专题07 竖直面内圆周运动-2023年新高二物理暑假夯实基础专题训练（全国通用）

专题07 竖直面内圆周运动 特训知识点 对应题号 知识点1 绳模型 T1-T6 知识点2 杆模型 T7-T14 知识点3 综合应用 T15-T18 知识点1绳模型 1．一正在以36km/h的速度沿水平方向匀速运动的车厢内，一个水平支架上用一长为0.5m的细绳悬挂着一个质量为0.1kg的小球（视为质点），取重力加速度大小g=10m/s2，若车突然停止，则车突然停止后瞬间，细绳的拉力大小为（　　） A．30N B．21N C．20N D．19N 2．歼20是我国自主研制的第五代战斗机，具有包括隐身在内的一系列世界领先的性能。其次演习中，歼20战斗机需要完成一次战术拉升动作。已知战斗机此时水平飞行且速度大小为，取重力加速度大小，出于对飞行员安全的考虑，要求飞行员所受支持力应该控制在自身重力的10倍以内，否则很可能会出现“黑视”现象，严重威胁飞行员和战斗机的安全。分析飞机飞行时，尽管各个位置的弯曲程度不一样，但在研究时，可以把这条曲线分割为许多很短的小段，在每小段的运动都可以看作是圆周运动的一部分，通过以上信息可以知道，战斗机在拉升时的最小圆周半径约为（　　） A．2.5km B．2.8km C．4.5km D．5.0km 3．盛有质量为m的水的桶以手臂为半径使之在竖直平面内做圆周运动，如图所示。水随桶转到最高点需要的向心力为mω2R，则（　　） A．当mω2R>mg时水就洒出来 B．当mω2R<mg时水就不洒出来 C．只有当mω2R=mg时水才不洒出来 D．以上结论都不对 4．利用双线可以稳固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面，如一根长为2L的细线中点系一质量为m小球，两线上端系于水平横杆上，A、B两点相距也为L，若小球恰能到达最高点且在竖直面内做匀速圆周运动，则小球运动到最低点时，每根线承受的张力为（　　） A． B．6mg C．5mg D． 5．如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为，小球在最高点的速度大小为，其图像如图乙所示，则（　　） A．轻质绳长为 B．当地的重力加速度为 C．当时，轻质绳的拉力大小为 D．只要，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为 6．某品牌手机配置有速度传感器，利用速度传感器可以测定手摆动的速度。某同学手握手机，手臂伸直，以肩为轴自然下摆，手机显示，手臂先后两次摆到竖直方向时的速度大小之比为k（）。若手机的质量不可忽略，不计空气阻力，则手臂这两次摆到竖直位置时，手机受到手竖直方向的作用力大小之比（　　） A．为k B．为k2 C．大于k2 D．小于k2 知识点2杆模型 7．如图，“单臂大回环”是体操运动中的高难度动作，运动员单臂抓杠，以单杠为轴完成圆周运动，不考虑手和单杠之间的摩擦和空气阻力，将人视为处于重心的质点，将“单臂大回环”看成竖直平面内的圆周运动，等效半径为L，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．单杠对手臂只能提供拉力，不能提供支持力 B．从最高点到最低点的过程中，单杠对人的作用力做正功 C．若运动员恰好能够完成此圆周运动，则运动员在最低点的向心加速度大小为 D．若运动员恰好能够完成此圆周运动，则运动员在最高点处时，手臂与单杠之间无支持力 8．根据如下四图所示，说法正确的是（    ） A．图甲所示，位于拱桥顶部的小车或位于圆轨道顶端小球，当它们的速度时，（为圆轨道的半径）小车对桥面的压力或小球对轨道的压力均等于零 B．图乙所示，不论是细线还是轻杆，小球若能通过竖直圆轨道的最高点，其速度均须不小于（为间的距离） C．图丙所示，路面外高内低，与水平面所成角度为（较小）｡高速汽车或高速列车转弯时，当其速度时，（为弯道的半径）则汽车车轮与地面或列车车轮与轨道均不产生平行与地面的侧向作用力 D．图丁所示，小球在竖直粗糙的圆轨道内做圆周运动时，在一周的路径内，小球从到和从到克服摩擦力所做的功相等 9．如图所示，一长的轻杆，可绕通过中点O的水平轴在竖直平面内转动，在轻杆两端分别固定小球A、B。当A球通过最低点，B球通过最高点，且旋转的角速度时，转轴对轻杆恰好无作用力，取重力加速度，忽略一切摩擦和阻力，则A、B两个小球的质量之比为（　　） A． B． C． D． 10．如图所示，质量为，半径为的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内，小球A和B的直径略小于细圆管的内径，它们的质量分别为。某时刻，小球A，B分别位于圆管最低点和最高点，且A的速度大小为，此时杆的下端受到向上的压力，大小为。则B球的速度大小为（取）（　　） A． B． C． D． 11．如图所示，竖直圆形管道固定不动，为管道的最低点，为最高点，为最右侧的点，在、之间任意可能位置，在、之间任意可能位置。一直径略小于管道内径的小球以某一初速度