作用力，守恒定律得，m^2=mgR(1+xnθ)+_2^m1，联立解得snθ=5，故 则有小球仅受重力，由重力提供向心力，即mg=m解得v_0=选A。 \sqrt{gR}，则小球对管内上壁无压力，A错误；B.若v_0>\sqrt{gR}，则小球到达 最高点时，与内上壁接触，从而受到内上壁的压力，B正确；C.若0< v_0<\sqrt{gR}，则小球到达最高点时，与内下壁接触，从而受到内下壁的mgsinθ× 压力，C正确；D.小球对管内壁的作用力，要从速度大小角度去分析，2mgcosθ D错误。故选BC。 8.(1)\sqrt{10R}（2)~，=或7gR 解析：(1)由题意可知，小球只能对管上部有压力，根据牛顿第二定 真题体验第六章圆周运动 律有mg+F_N=”R， 小球从管口飞出做平抛运动，在竖直方向2R=一g^3， 黑题高考真题练_________ 水平方向x=rt。联立并代入数据解得x=\sqrt{10R}1.A解析：在最高点，小明的速度为0，设秋千的摆长为1，摆到最高点 （2)分两种情况，小球对管下部有压力时，根据牛顿第二定律有mg-时摆绳与竖直方向的夹角为θ，秋千对小明的作用力为F，则对人， F_2=”^2，解得v_1=-g^R沿摆绳方向受力分析有F-mgcosθ=m一， 由于小明的速度为0，则有F=mgcosθ<mg 小球对管上部有压力时，根据牛顿第二定律有mg+FN2=R，解得v_2沿垂直摆绳方向有mgsinθ=ma， 解得小明在最高点的加速度为a=gsinθ。 =\sqrt{7}gR。 所以A正确，BCD错误，故选A。 9.B解析：小球在最低点时，受力分析可知F_N-mg=m一2.BD解析：由于座舱做匀速圆周运动，由公式ω=”，解得T=-”，故 其中F_N=3mg，可得v=\sqrt{2}gR，故选B。A错误；由圆周运动的线速度与角速度的关系可知，v=ωR，故B正 10.ACD解析：A.小球受到重力、支持力，摩擦力三个力的作用，选项确；由于座舱做匀速圆周运动，所以座舱受到摩天轮的作用力是变 A正确；BC。因摩擦力垂直半径方向，则小球经过AB的中点C点时力，不可能始终为mg，故C错误；由匀速圆周运动的合力提供向心力 所； W两同心力由重力沿半径方向上的分力与支持力的合力提供，选项可得F_合>mω^2R，故D正确。 B错误，选项C正确；D.小球到达B点时摩擦力变为水平，则所需向3.AD解析：本题考查匀速圆周运动的概念，意在考查考生的理解能 心力是由重力、支持力两个力提供，选项D正确。故选ACD。力。圆周运动的弧长s=vt=60×10m=600m，选项A正确；火车转弯 11.BD解析：运动过程中，重力势能和动能相互转化，即速度大小在是圆周运动，圆周运动是变速运动，所以合力不为零，加速度不为零， 变化，所以不是做匀速圆周运动，A错误；在最高点重力完全充当向故选项B错误；由题意得圆周运动的角速度ωπrn/_s= 180×1() 心力时，速度最小，故有mg=m—，解得v=\sqrt{gR}，B正确；在最低 点，”假人”受到竖直向上指向圆心的加速度，故处于超重状态，C错80^Fd/s，又v=ωr，所以r=一×180m≈3.4×10^3m，故选项C _误；若过山车能顺利通过整个圆轨道，即在最高点重力完全充当向错误，D正确。 心力，所以安全带对“假人”一定无作用力，D正确。 12.BC解析：A.小球刚进入半圆轨道时，小球受到竖直向上的弹力和重。A一解析：因为相同时间内它们通过的路程之比是4∶3，根据v=， 力，合力提供向心力，由牛顿第二定律，可得F-mg=m=，解得F=I1N 则A，B的线速度大小之比为4∶3，故A正确；运动方向改变的角度 由牛顿第三定律，可得小球刚进入半圆轨道时对轨道的压力大小为比为3∶2，根据ω=—，则角速度大小之比为3∶2，故B错误；根 11N，A错误。 v_B^ω B.在最高点时，对小球受力分析，由牛顿第二定律，得F+mg_据v=r可得圆周运动的半径之比为-一x“二×故