豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析同步練習(xí)

1、豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析同步練習(xí)（答題時(shí)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(yùn)動(dòng)，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(diǎn)時(shí)，演員處于超重狀態(tài)B. 汽車通過最高點(diǎn)時(shí)對(duì)環(huán)形車道的壓力為1.4 XO4 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(yùn)動(dòng)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(gè)質(zhì)量為m的小球，使之繞另一端做圓周運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)到最

2、高點(diǎn)時(shí)的速度A. 小球?qū)U的拉力是巴92mgB. 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(yùn)動(dòng)，對(duì)于半徑 R不同的圓形軌道，小球 m通過軌道最高點(diǎn)時(shí)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(diǎn)時(shí)的速度越大B. 半徑R越大，小球通過軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度越小C. 半徑R越大，小球通過軌道最高點(diǎn)時(shí)的角速度越大D. 半徑R越大，小球通過軌道最高點(diǎn)時(shí)的角速度越小4. 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

3、兩側(cè)各有一擋板固定在地上，B不能左右運(yùn)動(dòng)，在環(huán)的最低點(diǎn)靜放有一小球C, A、B、C的，則最咼點(diǎn)瞬質(zhì)量均為 m,現(xiàn)給小球一水平向右的瞬時(shí)速度，小球會(huì)在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)。為保證小球能時(shí)速度v必須滿足（）A.最小值.grB.最大值2grC.最小值、2grD.最大值、3gr5. 一輕桿一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，以另一端 0為圓心，使小球在豎直面內(nèi)做半徑通過環(huán)的最高點(diǎn)，且不會(huì)使環(huán)在豎直方向上跳起（不計(jì)小球與環(huán)的摩擦阻力）為R的圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則下列說法正確的是（）A. 小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿所受到的彈力可以等于零B. 小球過最高點(diǎn)的最小速度是.gRC. 小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力一定隨速度增大而增

4、大D. 小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力一定隨速度增大而減小豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析同步練習(xí)參考答案1. AB 解析：因?yàn)槠囃ㄟ^最低點(diǎn)時(shí)，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3= V可得汽車在環(huán)形車道上的角速度為2 rad/s, D錯(cuò)誤；在最高點(diǎn)由 mgr2 2=m可得v0= gr 7.7 m/s C錯(cuò)誤；由mg+ F = m可得汽車通過最高點(diǎn)時(shí)對(duì)環(huán)形車r'r道的壓力為F=1.4 X104 n , B正確。2. B 解析：設(shè)在最高點(diǎn)，小球受桿的支持力Fn，方向向上，則由牛頓第二定律得：mgv211Fn = m 一，得出Fn = mg,故桿對(duì)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。3. AD 解析：小球通過最高點(diǎn)時(shí)都恰好與軌道間沒有相互作用力，則在最高點(diǎn)mg =mV，即v°= . gR，選項(xiàng)A正確而B錯(cuò)誤；最高點(diǎn)時(shí)的角速度 3=也= g，選項(xiàng)DRR . R正確而C錯(cuò)誤。24. AD 解析：要保證小球能通過環(huán)的最高點(diǎn)，在最高點(diǎn)最小速度滿足mg= mV，可得r小球在最低點(diǎn)瞬時(shí)速度的最小值為gr ；為了不會(huì)使環(huán)在豎直方向上跳起，在最高點(diǎn)有最2大速度時(shí)，球?qū)Νh(huán)的壓力為 2mg，滿足3mg= m»，可得小球在最低點(diǎn)瞬時(shí)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，