豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題

豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題1.在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，按運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)時(shí)的受力情況可分為兩類(lèi)：一是無(wú)支撐（如球與繩連接、沿內(nèi)軌道運(yùn)動(dòng)的過(guò)山車(chē)等），稱(chēng)為“繩（環(huán)）約束模型”，二是有支撐（如球與桿連接、在彎管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)等），稱(chēng)為“桿（管）約束模型”.2.繩、桿模型涉及的臨界問(wèn)題桿模型繩模型桿模型常見(jiàn)類(lèi)型均是有支撐的小球常見(jiàn)類(lèi)型均是有支撐的小球討論分析討論分析⑴過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，心屆,V2F+mg=mr，繩、圓軌道n r對(duì)球產(chǎn)生彈力FN⑵不能過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，v<\：gr，在到達(dá)最高點(diǎn)前小球已經(jīng)脫離了圓軌道過(guò)最高點(diǎn)由小球恰能做圓周運(yùn)動(dòng)得v臨=0臨的臨界條由mg=mT得由小球恰能做圓周運(yùn)動(dòng)得v臨=0臨件（1）當(dāng)v=0時(shí)，F(xiàn)=mg,F為支持力，沿半徑N N背離圓心⑵當(dāng)0<v<Jgr時(shí)，一F+mg=m^，F(xiàn)背離圓r心，隨v的增大而減?、钱?dāng)v=VF時(shí)，F(xiàn)=0N⑷當(dāng)v^.'gr時(shí)，F(xiàn)+mg=mTF指向圓心并r隨v的增大而增大1（多選）如圖所示甲、乙、丙、丁是游樂(lè)場(chǎng)中比較常見(jiàn)的過(guò)山車(chē)，甲、乙兩圖的軌道車(chē)在軌道的外側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，丙、丁兩圖的軌道車(chē)在軌道的內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，兩種過(guò)山車(chē)都有安全鎖（由上、下、側(cè)三個(gè)輪子組成）把軌道車(chē)套在了軌道上，四個(gè)圖中軌道的半徑都為R，下列說(shuō)法正確的是（）甲圖中，當(dāng)軌道車(chē)以一定的速度通過(guò)軌道最高點(diǎn)時(shí)，座椅一定給人向上的力乙圖中，當(dāng)軌道車(chē)以一定的速度通過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)，安全帶一定給人向上的力丙圖中，當(dāng)軌道車(chē)以一定的速度通過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)，座椅一定給人向上的力D?丁圖中，軌道車(chē)過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為\；淙2長(zhǎng)度為1m的輕桿OA的A端有一質(zhì)量為2kg的小球，以0點(diǎn)為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度為3m/s,g取10m/s2，則此時(shí)小球?qū)ⅲǎ┦艿?8N的拉力B.受到38N的支持力C.受到2N的拉力D.受到2N的支持力3（多選）如圖所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑r=m,最低點(diǎn)處有一小球（半徑比r小很多），現(xiàn)給小球一水平向右的初速度vo,則要使小球不脫離圓軌道運(yùn)動(dòng)，V。應(yīng)當(dāng)滿足（取g=10m/s2）（）$0 $4m/$2\；5m/s W2\；2m/s4一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端0為圓心，使小球在豎直面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是（）小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿所受到的彈力可以等于零小球過(guò)最高點(diǎn)的最小速度是/gR小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力一定隨速度增大而增大小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力一定隨速度增大而減小5質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的圓管中運(yùn)動(dòng)，小球的直徑略小于圓管的口徑，如圖4所示.已知小球以速度v通過(guò)圓管的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)圓管的外壁的壓力恰好為mg,則小球以速度扌通過(guò)圓C.對(duì)圓管內(nèi)壁的壓力等于mgD.對(duì)圓管內(nèi)壁的壓力等于mg6雜技演員表演“水流星”，在長(zhǎng)為m的細(xì)繩的一端，系一個(gè)與水的總質(zhì)量為尬=kg的盛水容器，以繩的另一端為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，若“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速率為4m/s,則下列說(shuō)法正確的是(g=10m/s2)()A?“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，有水從容器中流出B?“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩的張力及容器底部受到的壓力均為零C?“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，處