2023届高考物理一轮复习微专题：倾斜面和竖直面的圆周运动（一）

微专题：倾斜面和竖直面的圆周运动（一） 一、单选题 1．如图，某杂技表演中一演员表演荡秋千。若秋千的每根绳长为，该演员和秋千踏板的总质量为。当细绳与竖直方向成时，演员保持同一姿势由静止开始下摆。忽略绳的质量，不计一切阻力，演员可视为质点，，重力加速度大小为。当演员荡到秋千支架的正下方时，下列说法错误的是（    ） A．速度大小为 B．速度大小与演员的质量无关 C．演员处于超重状态 D．每根绳平均承受的拉力为 2．如图所示，质量为的小明（可视为质点）坐摩天轮，小明乘坐的座舱与摩天轮的转轴间的距离为r，摩天轮以大小为（常数，g为重力加速度）的角速度做匀速圆周运动。若小明坐在座舱水平座垫上且双脚不接触底板，则下列说法正确的是（　　） A．小明通过最高点时受力平衡 B．整个过程小明与座垫间始终存在摩擦力 C．小明做匀速圆周运动的周期为 D．小明通过最低点时对座舱座垫的压力大小为 3．如图为某种水轮机的示意图，水平管出水口的水流速度恒定为，当水流冲击到水轮机上某挡板时，水流的速度方向刚好与该挡板垂直，该挡板的延长线过水轮机的转轴O，且与水平方向的夹角为30°。当水轮机圆盘稳定转动后，挡板的线速度恰为冲击该挡板的水流速度的四分之三。忽略挡板的大小，不计空气阻力，若水轮机圆盘的半径为R，则水轮机圆盘稳定转动的角速度大小为（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，用长为L的轻绳把一个小铁球悬挂在高2L的O点处，小铁球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B处，则有（　　） A．小铁球在运动过程中轻绳的拉力最大为7mg B．小铁球在运动过程中轻绳的拉力最小为mg C．若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为 D．若小铁球运动到最低点时轻绳断开，则小铁球落到地面时的水平位移为2L 5．如图甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动。现使小球在竖直平面内他圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图乙所示。不计空气阻力。下列说法中正确的是（   ） A．t1时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积相等 B．t2时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积不相等 C．t1时刻，杆中弹力一定最小 D．在小球做一次完整圆周动的过程中，杆中弹力不可能两次为零 6．用如图a所示的圆弧斜面装置研究平抛运动，每次将质量为m的小球从半径为R的四分之一圆弧形轨道不同位置静止释放，并在弧形轨道最低点水平部分处装有压力传感器测出小球对轨道压力的大小F。已知斜面与水平地面之间的夹角θ=45°，实验时获得小球在斜面上的不同下落高度h，最后作出了如图b所示的F-h图像，g取10m/s2，则由图可求得圆弧轨道的半径R为（　　） A．0.125m B．0.25m C．0.50m D．0.75m 7．如图所示，木板B托着木块A在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，下列说法中不正确的是（　　） A．从与圆心等高的位置a到最高点b的过程中，A的向心加速度越来越大 B．从与圆心等高的位置a到最高点b的过程中，B对A的摩擦力越来越小 C．在与圆心等高的位置a时，A对B的压力大小等于A的重力，A所受的摩擦力达到最大值 D．在过圆心的水平线以下，A对B的压力一定大于A的重力 8．如图所示，摩天轮是游乐场里的大型娱乐项目，它的直径可以达到几百米。乘客乘坐时，转轮始终不停地匀速转动，下列说法中正确的是（　　） A．在最高点，乘客处于超重状态 B．任一时刻乘客受到的合力都不等于零 C．乘客在乘坐过程中对座椅的压力始终不变 D．乘客在乘坐过程中对座椅的压力始终小于其重力 9．如图所示，光滑斜面与水平面成α角（α=30°），斜面上一根长为l=0.30 m的轻杆，一端系住质量为0.2 kg的小球，另一端固定在O点，现将轻杆拉直至水平位置，然后给小球一沿着平板并与轻杆垂直的初速度v0=3.0 m/s，g=10 m/s2，则（　　） A．此时小球的加速度大小为30 m/s2 B．小球到达最高点时杆的弹力沿斜面向上 C．若增大v0，到达最高点时杆子对小球的弹力一定增大 D．若增大v0，到达最高点时杆子对小球的弹力可能减小 10．如图甲所示，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图像如图乙所示。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c=2b，则杆对小球弹力大小为2a 11．如图所示，一质量为M的人站在台秤上，手拿一根长为R的细线一端，另一端系一个质量为m的小球，使小球在竖直平面内做圆周运动。若小球