以下是高二物理圆周运动的一些典型试题:
1. 有一个小球在竖直平面内做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A. 小球在最高点时,小球受到的弹力最大
B. 小球在最高点时,小球受到的弹力最小
C. 小球在任何位置,小球受到的弹力大小不变
D. 小球在任何位置,小球受到的弹力方向都指向圆心
答案:C和D。小球在竖直平面内做匀速圆周运动时,在最高点和最低点时小球受到的弹力最大和最小,弹力方向指向圆心。
2. 如图所示,小球在竖直平面内做圆周运动,到达最高点时的速度为v,则( )
A. 小球一定受重力作用
B. 小球可能受重力、弹力和向心力的作用
C. 小球可能不受重力作用
D. 小球一定受弹力作用
答案:D。小球在最高点时一定受重力作用,但可能受弹力作用。
3. 如图所示,小球在竖直平面内做圆周运动,到达最高点时的速度为v,则小球在最高点的最小速度为( )
A. 0 B. v C. √(gr) D. 无法确定
答案:A。小球在最高点时的最小速度为零。
4. 如图所示,小球在竖直平面内做圆周运动,到达最高点时恰好通过最高点,则小球在最低点的速度与通过最高点的速度的关系是( )
A. 小于B. 等于C. 大于D. 无法确定
答案:C。由于小球在最高点时恰好通过最高点,说明小球在最高点的速度最小为零。根据机械能守恒定律,小球在最低点的速度一定大于最高点的速度。
5. 如图所示,小球在竖直平面内做圆周运动,到达最高点时恰好通过最高点而没有掉下来,则小球在最低点的速度与通过最高点的速度的关系是( )
A. 小于B. 等于C. 大于D. 无法确定
答案:B。由于小球在最高点恰好通过最高点而没有掉下来,说明此时小球受到的重力恰好提供向心力。根据机械能守恒定律,小球在最低点的速度与通过最高点的速度相等。
以上题目涵盖了高中物理圆周运动的典型知识点,希望对你有所帮助。
题目:一个质量为 m 的小球,在长为 L 的细线的牵引下,在竖直平面内做圆周运动。已知细线的拉力最大值为 Tmax = mg,求小球在最高点和最低点时绳子的拉力。
答案:
(1)在最高点,小球受到重力和绳子的拉力,由牛顿第二定律可得:
$T - mg = m \frac{v^{2}}{L}$
(2)在最低点,小球受到重力和绳子的拉力,由牛顿第二定律可得:
$Tmax - mg = m \frac{v^{2}}{L}$
(3)联立以上两式可得:
$T = \frac{3mg}{2} + \frac{mg \times 2L}{v^{2}}$
其中,$v$为小球在最低点的速度。
希望这个例子能满足您的需求。如果您需要其他类型的试题,请告诉我。