专题强化练4　竖直平面内的圆周运动--2026教科版高中物理必修第二册章节练

中小学教育资源及组卷应用平台 2026教科版高中物理必修第二册 专题强化练4　竖直平面内的圆周运动 1.(2025四川达州期中)2025年五一小长假期间,某同学随父母一起来到达州市宣汉县巴山大峡谷景区体验了悬崖秋千,该同学坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示,则(　　) A.秋千对该同学的作用力大小等于其自身重力 B.该同学所受的合外力不为零 C.该同学此时的速度为零,加速度也为零 D.此时秋千的钢绳所受的拉力最大,最容易断裂 2.(多选题)(2025四川德阳外国语学校期中)如图甲所示为建筑行业使用的一种小型打夯机,其原理可简化为一个质量为M的支架(含电动机)上有一根长为l的轻杆带动一个质量为m的铁球(铁球可视为质点),如图乙所示,重力加速度为g。若在某次打夯过程中,铁球以角速度ω匀速转动,则(　　) 　 A.铁球转动过程线速度大小不变 B.铁球做圆周运动的向心加速度始终不变 C.铁球转动到最低点时,处于超重状态 D.若铁球转动到最高点时,支架对地面的压力刚好为零,则ω= 3.(2024四川宜宾一曼中学月考)杂技演员表演“水流星”,在长为L=1.6 m的细绳的一端,系一个与水的总质量为m=0.5 kg的盛水容器,以绳的另一端为圆心,在竖直平面内做圆周运动,如图所示,若“水流星”通过最高点时的速率为4 m/s,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是(　　) A.“水流星”通过最高点时,有水从容器中流出 B.“水流星”通过最高点时,绳的张力及容器底部受到的压力均为零 C.“水流星”通过最高点时,处于完全失重状态,不受力的作用 D.“水流星”通过最高点时,绳子的拉力大小为5 N 4.(2024四川资阳期末)如图甲所示为自行车气嘴灯,气嘴灯由接触式开关控制,其结构如图乙所示,弹簧一端固定在顶部,另一端与小物块P连接,当车轮转动的角速度达到一定值时,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。触点B与车轮圆心距离为R,车轮静止且气嘴灯在最低点时触点A、B距离为d,已知P与触点A的总质量为m,弹簧劲度系数为k,重力加速度大小为g,不计接触式开关中的一切摩擦,小物块P和触点A、B均视为质点。当该自行车在平直的道路上行驶时,下列说法中正确的是(　　) A.要使气嘴灯能发光,车轮匀速转动的最小角速度为 B.要使气嘴灯能发光,车轮匀速转动的最小角速度为 C.要使气嘴灯一直发光,车轮匀速转动的最小角速度为 D.要使气嘴灯一直发光,车轮匀速转动的最小角速度为 5.(2025四川乐山第一中学期中)如图所示,半径为R的光滑细圆环固定在竖直平面内,一质量为m、中心有小孔的小球(可视为质点)穿在圆环上,并在竖直平面内做圆周运动,以大小为(g为重力加速度)的速度经过圆环最高点A,则下列说法正确的是(　　) A.要保证小球可以到达最高点A,k不可能等于0 B.若01,则小球在A点对圆环产生方向竖直向下、大小为(k-1)mg的拉力 6.(2024广东揭阳月考)如图,竖立的圆轨道直径d=15 m,固定在地面上。一辆质量m=1.2×103 kg的小汽车在进行特技表演时,以某一速度冲上圆轨道,到达最高点时速度v1=54 km/h;之后到达最低点时速度v2=72 km/h。将汽车视为质点,求小汽车:(重力加速度g取10 m/s2) (1)在圆轨道最高点受到的弹力大小; (2)在圆轨道最低点受到的弹力大小。 7.(2025四川成都阶段检测)如图甲所示为一种叫“魔力陀螺”的玩具,其结构可简化为图乙所示。质量为M、半径为R的铁质圆轨道用支架固定在竖直平面内,陀螺在轨道内、外两侧均可以旋转。陀螺的磁芯质量为m,其余部分质量不计。陀螺磁芯对轨道的吸引力始终沿轨道的半径方向,大小恒为6mg(不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g)。 　 (1)若陀螺在轨道内侧运动到最高点时的速度为,求此时轨道对陀螺的弹力大 ... ...