高考物理高频考点《匀速圆周运动》考点强化练习（2018年练习版） - 高考物理题库

高考物理高频考点《匀速圆周运动》考点强化练习（2018年练习版）(四)

2018-10-02 04:52:57 【大中小】

1、计算题 (2014·长沙一中月考)光滑水平面与一半径为R＝2.5 m的竖直光滑圆轨道平滑连接，如图所示，物体可以由圆轨道底端阀门(图中未画出)进入圆轨道，水平轨道上有一轻质弹簧，其左端固定在墙壁上，右端与质量为m＝0.5 kg的小球A接触但不相连，今向左推小球A压缩弹簧至某一位置后，由静止释放小球A，测得小球A到达圆轨道最高点时对轨道的压力大小为FN＝10 N，g＝10 m/s2.

(1)求弹簧的弹性势能Ep；
(2)若弹簧的弹性势能Ep＝25 J，小球进入圆轨道后阀门关闭，通过计算说明小球会不会脱离圆轨道．若脱离，求在轨道上何处脱离(可用三角函数表示)，若不能脱离，求小球对轨道的最大与最小压力的差ΔF.

参考答案：(1) (2) 球会脱离圆轨道，

本题解析：（1）对小球在轨道最高点时受力分析，根据牛顿第二定律：
，联立并代入数据得：
根据能量的转化与守恒：
（2）若弹簧的弹性势能为：，
根据能量的转化与守恒：
得：
故小球会脱离圆轨道；设小球在与圆心连线与竖直方向夹角为θ的位置脱离轨道，

则：，
联立得：，
考点：考查了功能关系；向心力；弹性势能．

本题难度：困难

2、选择题如图所示，轻杆一端固定了一小球，另一端安装在电动机的转轴O上．当电动机匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动．则
A．小球的加速度不变
B．小球所受合外力为零
C．小球所受合外力大小一定，方向改变
D．小球所受合外力大小、方向均一定

参考答案：C

本题解析：小球的加速度方向时刻直线圆心，A错；小球所受合外力提供向心力，合外力不为零，B错；合外力方向时刻指向圆心，D错；

本题难度：简单

3、实验题如图7所示，是《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》的实验，实验步骤如下：
?
（1）用秒表记下钢球运动n圈的时间t。
（2）通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的半径r，并用天平测出钢球质量m。
（3）测出钢球（以球心为准）到悬点的竖直高度h。用上述测得的量分别表示钢球所需要向心力的表达式=?，钢球所受合力的表达式=?。下面是一次实验得到的数据，代入上式计算结果=? N，=? N。（g取10m/s，≈10，保留三位有效数字）
（4）比较上述向心力和合力，得出了实验结论。