豎直平面內(nèi)圓周運動實例分析同步練習(xí)

1、豎直平面內(nèi)圓周運動實例分析同步練習(xí)（答題時間： 30 分鐘）1. 英國特技演員史蒂夫 ·特魯加里亞曾飛車挑戰(zhàn)世界最大環(huán)形車道，如圖所示，環(huán)形車道 豎直放置，直徑達(dá) 12 m，若汽車在車道上以 12 m/s 恒定的速率運動，演員與汽車的總質(zhì)量 為 1 000 kg ，重力加速度 g 取 10 m/s2，則（）A. 汽車通過最低點時，演員處于超重狀態(tài)B. 汽車通過最高點時對環(huán)形車道的壓力為1.4 ×104 NC. 若要挑戰(zhàn)成功，汽車不可能以低于12 m/s 的恒定速率運動D. 汽車在環(huán)形車道上的角速度為 1 rad/sO 在豎直面內(nèi)2. 如圖所示，長為 r 的細(xì)桿一端固定一個質(zhì)

2、量為 m 的小球，使之繞另一端做圓周運動，小球運動到最高點時的速度A. 小球?qū)U的拉力是 mg2mgB. 小球?qū)U的壓力是23C. 小球?qū)U的拉力是 mg2D. 小球?qū)U的壓力是 mg3. 如圖所示，半徑為 R的光滑圓形軌道豎直固定放置，小球m 在圓形軌道內(nèi)側(cè)做圓周運動，對于半徑 R不同的圓形軌道，小球 m 通過軌道最高點時都恰好與軌道間沒有相互作用 力，下列說法中正確的是（ ）A. 半徑 R 越大，小球通過軌道最高點時的速度越大B. 半徑 R 越大，小球通過軌道最高點時的速度越小C. 半徑 R 越大，小球通過軌道最高點時的角速度越大D. 半徑 R 越大，小球通過軌道最高點時的角速度越小4.

3、如圖所示，豎直環(huán) A半徑為 r，固定在木板 B 上，木板 B放在水平地面上， B 的左右 兩側(cè)各有一擋板固定在地上， B 不能左右運動，在環(huán)的最低點靜放有一小球C，A、B、C 的質(zhì)量均為 m,現(xiàn)給小球一水平向右的瞬時速度，小球會在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運動。為保證小球能 通過環(huán)的最高點，且不會使環(huán)在豎直方向上跳起（不計小球與環(huán)的摩擦阻力） ，則最高點瞬時速度 v 必須滿足（）A. 最小值 grC. 最小值 2gr5. 一輕桿一端固定一個質(zhì)量為 m 的小球，以另一端 為 R 的圓周運動，如圖所示，則下列說法正確的是（O 為圓心，使小球在豎直面內(nèi)做半徑 ）A.B.C.D.小球過最高點時，桿所受到的彈力可以等

4、于零 小球過最高點的最小速度是 gR 小球過最高點時，桿對球的作用力一定隨速度增大而增大 小球過最高點時，桿對球的作用力一定隨速度增大而減小豎直平面內(nèi)圓周運動實例分析同步練習(xí)參考答案1. AB 解析：因為汽車通過最低點時，演員具有指向圓心向上的加速度，故處于超重狀態(tài)， A 正確；由 v 可得汽車在環(huán)形車道上的角速度為 2 rad/s，D 錯誤；在最高點由 mg rv 2v2mv0 可得 v0 gr 7.7 m/s，C錯誤；由 mgFmv 可得汽車通過最高點時對環(huán)形車 rr道的壓力為 F=1.4 ×104 N ，B 正確。2. B 解析：設(shè)在最高點，小球受桿的支持力FN ，方向向上，則

5、由牛頓第二定律得： mgv211 FN m ，得出 FN mg，故桿對小球的支持力為mg，由牛頓第三定律知，小球?qū)221桿的壓力為 mg， B 正確。2v0mgRg，選項 D3. AD 解析：小球通過最高點時都恰好與軌道間沒有相互作用力，則在最高點 2mv0 ，即 v0 gR ，選項 A 正確而 B 錯誤；最高點時的角速度正確而 C 錯誤。4. AD 解析：要保證小球能通過環(huán)的最高點，在最高點最小速度滿足2 mg m v0 ，可得 r 小球在最低點瞬時速度的最小值為 gr ；為了不會使環(huán)在豎直方向上跳起，在最高點有最2大速度時，球?qū)Νh(huán)的壓力為 2mg，滿足 3mgmv1 ，可得小球在最低點瞬時速度的最大值r為 3gr 。5. A 解析：因輕桿既可以提供拉力又可以提供支持力，所以在最高