4.4竖直平面内的圆周运动

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1、2012届高三物理一轮复习讲义4．4竖直平面内的圆周运动姓名__________学号_________【重点难点一】绳拉小球模型例1．如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则(     )A．小球在最高点时所受向心力一定为重力B．小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C．若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率是D．小球在圆周最低点时拉力可能等于重力练1．如图所示，一个小球（视为质点）从H=12m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径R=4m的竖直圆环，圆环轨道部分的动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道

2、压力为零；沿CB滑下后，进入光滑弧形轨道BD，且到达高度为h的D点时速度为零，则h之值可能为（g=10m/s2）（）A．8mB．9mC．10mD．11m例2．如图所示，长为L的细绳，一端系有一质量为m的小球，另一端固定在O点。细绳能够承受的最大拉力为7mg。现将小球拉至细绳呈水平位置，然后由静止释放，小球将在竖直平面内摆动。如果在竖直平面内直线OA（OA与竖直方向的夹角为θ）上某一点O′钉一个小钉，为使小球可绕O′点在竖直平面内做圆周运动，且细绳不致被拉断，求：OO′的长度d所允许的范围。【知识链接】【重点难点二】杆拉小球模型例3．如图所示，质量为m的小

3、球固定在长为L的细轻杆的一端，绕细杆的另一端O在竖直平面上做圆周运动，球转到最高点A时，线速度的大小为，此时()A．杆受到mg/2的拉力         B．杆受到mg/2的压力C．杆受到3mg/2的拉力       D．杆受到3mg/2的压力练2．如图所示光滑管形圆轨道半径为R（管径远小于R），小球A．b大小相同，质量相同，均为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动．两球先后以相同速度v通过轨道最低点，且当小球a在最低点时，小球b在最高点，以下说法正确的是（）第5页2012届高三物理一轮复习讲义A．当小球b在最高点对轨道无压力时，小球a比小球b所需向

4、心力大5mg周运动B．当v=时，小球b在轨道最高点对轨道无压力C．速度v至少为，才能使两球在管内做圆周运动D．只要v≥,小球a对轨道最低点压力比小球b对轨道最高点压力都大6mg练3．如图所示，木板B托着木块A在竖直平面内做匀速圆周运动．从水平位置a到最高b的过程中()A．B对A的支持力越来越大B．B对A的支持力越来越小C．B对A的摩擦力越来越大D．B对A的摩擦力越来越小例4．一根轻杆长为0．6m，杆的一端固定在转轴O点，另一端和杆中间各固定一质量为2．0kg的钢球A和B，当杆绕轴O转动到达最低点时，A球的速度为3．0m/s。求：（1）两段杆受到的力的

5、大小；（2）轴O所受的力的大小和方向；（3）当A球达到最高点时,速度为1．0m/s,上、下两段杆和轴O受力的大小各为多少？【知识链接】【训练平台】ABV1．如图所示,将完全相同的两小球A、B用长为0．8m的细绳悬于以4m/s的速度向右匀速运动的小车顶部，两球分别与小车的前、后壁接触，由于某种原因，小车突然停止，此时悬线的拉力之比FB：FA为（）A．1：1B．1：2C．1：3D．1：42．一座半径R＝10m的圆弧形凸形桥，桥的最高点能承受的最大压力N＝30000N，现有质量M＝4t的汽车通过这桥的最高点，则()A．此桥必承受不住．B．只要车速大于5m/s桥

6、就承受得起．C．只要车速小于5m/s桥就承受得住．D．只要车速小于桥就承受不住．3．如图所示：一根长为Ｌ的细绳上端固定，下端拴一个质量为m为小球，拉起小球使细绳成水平状态，然后放手，小球在通过最低位置时，加速度为a，线速度为v，角速度为ω，绳的拉力为T。如果换用更长一点的细绳重复实验，则（）A．v、a都增大B．T不变，ω增大C．ω、a都减小D．v增大，ω减小4．一竖直放置的光滑圆形轨道连同底座总质量为M，放在水平地面上，如图所示．一质量为m的小球沿此轨道做圆周运动．AC第5页2012届高三物理一轮复习讲义两点分别是轨道的最高点和最低点，轨道上的BD两点与

7、圆心等高．在小球运动过程中，轨道始终静止．则关于轨道底座对地面的压力大小及地面对轨道底座的摩擦力方向，下面说法正确的是（　）A．小球运动到A点时，N＞Mg，摩擦力方向向左B．小球运动到B点时，N＝Mg，摩擦力方向向右C．球运动到C点时，N＝Mg＋mg，地面对轨道底座无摩擦力D．小球运动到D点时，N＝Mg，摩擦力方向向右5．在质量为M的电动机飞轮上，固定着一个质量为m的重物，重物到轴的距离为R，如图所示，为了使电动机不从地面上跳起，电动机飞轮转动的最大角速度不能超过（）A．B．C．D．6．如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，支架顶端用细线拴着的摆球质

8、量为m，现将摆球拉至水平位置，而后释放，摆球运动过程中，支架始终不动，以下说法正