2024届高考物理一轮复习训练：专题19竖直面内的圆周运动（一）

专题19竖直面内的圆周运动（一）

一、单项选择题

1．城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥。如图所示，桥面是半径为R的圆弧形的立交桥AB横跨在水平路面上，一辆质量为m的小汽车，从A端冲上该立交桥，小汽车到达桥顶时的速度大小为v1，若小汽车在上桥过程中保持速率不变，则(　　)

A．小汽车通过桥顶时处于失重状态

B．小汽车通过桥顶时处于超重状态

C．小汽车在上桥过程中受到桥面的支持力大小为FN＝mg－m

D．小汽车到达桥顶时的速度必须大于

2．如图所示，小物块位于半径为R的半球顶端，若给小物块以水平的初速为v0 时，物块刚好对半球无压力，则以下说法不正确的是（    ）

A．小物块立即离开球面做平抛运动

B．小物块落地时水平位移R

C．小物块沿半球面运动

D．小物块落地时速度的方向与地面不可能成45°角

3．如图所示，在同一竖直平面内有两个正对着的半圆形光滑轨道，轨道的半径都是R。轨道端点所在的水平线相隔一定的距离x。一质量为m的小球能在其间运动而不脱离轨道，经过最低点B时的速度为v。小球在最低点B与最高点A对轨道的压力之差为ΔF（ΔF>0）。不计空气阻力。则（　　）

A．m、x一定时，R越大，ΔF一定越大

B．m、x一定时，v越大，ΔF一定越大

C．m、R一定时，x越大，ΔF一定越大

D．m、R一定时，v越大，ΔF一定越大

4．如图，在竖直平面内，滑道ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上。若小滑块第一次由A滑到C，所用的时间为t1，平均摩擦力f1，到C点的速率v1。第二次由C滑到A，所用时间为t2，平均摩擦力f2，到A点的速率v2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则（　　）

A．f1 > f2 B．t1 = t2 C．t1 > t2 D．v1 > v2

5．如图所示，半径为R的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球，现给小球一个冲击，使其在瞬间得到一个水平初速度v0，若v0大小不同，则小球能够上升的最大高度(距离底部)也不同．下列说法中不正确的是(　　)

A．如果v0＝，则小球能够上升的最大高度等于

B．如果v0＝，则小球能够上升的最大高度小于

C．如果v0＝，则小球能够上升的最大高度等于2R

D．如果v0＝，则小球能够上升的最大高度等于2R

6．如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让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F，小球在最高点的速度大小为v，其图象如，乙图所示。则（　　）

A．小球的质量为

B．当地的重力加速度小为

C．时，小球对杆弹力方向向下

D．时，杆对小球弹力大小为2mg

7．如图所示，在倾角的足够大的固定斜面上，一长度为的轻绳一端可绕斜面上的点自由转动，另一端连着一质量为的小球（视为质点）。现使小球从最低点以速率开始在斜面上做圆周运动，通过最高点。重力加速度大小为，轻绳与斜面平行，不计一切摩擦。下列说法正确的是（　　）

A．小球通过点时的最小速度可以小于

B．小球通过A点时的加速度为

C．若小球以的速率通过点时突然脱落而离开轻绳，则小球到达与点等高处时与点间的距离为

D．小球通过点时的速度越大，此时斜面对小球的支持力越大