专题08 圆周运动的应用-2022-2023学年高一物理下学期课后培优分级练（沪科版上海必修第二册)

一、单选题 1.(2022上海二模)如图所示，用轻绳悬挂一个小球，在悬点正下方A点固定一颗 钉子，钉子与悬点的距离d小于绳子的长度L,把小球与轻绳拉到与悬点O平行的水 平位置由静止释放，当小球下落到悬点正下方绳子碰撞钉子的瞬间，下列说法正确的是 ( 0 A.小球角速度大小保持不变 B.小球向心加速度的大小保持不变 C.小球受到拉力、重力、向心力 D.d越大，钉子的位置越靠近小球，绳子就越容易断 【答案】D 【详解】A.当小球下落到悬点正下方绳子碰撞钉子的瞬间，由于小球水平方向受力为 零，则小球的线速度不变，而因转动半径减小，则角速度变大，选项A错误： B.根据 a= 因线速度不变，转动半径减小，则向心加速度变大，选项B错误； C.小球只受拉力和重力作用，两个力的合力充当向心力，选项C错误： D.d越大，钉子的位置越靠近小球，小球的转动半径越小，根据 T=mg+m 可知，绳子拉力越大，则绳子就越容易断，选项D正确。 故选D。 2.(2022春·上海闵行高一校考期中)如图所示的杂技演员在表演“水流星"的节目时， 盛水的杯子经过最高点杯口向下时水也不酒出来。对于杯子经过最高点时水的受力情况， 下列说法正确的是() 试卷第1页，共3页 A.水处于失重状态，不受重力作用 B.水受平衡力作用，合力为零 C,水做圆周运动，因此水一定同时受到重力和向心力的作用 D.杯底对水的作用力可能为零 【答案】D 【详解】A,水在最高点时加速方向竖直向下，处于失重状态，但是重力不为零，仍然 受到重力的作用，A错误： B.在最高点时，水做圆周运动，重力和杯底对水的弹力的合力充当向心力，合外力不 为零，B错误； C.向心力是效果力，是物体沿半径方向的合外力，不是物体受到的力，C错误； D.当水在最高点只有重力充当向心力时 mv mg R 解得 v=√gR 此时杯底对水的作用力为零，D正确。 故选D。 3.(2022秋上海浦东新·高二上海市川沙中学阶段练习)如图所示，用一质量不计的轻 杆一端固定一个质量为m的小球，以另一端为转轴在竖直平面内匀速转动，则下列说 法中，正确的是() B C A.在B位置时，直杆对小球作用力方向竖直向上 B.在B位置时，直杆对小球的作用力一定小于在A位置时对小球的作用力 试卷第1页，共3页 C.在C位置时，直杆对小球的作用力一定最大 D.在任何位置，直杆对小球作用力大小都相等 【答案】C 【详解】A,在B位置时，直杆对小球作用力提供向心力，方向水平向左，故A错误： B.在A位置时，若小球的向心力等于重力，直杆对球的作用力为零：在B位置时，直 杆对小球的作用力不一定小于在A位置时对小球的作用力，故B错误： C.在C位置时，为最低点，靠直杆的拉力和重力的合力提供向心力，合力向上，拉力 最大，故C正确： D.直杆可以给小球支持力，也可以给小球拉力，在最高点时，当直杆给小球的力为支 持力时，支持力小于重力：小球过最低点时，靠直杆的拉力和重力的合力提供向心力， 合力向上，拉力大于重力，故D错误。 故选C。 4.(2022春·上海杨浦·高一上海市控江中学期末)如图所示，小球在竖直放置的内壁光 滑的圆形细管内做圆周运动，则() A.小球通过最高点的最小速度为√gR B,小球通过最低点时一定受到外管壁向上的压力 C.小球通过最低点时可能受到内管壁向下的压力 D.小球通过最高点时一定受到内管壁向上的支持力 【答案】B 【详解】A.由于细管内能支撑小球，所以小球通过最高点的最小速度为零，不是√gR ,故A错误： BC.小球通过最低点时向心力向上，重力向下，则外管壁对小球的弹力必定向上，故B 正确，C错误； D.若小球通过最高点时速度 0<v<√gR 小球的向心力小于重力，受到向上的支持力：若 试卷第1页，共3页 v=√gR 不受圆管的作用力；若 v>√gR 小球的向心力大于重力，受到向下的压力，故D错误。 故选B。 5.(2022春·上海杨浦高一上海市杨浦高级中学期末)关于如图所示的四种圆周运动模 型，下列说法正确的是() 图a 图b 图c 图d A.如图所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力可能大于车的重力 B.如图b所示，在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力 和向心力 C.如图c所示，轻质细杆一端固定一小球，绕另一端O点在竖直面内做圆周运动，在 最高点小球所受的弹力方向一定向上 D.如图d所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内轨有侧向压 力 【答案】D 【详解】A.图汽车安全通过拱桥最高点时，重力和支持力的合力提供向心力，方向 竖直向下，所以支持力小于重力，根据牛顿第三定律，车对桥面的压力小于车的重力， 故A错误； B.图b沿固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力和弹力作用，向心力是二者的 合力