第4章4.4竖直平面的圆周运动-2025年高考物理一轮复习专项练习

班级： 高三（ ）班 学号（后两位）： 姓名： 4.4竖直平面的圆周运动 一、单选题 1．如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8 m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（　　） A．200 N B．400 N C．600 N D．800 N 2．滑雪运动深受人民群众喜爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中（　　） A．合外力做功一定大于零 B．所受摩擦力大小不变 C．合外力始终与速度垂直 D．机械能始终保持不变 3．乘坐如图所示游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动，下列说法正确的是（　　） A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去 B．人在最高点时对座位仍可能产生压力，且压力一定小于mg C．人在最低点时对座位的压力大于mg，人处于超重状态 D．人在最低点时，是由所受的弹力来提供向心力 4．我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验（　　） A．小球的速度大小均发生变化 B．小球的向心加速度大小均发生变化 C．细绳的拉力对小球均不做功 D．细绳的拉力大小均发生变化 5．如图所示，质量为4 kg、半径为0.5 m的光滑管状细圆环用轻杆固定在竖直平面内，A、B两小球的直径略小于管的内径，它们的质量分别为mA＝1 kg、mB＝2 kg。某时刻，A、B两球分别位于圆环最低点和最高点，且A的速度大小为vA＝3 m/s，此时杆的下端受到向上的压力，大小为56 N。则B球的速度大小vB为（取g＝10 m/s2）（　　） A．2 m/s B．4 m/s C．6 m/s D．8 m/s 6．如图所示，一质量为M的人站在台秤上，一根长为R的轻杆一端连接一个质量为m的小球，手持轻杆的另一端O点，使小球绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A．小球在运动到c点时，台秤受到水平向右的静摩擦力 B．若小球恰好能通过圆轨道最高点，小球的速度为 C．当小球运动到b点处于失重状态，小球对轻杆的作用力一定小于重力 D．小球在a、b、c三个位置时，台秤的示数一定相同 7．如图为南海区某森林生态园的一段山地越野路面，自行车以相同的速率先后通过a、b、c三点，关于自行车下列说法正确的是（　　）    A．从a运动到b过程中，重力势能增加 B．在a点处于失重状态 C．在b点向心加速度方向竖直向上 D．在c点最容易爆胎 8．杂技演员表演“水流星”，在长为0.9m的细绳的一端，系一个与水的总质量为m=0.5kg的盛水容器，以绳的另一端为圆心，在竖直平面内做完整的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是（g取10m/s2）（　　） A．“水流星”通过最高点的最小速度可以为0 B．“水流星”通过最高点时，不会有水流出 C．“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，所以不受重力作用 D．“水流星”通过最低点时，绳子的张力大小为5N 二、多选题 9．如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动．座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱（　　） A．运动周期为 B．线速度的大小为ωR C．受摩天轮作用力的大小始终为mg D．所受合力的大小始终为mω2R 10．如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m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T，小球在最高点的速度大小为v，其T-v2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v2=c时，轻质绳的拉力大小为 D．只要v2≥b，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a 三、解答题 11．有一辆质量为600kg的小汽车驶上圆弧半径为40m的拱桥。（g=10m/s2） （1）汽车到达桥顶时速度为10m/s，汽车对桥的压力是多大？ （2）汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空？ （3）如果拱桥的半径增大到与地球半径R（R=6400km）一样，汽车要在桥面上腾空，速度要多大？    12．如图所示，竖直平面内的曲面轨道，最低点的切线沿水平方向，且与一位于同一竖直平面内、半径的光滑半圆形轨道平滑连接。现有一质量的滑块（可视为质点），从轨道上的A点由静止开始下滑，过点后恰好能通过圆形轨道的最高点。已知A点到