2027届高考物理一轮复习专项练 专题7.5 圆周运动与能量

专题7.5 圆周运动与能量

1竖直圆周运动的重要结论

1. 质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动，经过最高点而刚好不脱离轨道时速度为v，则当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道内侧压力的大小为(    )

  A.0 B.mg C.3mg D.5mg

2. 如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内：套在大环上质量m的小环(可视为质点)，从大环的最高处由静止滑下，重力加速度大小为g.当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为(    )

  A.Mg－5mg B.Mg+mg

  C.Mg+5mg D.Mg+10mg

3. 如图，竖直环A半径为r，固定在木板B上，木板B放在水平 地面上，B的左右两侧各有一档板固定在地上，B不能左右运动，在环的最低点静放有一小球C，A、B、C的质量分别为m、2m、m.给小球C一水平向右的瞬时速度v，小球会在环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，(不计小球与环的摩擦阻力)，瞬时速度v满足(    )

  A.最小值  B.最大值          

  C.最小值 D.最大值

4. 如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直，一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时，对应的轨道半径为(重力加速度大小为g)(    )

  A.  B. C.  D.

5. (多选)质量相同的两个小球，分别用长为l和2l的细绳悬挂在天花板上，如图所示，分别拉起小球使线伸直呈水平状态，然后轻轻释放，当小球到达最低位置时(    )

  A.两球运动的线速度相等

  B.两球运动的角速度相等

  C.两球运动的加速度相等

  D.细绳对两球的拉力相等

6. (多选)如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的光滑同心圆形轨道，一质量为m的小球从该轨道的

最高点C处以初速度v0向右运动，小球的直径略小于两圆的间距，小球运动的轨道半径为R，重力加速度为g，则(    )

  A.小球在A点的加速度大小的最小值为4g

  B.改变v0的大小，小球在C点即可以压外圆形轨道，也可以压内圆形轨道

  C.小球在A点一定压外圆形轨道，且最小压力为4mg

  D.无论v0的大小，小球在A点与C点的加速度大小的差值一定等于4g

7. 如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动.已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在最高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g，则N1－N2的值为(    )

  A.3mg B.4mg C.5mg D.6mg

8. (多选)如图所示，竖直光滑管形圆轨道半径为R(管径远小于R)固定，小球a、b大小相同，质量相同，均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动，两球先后以相同速度v通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是(    )

  A.当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向心力大5mg
 B. 速度v=时，小球b在轨道最高点对轨道无压力
 C. 速度v至少为时，才能使两球在管内做圆周运动
 D. 只要v≥，小球a对轨道最低点压力比小球b对轨道最高点压力都大6mg

2圆弧轨道中摩擦力做功的特点

9. 如图所示，斜面1、曲面2顶端高度相同，底端位于同一水平面上，斜面1与曲面2的底边长度均为L.一可视为质点物体与两个面间的动摩擦因数均为μ，①当质量为m的物体在外力的作用下缓慢的分别从斜面1、曲面2顶端下滑到底端的过程中，摩擦力分别对物体做功分别Wf1、Wf2；②当物体由静止开始分别从斜面1、曲面2顶端下滑到底端的过程中，到底端时的速率分别为v1、v2，摩擦力做功分别为Wf1'、Wf2'，则(    )

  A.Wf1=Wf2=Wf1'=Wf2'，v1=v2         B.Wf1=Wf2<Wf1'=Wf2'，v1=v2

  C.Wf1=Wf2=Wf1'<Wf2'，v1>v2             D.Wf1=Wf2>Wf1'=Wf2'，v1=v2

10. 如图所示，一物块以6m/s的初速度从曲线A点下滑，运动到B点速度仍为6m/s；若物体以5m/s的初速度仍由A点下滑，则它运动到B点时的速度(    )

  A.大于5m/s      B.等于于5m/s     

  C.小于5m/s       D.条件不足，无法比较

11. 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滑道C，所用的时间t1，第二次由C滑道A，所用的时间为t2，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.t1<t2        B.t1=t2           

  C.t1>t2            D.无法比较t1、t2的大小

12. 如图，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平.一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道.质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小.用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功.则(    )

  A.W＝mgR，质点恰好可以到达Q点

  B.W>mgR，质点不能到达Q点

  C.W＝mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离

  D.W<mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离

3恰通过最高点与两类脱离轨道问题

13. (多选)长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动，关于小球在最高点的速度v，下列说法中正确的是(    )

  A.当v的值为时，杆对小球的弹力为零

  B.当v由逐渐增大时，杆对小球的拉力逐渐增大

  C.当v由逐渐减小时，杆对小球的支持力逐渐减小

  D.当v由零逐渐增大时，向心力也逐渐增大

14. (多选)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6mg

  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

15. (多选)如图所示，小球以初速度v0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h的斜面顶部.选项A是内轨半径大于h的光滑轨道，选项B是内轨半径小于h的光滑轨道，选项C是内轨半径等于h的光滑轨道，且小球均沿A、B、C选项的轨道的内侧运动.选项D是长为的轻棒，可绕O点向上做无摩擦转动，小球固定于其下端.若小球在底端时的初速度都为v0，则小球在以上四种情况中能到达高度h的有(    )