《创新课堂》第六章 圆周运动 专题强化3　竖直平面内圆周运动的两种模型及水平面内的临界问题 课时跟踪检测（含答案）高中物理必修第二册（人教版）

专题强化3　竖直平面内圆周运动的两种模型及水平面内的临界问题 1.〔多选〕在如图所示光滑轨道上，小球滑下经平直部分冲上圆弧部分的最高点A时，对圆弧的压力为mg，已知圆弧的半径为R，则（　　） A.在最高点A，小球受重力和向心力 B.在最高点A，小球受重力和圆弧轨道向下的弹力 C.在最高点A，小球的速度为 D.在最高点A，小球的向心加速度为2g 2.水流星是一项中国传统民间杂技艺术。杂技演员用一根绳子兜着两个碗，里面倒上水，迅速地旋转着做各种精彩表演，即使碗口朝下，碗里的水也不会洒出来。用可视为质点的小球替代水碗，可将水流星抽象为竖直平面内的圆周运动，轻质细绳长为L，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　） A.小球在最高点时的向心力一定等于重力 B.小球在最高点时绳子的拉力不可能为零 C.绳子越长，小球恰好通过最高点时的速度越大 D.小球质量越大，小球恰好通过最高点时的速度越大 3.（2025·江西宜春高一阶段练习）如图所示，用长为L的轻杆连着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（　　） A.小球在最高点时轻杆受到作用力可能为零 B.小球在圆周最高点的向心力只由重力提供 C.小球过最低点轻杆对小球的拉力可能等于小球的重力 D.若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为 4.（2025·四川省攀枝花市高一期末）如图所示，长为0.4 m的轻质杆OP的P端与质量为0.2 kg、可视为质点的小球相连，小球以轻质杆的O端为圆心在竖直平面内做圆周运动。小球通过最高点时的速率为3 m/s，重力加速度g取10 m/s2，则此时轻杆受到的作用力为（　　） A.2.5 N的拉力 B.2.5 N的压力 C.4.5 N的拉力 D.4.5 N的压力 5.（2025·四川省绵阳市高一期中）在光滑水平面上，有一转轴垂直于此平面，交点O的上方h处固定一细绳，绳的另一端连接一质量为m的小球B，绳长l＞h，重力加速度为g，小球可随转轴转动在光滑水平面上做匀速圆周运动，如图所示，要使小球不离开水平面，转轴角速度的最大值是（　　） A. B. C. D. 6.（2025·河北省邯郸市高一期末）如图所示，桌面上放置一内壁光滑的固定竖直圆环轨道，质量为M，半径为R。可视为质点的小球在轨道内做圆周运动，其质量为m。小球在轨道最高点的速度大小为v0，重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　） A.当v0＝时，轨道对小球无支持力 B.当v0＝时，轨道对桌面的压力为（M－m）g C.小球做圆周运动的过程中，合外力提供向心力 D.小球在最高点时处于超重状态 7.（2025·四川遂宁高一阶段练习）某汽车厂利用下列方式来测量干燥情况下汽车轮胎和地面间的动摩擦因数。如图所示，在一辆车内顶部用细线悬挂一个小球P，使该车在水平路面上沿半径R＝8 m的圆弧弯道转弯。某次转弯测试时，测试车辆在弯道上做匀速圆周运动，从车正后面看，车内小球位置如图所示，此时细线与竖直线夹角为θ＝37°，转弯过程中，小球和车辆保持相对静止，测试车辆刚好不发生侧滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6。求： （1）此时车辆向左转还是向右转； （2）车辆轮胎和地面之间的动摩擦因数μ和小车速度v。 8.如图所示，在匀速转动的圆盘圆心处通过一个光滑小孔把质量相等（均为m）的两物块用轻绳连接，物块A到转轴的距离为R＝20 cm，与圆盘间的动摩擦因数为μ＝0.2，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力（已知π2＝g），则（　　） A.物块A一定会受圆盘的摩擦力 B.当转速n＝0.5 r/s时，物块A不受摩擦力 C.物块A所受摩擦力方向一定与线速度方向在一条直线上 D.当圆盘转速n＝1 r/s时，物块A所受摩擦力方向沿半径背离圆心 9.如图所示，水平转盘上的A、B、C三处有三块可视为质点的由同一种材料做成的正方体物块，B、C处物块的质量均为m，A处物块 ... ...