1、上一页返回首页下一页学考+选考总复习考点一考点二课后限时训练第 3 节 圆周运动 上一页返回首页下一页学考+选考总复习1线速度：描述物体圆周运动快慢的物理量vst2rT.2角速度：描述物体绕圆心转动快慢的物理量t2T.3周期和频率：描述物体绕圆心的物理量T2rv，T1f.转动快慢考点一|圆周运动的基本概念上一页返回首页下一页学考+选考总复习4向心加速度：描述变化快慢的物理量anv2r 42T2 r.5相互关系：(1)v2T r(2)anv2r r2v42T2 r42f2r.速度方向vr2rf.r2上一页返回首页下一页学考+选考总复习(2016浙江 4 月学考)如图 4-3-1 为某中国运动员在
2、短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间假定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则他()图 4-3-1上一页返回首页下一页学考+选考总复习A所受的合力为零，做匀速运动B所受的合力恒定，做匀加速运动C所受的合力恒定，做变加速运动D所受的合力变化，做变加速运动D 运动员做匀速圆周运动，其加速度指向圆心，方向时刻变化，为变加速运动，合力也指向圆心，方向时刻变化D 正确上一页返回首页下一页学考+选考总复习(2016浙江 10 月学考)在“G20”峰会“最忆是杭州”的文艺演出中，芭蕾舞演员保持如图 4-3-2 所示姿式原地旋转，此时手臂上 A、B 两点角速度大小分别为 A、B，线速度大小分别为 vA、vB，则()图
3、 4-3-2上一页返回首页下一页学考+选考总复习AABCvAvBD 该模型为同轴转动模型，可以得出角速度一样，因此半径大的点线速度大，所以 A、B 两点角速度一样，线速度 A 处大于 B 处故选 D.上一页返回首页下一页学考+选考总复习1对公式 vr 的理解(1)当 r 一定时，v 与 成正比；(2)当 一定时，v 与 r 成正比；(3)当 v 一定时，与 r 成反比上一页返回首页下一页学考+选考总复习2常见的三种传动方式及特点(1)皮带传动：如图 4-3-3 所示，皮带与两轮之间无相对滑动时，两轮边缘线速度大小相等，即 vAvB.图 4-3-3上一页返回首页下一页学考+选考总复习(2)摩擦传
4、动：如图 4-3-4 甲所示，两轮边缘接触，接触点无打滑现象时，两轮边缘线速度大小相等，即 vAvB.图 4-3-4上一页返回首页下一页学考+选考总复习(3)同轴传动：如图乙、丙所示，绕同一转轴转动的物体，角速度相同，AB，由 vr 知 v 与 r 成正比上一页返回首页下一页学考+选考总复习1对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中不正确的是()A相等的时间内通过的路程相等B相等的时间内通过的弧长相等C相等的时间内通过的位移相等D相等的时间内转过的角度相等上一页返回首页下一页学考+选考总复习C 匀速圆周运动是指线速度大小不变的圆周运动，因此在相等时间内通过路程相等，弧长相等，转过的角度也相等，故选
5、项 A、B、D 正确；相等的时间内通过的位移方向不同，由于位移是矢量，因此位移不相等，故选项 C 错误上一页返回首页下一页学考+选考总复习2.皮带传动装置如图 4-3-5 所示，两轮的半径不相等，传动过程中皮带不打滑关于两轮边缘上的点，下列说法正确的是()图 4-3-5【导学号：81370156】上一页返回首页下一页学考+选考总复习A周期相同B角速度相等C线速度大小相等D向心加速度相等C 皮带不打滑时，皮带上各点的线速度大小相等，C 正确上一页返回首页下一页学考+选考总复习3.如图 4-3-6 所示，当正方形薄板绕着过其中心 O 并与板垂直的转动轴转动时，板上 A、B 两点()图 4-3-6上
6、一页返回首页下一页学考+选考总复习A角速度之比 AB 21B角速度之比 AB1 2C线速度之比 vAvB 21D线速度之比 vAvB1 2D 板上 A、B 两点的角速度相等，角速度之比 AB11，选项 A、B错误；线速度 vr，线速度之比 vAvB1 2，选项 C 错误，D 正确上一页返回首页下一页学考+选考总复习4(加试要求)如图 4-3-7 是自行车传动装置的示意图，其中是半径为 r1的大齿轮，是半径为 r2 的小齿轮，是半径为 r3 的后轮，假设脚踏板的转速为 n r/s，则自行车前进的速度为()图 4-3-7上一页返回首页下一页学考+选考总复习A.nr1r3r2 B.nr2r3r1C.
