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【优化指导】2013高中物理 第5章圆周运动中的临界问题习题课课时演练 新人教版必修21.如图所示，小物体位于半径为r的半球顶端，若给小物体以水平初速度v0时，小物体对球顶恰无压力，则()a物体立即离开球面做平抛运动b物体落地时水平位移为rc物体的初速度v0d物体着地时速度方向与地面成45角解析：无压力意味着mgm，v0，物体以v0为初速度做平抛运动，a、c正确；由平抛运动可得t ，那么落地时水平位移xv0tr，b正确；落地时tan ，arctan，为着地时速度与地面的夹角，d错误答案：abc2.质量为m的物体随水平传送带一起匀速运动，a为传送带的终端皮带轮，如图所示，皮带轮半径为r，要使物体通过终端时能水平抛出，皮带轮的转速至少为()a. b. c. d. 解析：若物体通过终端能水平抛出，说明到达皮带轮时刻物体与皮带轮间无相互作用力，即重力充当向心力，则mgm，即v，而n .答案：a3.如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动圆半径为r，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时()a小球对圆轨道的压力大小等于mgb小球受到的向心力等于重力mgc小球的线速度大小等于d小球的向心加速度大小等于g解析：小球在最高点时刚好不脱离圆轨道，则重力正好完全充当向心力，小球与圆轨道无作用力即fnmgma向m.故b、c、d正确答案：bcd4.如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕o点的水平轴自由转动现给小球一初速度，使它在竖直平面内做圆周运动，图中a、b分别表示小球运动轨道的最低点和最高点，则杆对小球的作用力可能是()aa处为拉力，b处为拉力ba处为拉力，b处为支持力ca处为支持力，b处为拉力da处为支持力，b处为支持力解析：在a处受到竖直向下的重力，因此a处一定受到杆的拉力，因为小球在最低点时所需向心力沿杆由a指向圆心o，所以向心力是杆对球的拉力和重力的合力小球在最高点b时杆对球作用力有三种情况(1)杆对球恰好没有作用力，这时小球重力提供向心力，设此时小球速度为v临，由mgm，得v临.(2)当小球在b点速度vv临时，杆对小球有向下的拉力(3)当小球在b点速度0vv临时，杆对小球有向上的支持力，故选a、b.答案：ab5.如图所示，质量为m的物体a距转盘中心距离为r，物体a与转盘的最大静摩擦力为其重力的倍，欲使a物体与转盘相对静止，转盘匀速转动的最大角速度不能超过多少？解析：物体a所受静摩擦力提供向心力，当静摩擦力最大时，转盘的角速度最大，即mgmr2所以 .答案： 6如图所示，支架质量为m，置于粗糙水平地面上，转轴o处有一长为l的轻杆，杆的另一端固定一个质量为m的小球，使小球在竖直平面内做匀速圆周运动，支架保持静止，若小球达到最高点时恰好支架对地面无压力，求小球在最高点时速度
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