竖直平面的圆周运动 知识点题库

如图所示，轻杆长为L，一端固定在水平轴上的O点，另一端固定一个小球（可视为质点）．小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g为重力的加速度，下列说法正确的是（   ）

滑板运动是极限运动的鼻祖，许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来．如图是滑板运动的轨道，BC和DE是两段光滑圆弧形轨道，BC段的圆心为O点，圆心角为60°，半径OC与水平轨道CD垂直，水平轨道CD段粗糙且长8m．一运动员从轨道上的A点以3m/s的速度水平滑出，在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC，经CD轨道后冲上DE轨道，到达E点时速度减为零，然后返回．已知运动员和滑板的总质量为60kg，B、E两点与水平面CD的竖直高度为h和H，且h=2m，H=2.8m，g取10m/s² ． 求：

如图所示，以A、B为端点的半圆形光滑轨道固定于竖直平面内，一粗糙水平面BC与半圆形轨道相切于B点。质量为2m的物块1被轻放在水平匀速运动的传送带上G点，运动到A时刚好与传送带速度相同，然后经A沿半圆轨道滑下，再经B滑上BC，在C处与质量为m的物块2相碰（相碰没有能量损失）。倾斜角为37°、高为3R斜面与BC和水平地面FE相接，已知CEF表面有一层很厚的细砂，以阻止物块运动。物块均可视为质点，半圆半径为R，BC长L_BC =2R。G距A为S=5R，物块与传送带、物块与BC间的动摩擦系数均为μ=0. 5，重力加速度取g。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

如图所示，竖直平面内固定有一个半径为R的光滑圆环形细管，现给小球（直径略小于管内径）一个初速度，使小球在管内做圆周运动，小球通过最高点时的速度为v，已知重力加速度为g , 则下列叙述中正确的是（   ）

如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动，小球的直径略小于圆管的直径。已知小球以速度v通过最高点时对圆管的外壁的压力大小为mg，则当小球以速度 通过圆管的最高点时（   ）

如图所示，绝缘细线系一带有负电的小球，小球在竖直向下的匀强电场中，做竖直面内的圆周运动，以下说法正确的是（   ）

有一个竖直固定放置的四分之一光滑圆弧轨道，轨道圆心O到地面的高度为5m，小球从轨道最高点A由静止开始沿着圆弧轨道滑下，从轨道最低点B离开轨道，然后做平抛运动落到水平地面上的C点，B点与C点的水平距离也等于5m，则下列说法正确的是（  ）

质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为V，若物体与球壳之间的摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是： （   ）

如图所示，半径为及的光滑圆形轨道固定在竖直平面内，小球A、B质量均为m（两球可视为质点），球A从与圆心等高的位置静止沿轨道下滑，与位于轨道最低点的球B碰撞并粘连在一起，已知重力加速度为g。则碰撞中两球损失的机械能为，碰撞后两球在轨道上达到的最大高度为。

如图所示，在竖直平面内有xOy坐标系，长为l的不可伸长细绳，一端固定在A点，A点的坐标为（0、 ），另一端系一质量为m的小球。现在x坐标轴上（x>0）固定一个小钉，拉小球使细绳绷直并呈水平位置，再让小球从静止释放，当细绳碰到钉子以后，小球可以绕钉子在竖直平面内做圆周运动。

如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环．小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（   ）

如图所示，圆心角为90°的光滑圆弧形轨道，半径R为1.6 m，其底端切线沿水平方向．长为l＝ 的斜面，倾角为θ＝60°，其顶端与弧形轨道末端相接，斜面正中间有一竖直放置的直杆；现让质量为1 kg的物块从弧形轨道的顶端由静止开始滑下，物块离开弧形轨道后刚好能从直杆的顶端通过，重力加速度g取10 m/s² ， 求：

如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做匀速圆周运动时，则下列说法不正确的是（   ）

同学参照如图的过山车情景设计了如图模型：光滑弧形轨道的下端与半径为R的竖直光滑圆轨道相接，现使质量为m的滑块（可视为质点）从弧形轨道上端距地面高h=3R处由静止滑下，之后滑块沿圆轨道运动，再滑上与圆轨道圆滑连接的倾角θ=37°的足够长的粗糙斜面轨道。已知当地重力加速度为g，滑块与斜面轨道间的动摩擦因数μ=0.5，不计空气阻力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

如图，在竖直平面内有水平方向的匀强电场，一半径为 的光滑圆弧轨道 和水平轨道 在 点相切， 为圆弧轨道的直径， 为圆心， 和 之间的夹角 （ ）。一质量为m、电荷量为 的带正电小球从 点以一定初速度 向右运动，经 点沿圆弧轨道通过 点时所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为 ，在整个过程中小球的电荷量不变。求：

如图所示，半径R＝1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ＝37°，另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板，木板质量M＝1.0kg，上表面与C点等高。质量为m＝1.0kg的物块（可视为质点）从空中A点以某一速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向以2m/s进入轨道。已知物块与木板间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10m/s²。求：

如图为一竖直固定的半径为R=0.5m的半圆轨道AB，该轨道与水平轨道相切于A点，质量分别为m₁=0.1 kg、m₂=0.2 kg的可视为质点的小球甲和乙处在水平轨道上，且甲、乙之间有一压缩的轻弹簧处于锁定状态， 两球与轻弹簧均不连接，开始甲、乙两球以共同的速度v₀=2m/s向右做匀速直线运动，两小球运动至衔接点A时，锁定突然解除，使两球分离，经过一段时间小球乙恰好能通过B点，且能从B点水平抛出，重力加速度取g=10m/s² ． 不计一切摩擦阻力，则：

 

利用拉力传感器验证系统机械能守恒定律，实验装置如图所示，细线端拴一个小球，另一端连接力传感器，固定在铁架台上，传感器可记录小球在摆动过程中细线拉力大小，用量角器量岀释放小球时细线与竖直方向的夹角，用天平测出球的质量为m，重力加速度为g。

如图所示，用绝缘细线悬吊着的带正电小球在匀强磁场中做往返运动，细线始终处于伸直状态，图中实线位置为平衡位置，不计空气阻力，下列说法正确的是（   ）

如图所示，外轨道光滑，内轨道粗糙（粗糙程度处处相同）的圆环轧道固定在竖直平面内，完全相同的小球A、B（直径略小于轨道间距）以相同的速率从与圆心与高处分别向上、向下运动，两球相遇时发生的碰撞可看作弹性碰撞，重力加速度为g。下列说法中正确的是（   ）