豎直平面內圓周運動實例分析同步練習

1、豎直平面內圓周運動實例分析同步練習（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 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 XO4 NC. 若要挑戰(zhàn)成功，汽車不可能以低于12 m/s的恒定速率運動D. 汽車在環(huán)形車道上的角速度為1 rad/sO在豎直面內2. 如圖所示，長為r的細桿一端固定一個質量為m的小球，使之繞另一端做圓周運動，小球運動到最

2、高點時的速度A. 小球對桿的拉力是巴92mgB. 小球對桿的壓力是23C. 小球對桿的拉力是mg2D. 小球對桿的壓力是 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在圓形軌道內側做圓周運動，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. 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，則最咼點瞬質量均為 m,現(xiàn)給小球一水平向右的瞬時速度，小球會在環(huán)內側做圓周運動。為保證小球能時速度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質量為m的小球，以另一端 0為圓心，使小球在豎直面內做半徑通過環(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）為R的圓周運動，如圖所示，則下列說法正確的是（）A. 小球過最高點時，桿所受到的彈力可以等于零B. 小球過最高點的最小速度是.gRC. 小球過最高點時，桿對球的作用力一定隨速度增大而增

4、大D. 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圓周運動實例分析同步練習參考答案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3= 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 mgr2 2=m可得v0= gr 7.7 m/s C錯誤；由mg+ F = m可得汽車通過最高點時對環(huán)形車r'r道的壓力為F=1.4 X104 n , B正確。2. B 解析：設在最高點，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,故桿對小球的支持力為mg,由牛頓第三定律知，小球對r221桿的壓力為mg, B正確。3. 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mg =mV，即v°= . gR，選項A正確而B錯誤；最高點時的角速度 3=也= g，選項DRR . R正確而C錯誤。24. 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mg= mV，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，球對環(huán)的壓力為 2mg，滿足3mg= m»，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，