2023版新教材高考物理復(fù)習(xí)特訓(xùn)卷考點(diǎn)四曲線運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力與宇宙航行第32練模型方法豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)

歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！第32練(模型方法)豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)（時(shí)間25分鐘）思維方法1．“拱橋”模型特點(diǎn)：下有支撐，上無(wú)約束，最高點(diǎn)速度有最大值vm＝eq\r(gR).2．“繩—球”模型特點(diǎn)：下無(wú)支撐，上有約束，最高點(diǎn)速度有最小值vmin＝eq\r(gR).3．“桿—球”模型特點(diǎn)：下有支撐，上有約束．最高點(diǎn)速度可以為0，但速度為eq\r(gR)是對(duì)桿有壓力還是拉力的分界點(diǎn)．一、選擇題1．(多選)我國(guó)航天員在“天宮一號(hào)”為青少年進(jìn)行太空授課，運(yùn)行中的“天宮一號(hào)”處于完全失重狀態(tài)．在“天宮一號(hào)”中，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線一端固定在O點(diǎn)，另一端系一個(gè)小球，拉直細(xì)線，讓小球在B點(diǎn)以垂直于細(xì)線的速度v0開始做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示．設(shè)“天宮一號(hào)”衛(wèi)星軌道處的重力加速度為g′，在小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B．細(xì)線拉力的大小不斷變化C．只要v0>0，小球就能通過(guò)A點(diǎn)D．只有v0≥eq\r(5g′L)，小球才能通過(guò)A點(diǎn)2.如圖所示，豎直面內(nèi)的光滑圓軌道處于固定狀態(tài)，一輕彈簧一端連接在圓軌道圓心的光滑轉(zhuǎn)軸上，另一端與圓軌道上的小球相連，小球的質(zhì)量為1kg，當(dāng)小球以2m/s的速度通過(guò)圓軌道的最低點(diǎn)時(shí)，球?qū)壍赖膲毫?0N，軌道的半徑r＝0.5m，重力加速度g＝10m/s2，則小球要能通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)，小球在最高點(diǎn)的速度至少為()A．1m/sB．2m/sC．3m/sD．4m/s3．如圖所示，飛機(jī)特技表演既震撼又刺激．一質(zhì)量為m的飛行員駕駛飛機(jī)在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，飛行至最低點(diǎn)時(shí)飛行員對(duì)座椅的壓力大小為N1，飛行至最高點(diǎn)時(shí)飛行員對(duì)座椅的壓力大小為N2，已知重力加速度為g，則N1與N2大小之差為()A．0B．2mgC．4mgD．6mg二、選擇題4.如圖所示，豎直平面內(nèi)光滑eq\f(3,4)圓弧形軌道半徑為R，A端與圓心O等高，AD為與水平方向成45°角的斜面，B點(diǎn)在O的正上方．一個(gè)小球在A點(diǎn)正上方由靜止開始釋放，自由下落至A點(diǎn)后進(jìn)入圓形軌道并恰能到達(dá)B點(diǎn)，求：(1)釋放點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直高度；(2)小球落到斜面上C點(diǎn)時(shí)的速度大?。?2練（模型方法）豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)1．答案：AC解析：在“天宮一號(hào)”中，小球處于完全失重狀態(tài)，讓小球在B點(diǎn)以垂直于細(xì)線的速度v0開始做圓周運(yùn)動(dòng)，則小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，細(xì)線的拉力提供向心力，大小不變，方向時(shí)刻變化，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；只要v0>0，小球就能通過(guò)A點(diǎn)，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．2．答案：B解析：設(shè)小球在軌道最低點(diǎn)時(shí)所受軌道支持力為F1、彈簧彈力大小為FN，則F1－mg－FN＝meq\f(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)),r)，求得FN＝2N，可判斷出彈簧處于壓縮狀態(tài)．小球以最小速度通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，球?qū)壍赖膲毫偤脼榱?，則mg－FN＝meq\f(veq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(2)),r)，求得v2＝2m/s，B項(xiàng)正確．3．答案：B解析：由牛頓第二定律得在最低點(diǎn)有N1－mg＝meq\f(v2,r)在最高點(diǎn)有N2＋mg＝meq\f(v2,r)聯(lián)立解得N1－N2＝2mg故B項(xiàng)正確，ACD錯(cuò)誤．4．答案：（1）1.5R（2）eq\r(5gR)解析：（1）小球恰能到達(dá)B點(diǎn)，在B點(diǎn)由重力提供向心力，則有：mg＝meq\f(v2,R)得：v＝eq\r(gR)設(shè)小球的釋放點(diǎn)距A點(diǎn)高度為h，小球從開始下落到B點(diǎn)，由動(dòng)能定理得：mg（h－R）＝eq\f(1,2)mv2得：h＝1.5R（2）小球離開B點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球落到C點(diǎn)時(shí)有：tan45°＝eq\f(y,x)＝eq\f(\f(1,2)gt2,vt)＝eq\f(gt,2v)解得：t＝2eq\r(\f(R,g))小球落在斜面上C點(diǎn)時(shí)豎直分速度為：vy＝gt＝2eq\r(gR)/r/