高考物理二模試題分類匯編——臨界狀態(tài)的假設(shè)解決物理試題推斷題綜合及詳細(xì)答案(編輯修改稿)
2025-04-05 04:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 端固定在光滑水平軸O上，另一端固定一質(zhì)量為m的小球，小球在最低點(diǎn)時(shí)給它一初速度，使它在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，且剛好能到達(dá)最高點(diǎn)P，重力加速度為g。關(guān)于此過程以下說法正確的是（ ?。〢．小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度等于B．小球在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)桿的作用力為零C．若減小小球的初速度，則小球仍然能夠到達(dá)最高點(diǎn)PD．若增大小球的初速度，則在最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)小球的作用力方向可能向上【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．在最高點(diǎn)，由于輕桿能支撐小球，所以小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度恰好為零，故A錯(cuò)誤；B. 小球在最高點(diǎn)時(shí)小球的速度為零，向心力為零，則此時(shí)對(duì)桿的作用力F=mg，方向豎直向下，故B錯(cuò)誤；C. 若減小小球的初速度，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，小球能達(dá)到的最大高度減小，即不能到達(dá)最高點(diǎn)P，故C錯(cuò)誤；D. 在最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律，有當(dāng)時(shí)，輕桿對(duì)小球的作用力F=0；當(dāng)時(shí)，桿對(duì)小球的作用力，則桿對(duì)球的作用力方向豎直向上；當(dāng)時(shí)，桿對(duì)小球的作用力，則桿對(duì)球的作用力方向豎直向下，所以若增大小球的初速度，則在最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)小球的作用力方向可能向上，故D正確。故選D。8．鐵路在彎道處的內(nèi)、外軌道高低是不同的，已知內(nèi)、外軌道連線與水平面傾角為θ，彎道處的圓弧半徑為R，若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎的時(shí)速度小于臨界轉(zhuǎn)彎速度 時(shí)，則（ ）A．內(nèi)軌受擠壓B．外軌受擠壓C．這時(shí)鐵軌對(duì)火車的支持力等于D．這時(shí)鐵軌對(duì)火車的支持力小于【答案】AD【解析】【詳解】AB．當(dāng)車輪對(duì)內(nèi)外軌道均無作用力時(shí)，受力分析：根據(jù)牛頓第二定律：解得：，當(dāng)速度小于，車輪有向心的趨勢(shì)，所以對(duì)內(nèi)軌產(chǎn)生壓力，A正確，B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)車輪對(duì)內(nèi)外軌道均無作用力時(shí)，軌道對(duì)火車的支持力：當(dāng)內(nèi)軌道對(duì)火車施加作用力沿著軌道平面，可以把這個(gè)力分解為水平和豎直向上的兩個(gè)分力，由于豎直向上的分力作用，使支持力變小，C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。9．如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，圓形管道半徑為，管道內(nèi)徑略大于小球直徑，且遠(yuǎn)小于，則下列說法正確的是（ ?。〢．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度B．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度C．小球在水平線以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力D．小球在水平線以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力【答案】BC【解析】【詳解】AB．小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)屬于輕桿模型，小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為零，故A錯(cuò)誤，B正確；C．小球在水平線以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿半徑方向的合力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，所以外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力，而內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無作用力，故C正確；D．小球在水平線以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿半徑方向的合力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，當(dāng)
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