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              (江蘇專版)2019版高考物理一輪復習備考精煉: 第四章 曲線運動 萬有引力與航天 微專題31 豎直面內的圓周運動備考精煉  人教版

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              文件簡介::
              31豎直面內的圓周運動
              [方法點撥] “拱橋”模型特點:下有支撐,上無約束;“繩—球”模型特點:下無支撐,上有約束;“桿—球”模型特點:下有支撐,上有約束.
              1.(多選)(2017·常熟市調研)如圖1所示,質量為m的小球用長度為R的細繩拴著在豎直面上繞O點做圓周運動,恰好能通過豎直面的最高點A,重力加速度為g,不計空氣阻力,則( )

              圖1
              A.小球通過最高點A的速度為
              B.小球通過最低點B和最高點A的動能之差為mgR
              C.若細繩在小球運動到與圓心O等高的C點斷了,則小球還能上升的高度為R
              D.若細繩在小球運動到A處斷了,則經過t=時間小球運動到與圓心等高的位置
              2.如圖2所示為空間站中模擬地球上重力的裝置,環形實驗裝置的外側壁相當于“地板”,讓環形實驗裝置繞O點旋轉,能使“地板”上可視為質點的物體與地球表面處有同樣的“重力”,則旋轉角速度應為(地球表面重力加速度為g,裝置的外半徑為R)( )

              圖2
              A.B.C.2D.
              3.(多選)(2018·蘇州市調研)如圖3所示,兩根等長的細線拴著兩個小球在豎直平面內各自做圓周運動,某一時刻小球1運動到自身軌道的最低點,小球2恰好運動到自身軌道的最高點,這兩點高度相同,此時兩小球速度大小相同,若兩小球質量均為m,忽略空氣阻力的影響,則下列說法正確的是( )

              圖3
              A.此刻兩根細線拉力大小相同
              B.運動過程中,兩根線上拉力的差值最大為2mg
              C.運動過程中,兩根線上拉力的差值最大為10mg
              D.若相對同一零勢能面,小球1在最高點的機械能等于小球2在最低點的機械能
              4.如圖4所示,在質量為M的物體內有光滑的圓形軌道,有一質量為m的小球在豎直平面內沿圓軌道做圓周運動,A與C兩點分別是軌道的最高點和最低點,B、D兩點與圓心O在同一水平面上.在小球運動過程中,物體M靜止于地面,則關于物體M對地面的壓力FN和地面對物體M的摩擦力方向,下列說法正確的是( )

              圖4
              A.小球運動到A點時,FN>Mg,摩擦力方向向左
              B.小球運動到B點時,FN=Mg,摩擦力方向向右
              C.小球運動到C點時,FN<(M+m)g,地面對M無摩擦
              D.小球運動到D點時,FN=(M+m)g,摩擦力方向向右
              5.(多選)(2017·東臺市5月模擬)如圖5所示,半徑為R的內壁光滑的圓軌道豎直固定在桌面上,一個可視為質點的質量為m的小球靜止在軌道底部A點.現用小錘沿水平方向快速擊打小球,使小球在極短的時間內獲得一個水平速度后沿軌道在豎直面內運動.當小球回到A點時,再次用小錘沿運動方向擊打小球,通過兩次擊打,小球才能運動到圓軌道的最高點.已知小球在運動過程中始終未脫離軌道,在第一次擊打過程中小錘對小球做功W1,第二次擊打過程中小錘對小球做功W2.設先后兩次擊打過程中小錘對小球做的功全部用來增加小球的動能,則的值可能是( )

              圖5
              A.B.C.D.1
              6.(多選)如圖6甲所示,輕桿一端固定在O點,另一端固定一小球,現讓小球在豎直平面內做半徑為R的圓周運動.小球運動到最高點時,受到的彈力為F,速度大小為v,其F-v2圖象如圖乙所示.則( )

              圖6
              A.小球的質量為
              B.當地的重力加速度大小為
              C.v2=c時,小球對桿的彈力方向向下
              D.v2=2b時,小球受到的彈力與重力大小相等
              答案精析
              1.AD [小球剛好通過最高點時,細繩的拉力恰好為零,有:mg=m,解得:vA=,故A正確;根據動能定理,ΔEk=mg·2R=2mgR,故B錯誤;從A到C,由動能定理可得:mgR=mv-mv,細繩在小球運動到與圓心O等高的C點斷了,小球將做豎直上拋運動,設上升的高度為h,由動能定理得:-mgh=0-mv,解得:h=1.5R,故C錯誤;若細繩在小球運動到A處斷了,小球將做平拋運動,經過時間t=,小球下落高度R,此時與圓心的位置等高,故D正確.]
              2.A [物體隨同環形裝置做圓周運動,“重力”提供向心力,可得:mg=mω2R,解得:ω=,選項A正確,選項B、C、D錯誤.]
              3.CD [題圖...
                  

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