圆周运动复习题

物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 2第三 单 元 圆 周运 动物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 21 定 义做 圆 周运 动 的物体，若在相等的 时间 内通 过 的 圆 弧长 ，就是匀速 圆 周运 动 2 特点加速度大小 ，方向始 终 指向 ，是 变 加速运 动 相等不变 圆心物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 23条件合外力大小 、方向始 终 与 方向垂直且指向 圆 心不变 速度物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 2描述 圆 周运 动 的物理量主要有 线 速度、角速度、周期、 频 率、 转 速、向心加速度、向心力等， 现 比 较 如下表：物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 2快慢转动快慢一周 圈数 物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 2方向 快慢 方向 大小 圆心 r2 物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 21 离心运 动做匀速 圆 周运 动 的物体，在所受的合外力突然消失或不足以提供 圆 周运 动 所需的 时 ，就做逐 渐远离 圆 心的运 动 ，即离心运 动 2 近心运 动做匀速 圆 周运 动 的物体，当所受的合外力大于物体做圆 周运 动 所需的向心力 时 ，物体做 圆 周运 动 的 轨 道半径 ，逐 渐 靠近 ，做近心运 动 向心力变小 圆心物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 21 向心力的来源向心力是按力的作用效果命名的力，可以是重力、 弹力、摩擦力等各种性 质 的力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 22向心力的确定 首先确定 圆 周运 动 的 轨 道所在的平面；其次找出 轨道 圆 心的位置，然后分析 圆 周运 动 物体所受的力，并作出受力 图 ，最后找出 这 些力指向 圆 心方向的合力就是向心力当分析向心力的来源采用正交分解法 时 ，做 圆 周运 动 的物体在坐 标 原点，一定有一个坐 标轴 沿着半径指向 圆 心物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 2匀速 圆 周运 动 离心运 动 近心运 动受力特点合外力等于做圆 周运 动 所需的向心力合外力突然消失或者不足以提供 圆 周运 动所需的向心力合外力大于做 圆 周运 动所需的向心力图示力学方程 F mR2 FmR2物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 21 根据 题 意确定研究 对 象，并 对 其画出受力 图 2分析 圆 周运 动 的 轨 道平面和 圆 心位置3找出提供 圆 周运 动 的向心力，并列出方程式：4解方程、 统 一 单 位、代入数据、求出 结 果5 对结 果加以 讨论 ，看是否符合 题 意或 实际 情况物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 2【 例 1】 匀速 圆 周运 动 属于 ( )A匀速运 动B匀加速运 动C加速度不 变 的曲 线 运 动D加速度 变 化的曲 线 运 动物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 2解析： 此 题 关 键 是考 查对 基本概念和知 识 的理解，分析要从概念入手抓住概念的本 质 线 速度是矢量，在匀速 圆 周运 动 中， 线 速度大小不变 ，但方向不断 变 化，所以匀速 圆 周运 动 是一个 变 速曲线 运 动 或者称 为 速率一定的曲 线 运 动 ，由于其加速度 为向心加速度，其方向始 终 指向 圆 心，因此加速度方向也不断 发 生 变 化，所以 选项 D正确答案： D物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 2高分通道由于匀速圆周运动的线速度和加速度的大小保持不变，因此若对线速度和加速度的矢量性理解不清，就会出现类似选项 ABC的错误，关键在于理解物理量的含义物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 2变 式 1： 质 量 为 m的石 块 从半径 为 R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的 过 程中，如果摩擦力的作用使得石块 的速度大小不 变 ，如 图 1所示，那么 ( )A因 为 速率不 变 ，所以石 块 的加速度 为 零B石 块 下滑 过 程中受的合外力越来越大C石 块 下滑 过 程中受的摩擦力大小不 变D石 块 下滑 过 程中的加速度大小不 变 ，方向始 终 指向球心图 1物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 2解析： 由于石 块 做匀速 圆 周运 动 ，只存在向心加速度，大小不 变 ，方向始 终 指向球心， D对 ， A错 由 F合 F向 ma向 知合外力大小不 变 ， B错 ，又因石 块 在运 动 方向 (切 线 方向 )上合力 为 零，才能保 证 速率不 变 ，在 该 方向重力的分力不断减小，所以摩擦力不断减小， C错 答案： D物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 2【 例 2】 如 图 2所示 为 一皮 带传动 装置，右 轮 的半径 为 r， a是它 边缘 上的一点，左 侧 是一 轮轴 ，大 轮 的半径 为 4r，小 轮 的半径 为 2r， b点在小 轮 上，到小 轮 中心的距离 为 r， c点和 d点分 别 位于小 轮 和大 轮 的 边缘 上若在转动过 程中，皮 带 不打滑， 则 ( )A a点与 b点的 线 速度大小相等B a点与 b点的角速度大小相等C a点与 c点的 线 速度大小相等D a点与 d点的向心加速度大小相等物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 2图 2物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 2答案： CD物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 2高分通道相关联物体的圆周运动问题，抓住以下两点：(1)固定在一起共轴转动的物体上各点的角速度相等(2)不打滑的摩擦传动、皮带轮传动的两轮边缘上各点的线速度大小相等物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 2物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 2答案： BC物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 2【 例 3】 在一个内壁光滑的 圆锥 桶内，两个 质 量相等的小球 A、 B紧贴 着桶的内壁分 别 在不同高度的水平面内做匀速 圆 周运 动 ，如 图 4所示， 则 ( )A两球 对 桶壁的 压 力相等B A球的 线 速度一定大于 B球的 线 速度 C A球的角速度一定大于 B球的角速度 D两球的周期相等物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 2答案： AB物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 2物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 2高分通道解决圆周运动问题的关键： 确定研究对象的轨道平面和圆心 向心力的来源物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 2变 式 3： 一个 圆盘 在水平面内匀速 转动 ，角速度是4 rad/s.盘 面上距 圆盘 中心 0.10 m的位置有一个 质 量 为 0.10 kg的小物体能 够 随 圆盘 一起运 动 ，如 图 6所示(1)求物体做匀速 圆 周运 动时 所受向心力的大小(2)关于物体的向心力，甲、乙两人有不同意 见 ：甲认为该 向心力等于 圆盘对 物体的静摩擦力，指向 圆 心；乙 认为 物体有向前运 动 的 趋势 ，摩擦力方向和相 对 运 动趋势 的方向相反，即向后，而不是和运 动 方向垂直，因此向心力不可能是静摩擦力你的意 见 是什么？ 说 明理由物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 2物理 高考 总 复 习 人教版 新 课标第二模 块 必修 2解析： (1)根据牛 顿 第二运 动 定律得：F m2r 0.1420.1 N 0.16 N.(2)甲的意 见 是正确的静摩擦力的方向与物体相 对 接触面运 动 的 趋势 方向相反 设 想一下，如果在运 动过 程中， 转盘 突然 变 得光滑了，物体将沿 轨 迹切 线 方向滑 动 ， 这 就如同在