MST物理力学6-3圆周运动与能量例题+练习题

第1页（共1页）6-3圆周运动与能量例题+练习题一．试题（共18小题）1．（2023•北京）在太空实验室中可以利用匀速圆周运动测量小球质量。如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于点，另一端系一待测小球，使其绕做匀速圆周运动。用力传感器测得绳上的拉力为，用停表测得小球转过圈所用的时间为，用刻度尺测得点到球心的距离为圆周运动的半径。下列说法正确的是A．圆周运动轨道可处于任意平面内 B．小球的质量为 C．若误将圈记作圈，则所得质量偏大 D．若测时未计入小球半径，则所得质量偏小（多选）2．（1999•全国）如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过的水平轴自由转动。现给小球一初速度，使它做圆周运动。图中、分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球作用力可能是A．处为拉力，处为拉力 B．处为推力，处为拉力 C．处为拉力，处为推力 D．处为推力，处为推力3．（2004•全国卷Ⅳ）如图所示，轻杆的一端有一个小球，另一端有光滑的固定轴，现给球一初速度，使杆和球一起绕轴在竖直平面内转动，不计空气阻力，用表示球到达最高点时杆对球的作用力，则A．一定是拉力 B．一定是支持力 C．一定等于0 D．可能是拉力，可能是支持力，也可能等于零（多选）4．（2019•江苏）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，运动半径为，角速度大小为，重力加速度为，则座舱A．运动周期为 B．线速度的大小为 C．所受合力的大小始终为 D．受摩天轮作用力的大小始终为5．（2021•浙江）质量为的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确的是A．秋千对小明的作用力小于 B．秋千对小明的作用力大于 C．小明的速度为零，所受合力为零 D．小明的加速度为零，所受合力为零6．（2013•上海）秋千的吊绳有些磨损．在摆动过程中，吊绳最容易断裂的时候是秋千A．在下摆过程中 B．在上摆过程中 C．摆到最高点时 D．摆到最低点时7．（2020•新课标Ⅰ）如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为，该同学和秋千踏板的总质量约为。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，此时每根绳子平均承受的拉力约为A． B． C． D．8．（2020•历下区校级模拟）如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为的小球，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，小球在最高点的速度大小为，其图象如图乙所示，则A．轻质绳长为 B．当地的重力加速度为 C．当时，轻质绳的拉力大小为 D．只要，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为9．（2020•山东模拟）在粗糙水平面上竖直放置一如图所示装置，该装置上固定一光滑圆形轨道，总质量为，现一质量为的小球在圆形轨道最底端以的水平初速度向右运动，恰能通过圆形轨道最高点，该装置始终处于静止状态，则在小球由到的过程中（重力加速度取A．当小球运动到与圆心等高处的点时，装置对地面的摩擦力方向向左 B．当小球运动到点时装置对地面的压力大小为 C．当小球在点时装置对地面的压力大小为 D．若小球在最低点的速度越大，装置对地面的压力越小（多选）10．（2024•安平县校级模拟）如图甲所示，点处固定有力传感器，长为的轻绳一端与力传感器相连，另一端固定着一个小球。现让小球在最低点以某一速度开始运动，设轻绳与竖直方向的角度为（如图所示），图乙为轻绳弹力大小随变化的部分图象。图乙中为已知量，重力加速度大小为，则A．小球质量为 B．小球在与圆心等高处时的速度为 C．小球恰能做完整圆周运动 D．小球在最低点时的速度为11．（2020•贵州模拟）如图1所示，轻质杆的一端连接一个小球，绕套在固定光滑水平转轴上的另一端在竖直平面内做圆周运动。小球经过最高点时的速度大小为，杆对球的作用力大小为，图象如图2所示。若图中的、及重力加速度均为已知量，规定竖直向上的方向为力的正方向。不计空气阻力，由此可求得A．小球做圆周运动的半径为 B．时，小球在最高点的动能为 C．时，小球对杆作用力的方向向下 D．时，杆对小球作用力的大小为（多选）12．（2024•绵阳模拟）如图甲所示，质量为的小球套在竖直固定的光滑圆环上，并在圆环最高点保持静止。受到轻微扰动后，小球由静止开始沿着圆环运动，一段时间后，小球与圆心的连线转过角度时，小球的速度大小为，与的关系如乙图所示，取。则A．圆环半径为 B．时，小球所受合力为 C．过程中，圆环对小球的作用力一直增大 D．过程中，圆环对小球的作用力先减小后增大13．（2024春•重庆期末）某同学使用小型电动打夯机平整自家房前的场地，如图所示是电动打夯机的结构示意图。质量为的摆锤通过轻杆与总质量为的底座（含电动机）上的转轴相连。电动机带动摆锤绕转轴在竖直面内匀速转动，转动半径为，重力加速度为。下列说法正确的是A．转到最低点时摆锤处于失重状态 B．若打夯机底座刚好能离开地面，则摆锤的角速度为 C．摆锤在最低点和最高点，杆给摆锤的弹力大小之差为 D．若打夯机底座刚好能离开地面，则摆锤转到最低点时，打夯机对地面的压力为（多选）14．（2020秋•集宁区校级月考）如图所示，半径为的细圆管（管径可忽略）内壁光滑，竖直固定放置，一质量为、直径略小于管径的小球可在管内自由滑动，测得小球在管顶部时与管壁的作用力大小为，为当地重力加速度的大小，则A．小球在管顶部时速度大小可能为0 B．小球运动到管底部时速度大小可能为 C．小球运动到管底部时对管壁的压力可能为 D．小球运动到管底部时对管壁的压力可能为（多选）15．（2024•江西模拟）如图，一根长为的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为的小球（可视为质点），开始时，轻杆位于竖直方向，受轻微扰动后由静止开始向左自由转动，小球与轻杆始终在同一竖直平面内运动，在某时刻轻杆与竖直方向的夹角记为，取重力加速度为，关于转动过程中小球的以下说法正确的是A．竖直分速度先增大后减小 B．重力的最大功率为 C．水平分速度最大值为 D．当时，轻杆对小球有沿杆方向向下的拉力16．（2024•西城区校级模拟）如图甲所示，轻杆一端固定在转轴点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为的圆周运动，小球在最高点受到杆的弹力大小为，速度大小为，其图像如图乙所示，不计空气阻力，则A．时，杆对小球的弹力方向向上 B．当地的重力加速度大小为 C．小球的质量为 D．时，小球受到的弹力与重力大小不相等17．（2023春•青秀区校级期末）如图所示，一长为的轻杆一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为的小球，轻杆随转轴在竖直平面内做角速度为的匀速圆周运动，、为杆水平时小球所在的位置，、为杆竖直时小球所在的位置，重力加速度为。则下列说法正确的是A．小球在处时，杆对球的作用力不可能为0 B．小球任处时，杆对球的作用力沿杆的方向 C．小球在处时，杆对球的作用力大小为 D．小球从到过程中，杆对球做的总功为018．（2023•福建）一种离心测速器的简化工作原理如图所示。细杆的一端固定在竖直转轴上的点，并可随轴一起转动。杆上套有一轻质弹簧，弹簧一端固定于点，另一端与套在杆上的圆环相连。当测速器稳定工作时，圆环将相对细杆静止，通过圆环的位置