2025人教版新教材物理高考第一轮基础练--第4章　抛体运动与圆周运动第4讲　专题提升 圆周运动中的临界、极值问题

中小学教育资源及组卷应用平台 2025人教版新教材物理高考第一轮 第4讲专题提升:圆周运动中的临界、极值问题 基础对点练 题组一　水平面内圆周运动的临界问题 1.如图所示,质量分别为m1、m2的小球a和b被两根长度不同的细线系着,在同一水平面内分别以角速度ω1、ω2做匀速圆周运动,则下列一定成立的是 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.m1=m2 B.m1ω2 D.ω1=ω2 2.(2023广东惠州一模)图甲为流水线上的水平皮带转弯机,其俯视图如图乙所示,虚线ABC是皮带的中线,中线上各处的速度大小均为v=1.0 m/s,AB段为直线,长度L=4 m,BC段为圆弧,半径R=2.0 m。现将一质量m=1.0 kg的小物件轻放于起点A处后,小物件沿皮带中线运动到C处,已知小物件与皮带间的动摩擦因数为μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是(　　) A.小物件自A点一直做匀加速直线运动到达B点 B.小物件运动到圆弧皮带上时滑动摩擦力提供向心力 C.小物件运动到圆弧皮带上时所受的摩擦力大小为0.5 N D.若将中线上速度增大至3 m/s,则小物件运动到圆弧皮带上时会滑离虚线 3.水平面上放置质量为m0的物块,通过光滑的定滑轮用一根细绳与质量为m的小球连接,滑轮到小球的距离为L,现使小球在水平面内做匀速圆周运动。要使物块保持静止,细绳与竖直方向的最大夹角为θ0,已知物块与水平面间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,物块和水平面间的动摩擦因数μ<1。重力加速度为g,不计定滑轮和小球的大小,物块始终保持静止,则(　　) A.小球运动的最大周期为2π B.小球运动的最大线速度大小为 C.细绳的最大拉力为 D.物块的质量可能小于小球的质量 题组二　竖直面内圆周运动的“轻绳”和“轻杆”模型 4.(2024浙江温州模拟)如图所示,轻杆的一端固定在O点,另一端固定一个小球,小球随轻杆在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动。则(　　) A.小球在运动过程中机械能守恒 B.小球在运动过程中加速度大小不变 C.小球运动到A点时,杆对小球作用力方向指向圆心 D.小球运动到C点时,杆对小球的作用力不可能为0 5.如图甲所示,用一轻质绳系着一质量为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F,小球在最高点的速度大小为v,其F-v2图像如图乙所示,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+a D.只要v2≥b,小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a 综合提升练 6.图甲、乙所示为自行车气嘴灯,气嘴灯由接触式开关控制,其结构如图丙所示,弹簧一端固定在顶部,另一端与小物块P连接,当车轮转动时,P拉伸弹簧后使触点A、B接触,从而接通电路,使气嘴灯发光,则 (　　) A.弹簧对小物块P的拉力就是物块做圆周运动需要的向心力 B.自行车逐渐加速过程中,气嘴灯在最高点一定比在最低点先点亮 C.要使气嘴灯在更高的车速下才能发光,可将弹簧剪短一截后放回装置 D.要使气嘴灯在更低的车速下也能发光,可换用质量更小的物块P 7.(多选)(2024湖北武汉模拟)有一种被称为“魔力陀螺”的玩具如图甲所示,陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落,好像轨道对它施加了魔法一样,它可等效为一质点在圆轨道外侧运动模型,如图乙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R,A、B两点分别为轨道的最高点与最低点。质点沿轨道外侧做完整的圆周运动,受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F,当质点以速率v=通过A点时,对轨道的压力为其重力的7倍,不计摩擦和空气阻力,质点质量为m,重力加速度为g,则 (　　) A.强磁性引力的大小F=7mg B.质点在A点对轨道的压力小于在B点对轨道的压力 C.只要质点能做完整的圆周运动,则质点对A、B两点的压力差恒为6mg D.为确保质点做完整的圆周运动,质点通过B点的最大速率为 8.有一娱乐项目,人坐在半径 ... ...