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1. 如图所示,轻杆的一端固定在水平转轴上,另一端固定一个小球,小球随轻杆一起在竖直平面内在转轴的带动下绕O点以角速度
做匀速圆周运动。已知杆长为L,小球的质量为m,重力加速度为g,A、B两点与O点在同一水平直线上,C、D分别为圆周的最高点和最低点,下列说法正确的是( )
A.
小球在运动过程中向心加速度不变
B.
小球运动到最高点C时,杆对小球的作用力为支持力
C.
小球运动到A点时,杆对小球作用力为
D.
小球在D点与C点相比,杆对小球的作用力的大小差值一定为
【考点】
竖直平面的圆周运动;
【答案】
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单选题
普通
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能力提升
变式训练
拓展培优
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1. 我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验,提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验:细绳一端固定,另一端系一小球,给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验( )
A.
小球的速度大小均发生变化
B.
小球的向心加速度大小均发生变化
C.
细绳的拉力对小球均不做功
D.
细绳的拉力大小均发生变化
单选题
容易
2. 如图,一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10 m,该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。绳的质量忽略不计,当该同学荡到秋千支架的正下方时,速度大小为8 m/s,此时每根绳子平均承受的拉力约为( )
A.
200 N
B.
400 N
C.
600 N
D.
800 N
单选题
容易
1. 固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环,小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑,在下滑过程中,小环的速率正比于( )
A.
它滑过的弧长
B.
它下降的高度
C.
它到P点的距离
D.
它与P点的连线扫过的面积
单选题
普通
2. 如图所示,乘坐游乐园的翻滚过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内旋转,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.
过山车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,没有保险带,人就会掉下来
B.
人在最高点时对座位不可能产生大小为mg的压力
C.
人在最低点时对座位的压力等于mg
D.
人在最低点时对座位的压力大于mg
单选题
普通
3. 游乐园中的竖直摩天轮在匀速转动时,其每个载客轮舱能始终保持竖直直立状(如图),一质量为m的旅行包放置在该摩天轮轮舱水平底板上.已知旅行包在最高点对地板的压力为0.8mg,下列说法正确的是( )
A.
摩天轮转动过程中,旅行包所受合力不变
B.
旅行包随摩天轮的运动过程中始终受到轮舱水平底板的摩擦力作用
C.
旅行包随摩天轮运动到圆心等高处时受到的摩擦力为0.2mg
D.
旅行包随摩天轮运动的过程中机械能守恒
单选题
普通
1. 如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.座舱的质量为m,运动半径为R,角速度大小为ω,重力加速度为g,则座舱( )
A.
运动周期为
B.
线速度的大小为ωR
C.
受摩天轮作用力的大小始终为mg
D.
所受合力的大小始终为mω
2
R
多选题
普通
2. 如图所示,质量为m,电量为q的带电小球,通过其中心的小孔套在半径为R的竖直绝缘圆环上,整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中。已知电场强度大小
, 水平向右,磁感应强度垂直纸面向外,重力加速度为g,MQ和PN分别为圆环的水平和竖直直径,忽略所有摩擦。现从P点由静止释放小球,对小球的运动说法正确的是( )
A.
若小球带正电,小球在Q点所受洛伦兹力最大
B.
若小球带正电,小球在M点机械能最小
C.
若小球带负电,小球在M点的动能最大
D.
若小球带负电,小球释放后可以回到出发点P
多选题
普通
3. 如图所示,在水平向左且足够大的匀强电场中,一长为L的绝缘细线一端固定于O点,另一端系着一个质量为m、电荷量为q的带正电小球,小球静止在M点。现给小球一垂直于OM的初速度v
0
, 使其在竖直平面内绕O点恰好做完整的圆周运动,AB为圆的竖直直径。已知匀强电场的场强大小为
, 重力加速度为g。当小球第二次运动到B点时细线突然断裂,则下列说法正确的是( )
A.
小球做完整的圆周运动时,动能的最小值为
B.
细线断裂后,小球动能的最小值为
C.
从细线断裂到小球的动能与B点动能相等的过程中,电势能增加了
D.
从细线断裂到小球的电势能与B点电势能相等的过程中,重力势能减少了
多选题
普通
1. 如图,质量为3m的小球A和质量为m的小球B均用长为L的细线悬于O点,小球A处于静止,将小球B拉到一定的高度,使悬挂B球的细线绷紧并与竖直方向的夹角为
, 由静止释放小球B,小球B在竖直面内做圆周运动,经过时间
, 小球B运动到最低点与小球A沿水平方向发生正碰,再经过时间
又发生第二次碰撞。若A、B每次碰撞均为弹性碰撞,不计小球大小,不计碰撞过程的时间,重力加速度大小为g,
,
, 求:
(1)
小球B与A第一次碰撞前瞬间,细线对小球B的拉力大小;
(2)
小球A、B第一次碰撞后至第二次碰撞过程中,小球A运动的路程;
(3)
从小球B由静止释放至A、B两球发生第n次碰撞
, 小球B运动的总时间。
解答题
普通
2. 胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压,在汽车上安装胎压监测报警器,可以预防因汽车胎压异常而引发的事故.如图所示,一辆质量为800kg的小汽车行驶在山区的波浪形路面,路面可视为圆弧且左右圆弧半径相同,半径
, 根据胎压可计算出汽车受到的支持力,当支持力达到
时检测器报警.重力加速度g取
。
(1)
汽车在A点速度
多大时会触发报警?
(2)
汽车要想不脱离路面,在最高点B时的最大速度
是多少?
解答题
普通
3. 如图所示,竖直平面内的
圆弧形光滑管道半径略大于小球半径,管道中心到圆心距离为R,A端与圆心O等高,AD 为水平面,B端在O 的正下方,小球自 A 点正上方由静止释放,自由下落至 A 点时进入管道
(1)
如果管道与小球接触的内侧壁(图中较小的
圆周)始终对小球没有弹力,小球释放点距离A点的最小高度为多大?
(2)
如果小球到达B点时,管壁对小球的弹力大小为小球重力大小的9倍。求:
a. 小球运动到管道最高点E时对管道的弹力;
b. 落点C与A的水平距离。
解答题
困难
1. 如图,在匀强电场中有一虚线圆,
和
是圆的两条直径,其中
与电场方向的夹角为
,
,
与电场方向平行,a、b两点的电势差
。则( )
A.
电场强度的大小
B.
b点的电势比d点的低
C.
将电子从c点移到d点,电场力做正功
D.
电子在a点的电势能大于在c点的电势能
多选题
普通
2. 无人配送小车某次性能测试路径如图所示,半径为
的半圆弧
与长
的直线路径
相切于B点,与半径为
的半圆弧
相切于C点。小车以最大速度从A点驶入路径,到适当位置调整速率运动到B点,然后保持速率不变依次经过
和
。为保证安全,小车速率最大为
.在
段的加速度最大为
,
段的加速度最大为
.小车视为质点,小车从A到D所需最短时间t及在
段做匀速直线运动的最长距离l为( )
A.
B.
C.
D.
单选题
普通
3. 如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.座舱的质量为m,运动半径为R,角速度大小为ω,重力加速度为g,则座舱( )
A.
运动周期为
B.
线速度的大小为ωR
C.
受摩天轮作用力的大小始终为mg
D.
所受合力的大小始终为mω
2
R
多选题
普通