【物理】习题课：圆周运动有关典型问题 2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

圆周运动有关典型问题

圆周运动动力学分析解题步骤

1、确定圆周平面；

2、确定圆心；3、确定研究哪个位置或状态

4、受力分析；

5、明确向心力来源；

6、以指向圆心方向为正方向列方程1.如图所示，小球质量为m，内壁光滑的导管弯成圆周轨道竖直放置，轨道半径为R，导管质量为2m，让球在管内滚动，当小球运动到最高点时，导管刚好要离开地面，此时小球速度为（）竖直平面内的圆周运动D2.如图所示，质量m＝2.0×104kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为40m，如果桥面承受的压力不超过3.0×105N，则：(g取10m/s2)(1)汽车允许的最大速率是多少？(2)若以所求速率行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？1.(漏斗摆)(多选)如图所示，在固定的圆锥形漏斗的光滑内壁上，有两个小球A和B，质量分别为mA和mB，它们分别紧贴漏斗的内壁在不同的水平面上做匀速圆周运动。则以下叙述正确的是(

)A．只有当mA<mB时，小球A的角速度才会大于小球B的角速度B．不论A、B的质量关系如何，小球A的线速度始终大于小球B的线速度C．不论A、B的质量关系如何，小球A对漏斗内壁的压力始终大于小球B对漏斗内壁的压力D．不论A、B质量关系如何，小球A的周期始终大于小球B的周期水平面内的圆周运动BD2.(圆锥摆)如图所示，一根细线下端拴一个金属小球A，细线的上端固定在金属块B上，B放在带小孔的水平桌面上，小球A在某一水平面内做匀速圆周运动。现使小球A改到一个更低一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出)，金属块B在桌面上始终保持静止，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是(

)A．金属块B受到桌面的静摩擦力变大B．金属块B受到桌面的支持力变小C．细线的张力变大D．小球A运动的角速度减小D1.如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，盘面与水平面的夹角为30°，g取10m/s2。则ω的最大值是(

)A.rad/s B.rad/sC．1.0rad/s D．0.5rad/s斜面上的圆周运动C1.(多选)如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同，当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，两个物体的运动情况是(

)A．物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动B．物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远C．两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动D．两物体均滑动，B离圆盘圆心越来越近，A离圆盘圆心越来越远AB圆周运动中的临界问题2．(多选)如图所示，A、B、C三个物体放在旋转的水平圆盘面上，物体与盘面间的最大静摩擦力均是其重力的k倍，三个物体的质量分别为2m、m、m，它们离转轴的距离分别为R、R、2R。当圆盘匀速转动时，A、B、C三个物体相对圆盘静止，则下列判断正确的是(

)A．C物体所需要的向心力最小B．B物体受到的静摩擦力最小C．当圆盘转速增大时，C比A先滑动D．当圆盘转速增大时，B比C先滑动BC圆周运动常见的临界问题：(3)物体恰好(没有)发生相对滑动，静摩擦力达到最大值.(4)物体恰好要离开接触面，物体与接触面之间的弹力为0.(5)绳子恰好断裂，绳子的张力达到最大承受值.1.如图所示，一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d，飞镖距圆盘L，且对准圆盘上边缘的A点水平抛出(不计空气阻力)，初速度为v0，飞镖抛出的同时，圆盘绕垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速转动，角速度为ω.若飞镖恰好击中A点，则下列关系正确的是(

)

圆周运动的多解问题B1.(多选)如图所示，A、B两球穿过光滑水平杆，两球间用一细绳连接，当该装置绕竖直轴OO′匀速转动时，两球在杆上恰好不发生滑动．若两球质量之比mA∶mB＝2∶1，那么关于A、B两球的下列说法中正确的是(

)A．A、B两球受到的向心力之比为2∶1B．A、B两球角速度之比为1∶1C．A、B两球运动半径之比为1∶2D．A、B两球向心加速度之比为1∶2圆周运动中的连接体问题BCD1．(多选)如图所示的靠轮传动装置中右轮半径为2r，a为它边缘上的一点，b为轮上的一点，b距轴的距离为r.左侧为一轮轴，大轮的半径为4r，d为它边缘上的一点，小轮的半径为r，c为它边缘上的一点．若传动中靠轮不打滑，则(

)A．b点与d点的线速度大小相等B．a点与c点的线速度大小相等C．c点与b点的角速度大小相等D．a点与d点的向心加速度大小之比为1∶8传动装置特点应用BD2．(多选)如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方L/2处有一钉子C，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的(

)A．线速度突然增大为原来的2倍B．角速度突然增大为原来的2倍C．向心加速度突然增大为原来的2倍D．悬线拉力突然增大为原来的2倍BC1.如图所示，半径为R的圆轮在竖直面内绕O轴匀速转动，圆轮最低点距地面的高度为R，轮上a、b两点与O的连线相互垂直，a、b两点均粘有一个小物体，当a点转至最低位置时，a、b两点处的小物体同时脱落，经过相同时间落到水平地面上．(不计空气阻力，重力加速度为g)(1)试判断圆轮的转