2018高考物理总复习专题圆周运动中的临界问题探究2竖直面内无支撑物的圆周运动的临界问题探究同

1、竖直面内无支撑物的圆周运动的临界问题探究丽步练习【Mi蜩（答题时间：20 分钟）1.如图所示，两段长均为L 的轻质线共同系住一个质量为 m的小球，另一端分别固定在等高的 A、B 两点，A B两点间距离也为 L。今使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到 达最高点时速率为 V,两段线中张力恰好均为零，若小球到达最高点时速率为 2v，则此时每段线中拉力大小为（）ALBA. 3 mgB. 2mgC.3mgD. 4mg2. 在下图所示光滑轨道上，小球滑下经平直部分冲上圆弧部分的最高点A. 在最高点 A,小球受重力和向心力B. 在最高点 A,小球受重力、圆弧的压力和向心力C. 在最高点 A,小球的速度为,

2、 2gRD. 在最高点 A,小球的向心加速度为g3.如图， 汽车过桥可近似地看作圆周运动，当汽车以一定的速度通过拱桥顶点时向心力 由重力和支持力的合力提供，关于两个力的关系压力为 mg 已知圆弧半径为尺则（ ）A 时，对圆弧的2正确的是（）34.如图所示竖直面内光滑轨道，它是由半径为 R 的半圆环和切于 D 点的水平部分组成。a、b、c 三个物体由水平部分向半环滑去，它们重新落回到水平面上时的落点到切点 依次为 AD 2R。若 a、b、tb、tc,则关于三者的时间关系C. tb= tcD.无法确定R= 1 米，能承受最大拉力为F= 74N 的绳子，系着一个质量为 m= 1kg 的小球，在竖直平

3、面内做圆周运动，已知圆心 0 离地面咼 h = 6 米。运动中小2球在圆周的最低点时绳子刚好被拉断，绳子的质量和空气阻力均忽略不计，g= 10 m/s。求:A. NGB. N 2R,说明 b、c 通过最高点做平抛运动，则知tb= tc,而 a 没有到达最高点，taMt= tc，故 C 正确，A、B、D 错误。故选 C5.(1) 8m/s;( 2) 8m2解析：(1)由题意，绳子被拉断前的瞬间，由牛顿第二定律有F - mg = m R将 F= 74N, m= 1kg， R= 1m 代入解得 v = 8m/s。(2)绳断后，小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运6.(1) 2

4、25m ( 2) 90m解析： (1)汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力由车与路面间的静摩擦力提供。当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小,2有 mJ 225m2v-4mg，所以F =3mg，此时最高点各力如图所示，所以动，则由平抛运动的规律有hR*2x= vt2(h - R)g2 (6-1)105r(2)汽车过拱桥，看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时,2根据向心力公式有 mg- N= m，R为了保证安全，车对路面的压力必须大于零。2亠V,有 mgm , v= 30 m/s，贝 V R90 m。R(1) 绳子被拉断的瞬间，小球的速度v 的大小？(2) 绳断后，小球落地点与圆周的最低点间的水平距离x 为多大？6.在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的最大速度为108 km/h。汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.4 倍。(g 取 10 m/s1 2)(1) 如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是