高考物理100考点最新模拟题千题精练专题4.13竖直面内或斜面内的圆周运动的绳模型（基础篇）

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1、专题4.13竖直面内或斜面内的圆周运动的绳模型（基础篇）一．选择题1．（4分）（2019山东济南期末）如图所示，固定在水平地面上的圆弧形容器，容器两端A、C在同一高度上，B为容器的最低点，圆弧上E、F两点也处在同一高度，容器的AB段粗糙，BC段光滑。一个可以看成质点的小球，从容器内的A点由静止释放后沿容器内壁运动到F以上、C点以下的H点（图中未画出）的过程中，则（　　）A．小球运动到H点时加速度为零B．小球运动到E点时的向心加速度和F点时大小相等C．小球运动到E点时的切向加速度和F点时的大小相等D．小球

2、运动到E点时的切向加速度比F点时的小【思路分析】根据受力分析和功能关系分析速度和加速度。【名师解析】H为光滑圆弧上的最高点，速度为零，加速度不为零，故A错误；小球在AB粗糙，运动过程机械能减小，BC光滑，运动的过程机械能守恒，所以同一高点速度大小不同，所以向心加速度不同，故B错误；根据受力分析知在AB弧受摩擦力，BC弧不受摩擦力，切线方向BC上的合力较大，根据牛顿第二定律知切线方向加速度E点加速度较小，故C错误，D正确；【参考答案】：D。【名师点评】本题需要注意的是E、F的速度问题，注意AB段粗糙，BC

3、段光滑所引起的速度不同。2..（2019高考仿真模拟4）太极球是广大市民中较流行的一种健身器材．将太极球（拍和球）简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做半径为R的匀速圆周运动，且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势．A为圆周的最高点，C为最低点，B、D与圆心O等高．球的质量为m，重力加速度为g，则A．在C处板对球施加的力比在A处大6mgB．球在运动过程中机械能不守恒C．球在最低点C的速度最小值为D．板在B处与水平方向的倾角θ随速度的增大而增大【参考答案

4、】BD【名师解析】设球运动的线速率为v，半径为R，则在A处时：①在C处时：②由①②式得：，即在C处板对球所需施加的力比A处大，故A错误；球在运动过程中，动能不变，势能时刻变化，故机械能不守恒，故B正确；球在任意时刻的速度大小相等，即球在最低点C的速度最小值为等于在最高点最小速度，根据，得，故C错误；根据重力沿水平方向的分力提供向心力，即，故，故板在B处与水平方向倾斜角随速度的增大而增大，故D正确。【名师点睛】本题考查了向心力公式的应用，重点要对物体的受力做出正确的分析，列式即可解决此类问题。3．（201

5、7·杭州模拟）如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力)，小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其Tv2图象如图乙所示，则(　　)A．轻质绳长为B．当地的重力加速度为C．当v2＝c时，轻质绳的拉力大小为＋aD．只要v2≥b，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a【参考答案】　BD【名师解析】　设绳长为L，最高点由牛顿第二定律得：T＋mg＝，则T＝－mg。对应图象有：mg＝a得g＝，故B正确。＝得：L＝，故A错误。当v2＝c时，T＝·c

6、－mg＝·c－a，故C错误。当v2≥b时，小球能通过最高点，恰好通过最高点时速度为v，则＝mg。在最低点的速度v′，则mv2＋mg·2L＝mv′2，F－mg＝，可知小球在最低点和最高点时绳的拉力差为6mg即6a，故D正确。4.(2016·海南高考)如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动。已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1，在最高点时对轨道的压力大小为N2。重力加速度大小为g，则N1－N2的值为(　　)A.3mgB.4mgC.5mgD.6mg【参考答案】D【名师解析】

7、设小球在最低点速度为v1，在最高点速度为v2，根据牛顿第二定律，在最低点：N1－mg＝m，在最高点：N2＋mg＝m同时从最高点到最低点，根据机械能守恒定律得mg·2R＝mv－mv联立以上三式可得N1－N2＝6mg，故选项D正确。5.(2017·辽宁铁岭联考)飞机由俯冲到拉起时，飞行员处于超重状态，此时座椅对飞行员的支持力大于飞行员所受的重力，这种现象叫过荷。过荷过重会造成飞行员四肢沉重，大脑缺血，暂时失明，甚至昏厥。受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重力的影响。g取10m/s2，则当飞机在竖直平面上

8、沿圆弧轨道俯冲、拉起的速度为100m/s时，圆弧轨道的最小半径为(　　)A.100mB.111mC.125mD.250m【参考答案】C【名师解析】　在飞机经过最低点时，对飞行员受力分析，受重力mg和支持力FN，两者的合力提供向心力，由题意知，当FN＝9mg时，圆弧轨道半径最小为Rmin。由牛顿第二定律列方程，FN－mg＝m，联立解得Rmin＝＝125m，故选项C正确。6.（2018洛阳名校联考）如图所示，内壁光滑半径大小为R的圆轨道竖直固定