2022届高考物理一轮复习 专题34 竖直面内的圆周运动练习（含解析）.docx

1、专题34竖直面内的圆周运动1.如图所示，轻质且不可伸长的细绳一端系一质量为m的小球，另一端固定在天花板上的O点则小球在竖直平面内摆动的过程中，以下说法正确的是()A小球在摆动过程中受到的外力的合力即为向心力B在最高点A、B，因小球的速度为零，所以小球受到的合力为零C小球在最低点C所受的合力，即为向心力D小球在摆动过程中绳子的拉力使其速率发生变化22021石家庄联考球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放在各自轨迹的最低点()AP球的速度一定大于Q球的速度BP球的动能一定小于Q球的动能

2、CP球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力DP球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度3如图所示，在粗糙水平木板上放一个物块，使水平板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则()A物块始终受到两个力作用B只有在a、b、c、d四点，物块受到的合外力才指向圆心C从a到b，物块所受的摩擦力先增大后减小D从b到a，物块处于超重状态42021厦门双十中学测试(多选)在竖直平面内的光滑管状轨道中，有一可视为质点的质量为m1kg的小球在管状轨道内部做圆周运动，当以2m/s和6m/s通过最高点时，小球对轨道的压力大小相

3、等，g10m/s2，管的直径远小于轨道半径，则根据题中的信息可以求出()A在最高点时轨道受到小球的压力大小为8NB在最高点时轨道受到小球的压力大小为16NC轨道半径R2mD轨道半径R1m5(多选)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，重力加速度为g，则座舱()A运动周期为B线速度的大小为RC受摩天轮作用力的大小始终为mgD.所受合力的大小始终为m2R62021山东淄博实验中学一诊(多选)如图甲所示，一长为l的轻绳，一端固定在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动小球通过最高点时，绳对小球的拉力与其速

4、度平方的关系如图乙所示，重力加速度为g，下列判断正确的是()AF与v2的关系式为FmmgB重力加速度gC绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率变大D绳长不变，用质量较小的球做实验，图乙中b点的位置不变72021全国甲卷“旋转纽扣”是一种传统游戏如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50r/s，此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为()A10m/s2B100m/s2C1000m/s2D10000m/s28.2021哈六中测试(多选)如图所示，质量为3m的竖直光滑圆环A的半径为r，固定

5、在质量为2m的木板B上，B的左右两侧各有一表面光滑的竖直挡板固定在地上，B不能左右运动在环的最低点静止放有一质量为m的小球C.现给C一个水平向右的初速度v0，C会在环A内侧做圆周运动为保证C能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，下面关于初速度v0的最大值和最小值，其中正确的是()A最小值为B最大值为3C最小值为D最大值为92021荆州中学测试(多选)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Fv2图像如图乙所示，则()A.小球的质量为Bv22b时，小球受到的弹力与重

6、力大小相等Cv2c时，小球对杆的弹力方向向上D当地的重力加速度大小为10.2021江西省吉安市段考如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，盘面与水平面的夹角为30，g取10m/s2，则的最大值是()Arad/sBrad/sC1.0rad/sD0.5rad/s11(多选)如图，在一半径为R的球面顶端放一质量为m的物块，现给物块一初速度v0，则()A.若v0，则物块落地点离A点RB若球面是粗糙的，当v0时，物块可能会沿球面下滑一段，再斜抛离球面C若v0

7、，则物块落地点离A点为RD若v0，则物块落地点离A点至少为2R专题34竖直面内的圆周运动1C小球摆动过程中速率大小始终变化向心力为合力的一个分力，A错误；在最高点A和B，小球速率为零，向心力为零，重力沿切向的分力为合外力，不为零，B错误；小球在最低点拉力和重力的合力提供向心力，C正确；小球在摆动过程中，由于绳子的拉力与速度方向垂直，不做功，拉力不会致使小球速率变化，D错误2C小球从水平位置摆动至最低点，由动能定理得，mgLmv2, 解得v，因LPLQ，故vPmQ，LPLQ，则两小球的动能大小无法比较，选项B错误；对小球在最低点受力分析得，FTmgm，可得FT3mg，选项C正确；由an2g可知，

8、两球的向心加速度相等，选C.3D在c、d两点，物块只受重力和支持力，在其他位置物块受到重力、支持力、静摩擦力三个力作用，故A错误；物块做匀速圆周运动，合外力提供向心力，所以合外力始终指向圆心，故B错误；从a运动到b，物块的加速度的方向始终指向圆心，水平方向的加速度先减小后反向增大，根据牛顿第二定律可得，物块所受木板的静摩擦力先减小后增大，故C错误；从b运动到a，向心加速度有向上的分量物块处于超重状态，故D正确4AC当v12m/s时有mgFN，若v26m/s时有mgFN，解得R2m，C正确；把R2m代入方程解得FN8N，A正确5BD本题考查匀速圆周运动的角速度、周期、线速度、向心力等知识点，意在

9、考查了考生的理解能力和推理能力由题意可知座舱运动周期为T、线速度为vR、受到的合力为Fm2R，选项BD正确，A错误；座舱的重力为mg，座舱做匀速圆周运动受到的向心力(即合力)大小不变，方向时刻变化，故座舱受摩天轮的作用力大小时刻在改变，选项C错误6BD当小球运动到最高点时，合力提供向心力，Fmgm，因此Fv2的关系式为Fmmg，故A项错误当F0，v2b时，mmg，解得g，故B项正确图像的斜率为，绳长l不变，质量m变小时，得到图线的斜率变小，故C项错误bgl，因此绳长不变，只改变小球的质量，题图乙中b点的位置不变，故D项正确7C由题目所给条件可知纽扣上各点的角速度2n100rad/s，则纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小a2r(100)20.01m/s21000m/s2，故选项A、B、D错误，选项C正确8CD9.ABC10.C11.BD