2019版物理一轮复习课时跟踪训练16 圆周运动的临界问题.pdfVIP

课时跟踪训练(十六) 增分提能 一、选择题 1．(2018·福建福州模拟)如图所示，AB 为竖直转轴，细绳AC 和BC 的结点C 系一质量为m 的小球， 两绳能承受的最大拉力均为2mg.当细绳AC 和BC 均拉直时∠ABC＝90°，∠ACB＝53°，BC＝1 m．细绳AC 和BC 能绕竖直轴AB 匀速转动，因而小球在水平面内做匀速圆周运动．当小球的线速度增大时，两绳均会 2 被拉断，则最先被拉断的那根绳及另一根绳被拉断时的速度分别为(重力加速度g＝10m/s ，sin53°＝0.8， cos53°＝0.6) A．AC 5 m/s B．BC 5 m/s C．AC 5.24 m/s D．BC 5.24 m/s 2 [解析] 据题意，小球转动时向心力为T ＋T cos53°＝m ，此时设细绳BC 刚好被拉断，则拉力为 BC AC R 5 T ＝2mg，T sin53°＝mg，即T ＝ mg，说明细绳BC 先被拉断；当细绳AC 拉断时，有T′ sinθ ＝mg，T′ BC AC AC 4 AC AC v′2 BC ＝2mg，则细绳AC 与水平方向的夹角θ ＝30°，有T′ cos30°＝m ，此时小球转动半径为R′＝ AC R′ cos53° 5 3 cos30°＝ m，代入数值得v′＝5 m/s，故B 正确． 6 [答案] B 2．(多选)2016 年 12 月 18 日，中央电视台《原来如此》栏目播出了“解析离心现象”，某同学观看 后，采用如图所示的装置研究离心现象，他将两个杆垂直固定在竖直面内，在垂足O 和水平杆上的O 位置 1 2 分别固定一力传感器，其中O O ＝l，现用两根长度相等且均为l 的细绳拴接一质量为m 的铁球P，细绳的 1 2 另一端分别固定在O 、O 处的传感器上．现让整个装置围绕竖直杆以恒定的角速度转动，使铁球在水平面 1 2 内做匀速圆周运动，两段细绳始终没有出现松弛现象，且保证O 、O 和P 始终处在同一竖直面内．则( ) 1 2 3 A．OP 的拉力的最大值为 mg 1 3