7、2nr2r3r1D.2nr1r3r2D 因为要计算自行车前进的速度，即车轮边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮和轮边缘上的线速度的大小相等，据 vr 可知：r11r22，已知 1，则轮的角速度 2r1r2，因为轮和轮共轴，所以转动的角速度相等即 32，根据 vr 可知，v3r33r1r3r2 2nr1r3r2.上一页返回首页下一页学考+选考总复习考点二|圆周运动中的动力学分析1匀速圆周运动的向心力(1)作用效果向心力产生向心加速度，只改变速度的，不改变速度的大小方向上一页返回首页下一页学考+选考总复习(2)大小Fmv2r.(3)方向始终沿半径方向指向，时刻在改变，即向心力是一个变力(4)来源(
8、加试要求)向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的提供，还可以由一个力的提供mrmv4mf r分力圆心合力m42T2 r上一页返回首页下一页学考+选考总复习2离心现象的受力特点(只必考要求)图 4-3-8当 F时，物体做匀速圆周运动；当 F0 时，物体沿飞出；当 F时，物体，F 为实际提供的向心力，如图 4-3-8 所示mrmr逐渐远离圆心切线方向上一页返回首页下一页学考+选考总复习(2015浙江 10 月学考)质量为 30 kg 的小孩坐在秋千板上，秋千板离系绳子的横梁的距离是 2.5 m小孩的父亲将秋千板从最低点拉起 1.25 m 高度后由静止释放，小孩沿圆弧运动至最低点时，她对秋千板的压
9、力约为(g 取 10 m/s2)()【导学号：81370157】A0 B200 N C600 N D1 000 N上一页返回首页下一页学考+选考总复习C 小孩沿圆弧运动至最低点的过程中，mgh12mv2，Nmgmv2R，则 N2mghRmg600 N，由牛顿第三定律知小孩对秋千板的压力为 600 N故选C.上一页返回首页下一页学考+选考总复习1对向心力的三点提醒(1)向心力是按效果命名的，不是物体实际受到的力，受力分析时，不能在受力示意图上画出向心力；(2)向心力可以是某种性质的力单独提供，也可以是几个不同性质的力共同提供；(3)向心力只产生向心加速度，与物体的实际加速度不一定相同上一页返回首
10、页下一页学考+选考总复习2解决圆周运动问题的主要步骤上一页返回首页下一页学考+选考总复习1如图 4-3-9 所示，一辆汽车依次通过路上的 A、B 和 C 点，汽车对路面的压力相应为 FA、FB 和 FC，它们间的大小关系是()图 4-3-9AFAFBBFBFCDFBFC上一页返回首页下一页学考+选考总复习B 在平直公路上行驶时，重力等于支持力，由牛顿第三定律知，压力等于支持力，所以压力 FAmg；汽车到达 B 点时，有向下的加速度，汽车失重，故支持力小于重力，因而压力小于重力；在 C 点时与在 B 点时相反，压力大于重力，所以 FCFAFB，故 B 正确上一页返回首页下一页学考+选考总复习2(
11、2017通化高三检测)如图 4-3-10 所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，充当向心力的是()图 4-3-10上一页返回首页下一页学考+选考总复习A重力B弹力C静摩擦力D滑动摩擦力B 物体在竖直方向上受重力和静摩擦力作用，两力平衡，在水平方向上受弹力作用，弹力充当向心力，B 正确上一页返回首页下一页学考+选考总复习3(2017绍兴市调研)奥运会单杠比赛中有一个“单臂大回环”的动作，难度系数非常大假设运动员质量为 m，单臂抓杠杆身体下垂时，手掌到人体重心的距离为 l.如图 4-3-11 所示，在运动员单臂回转从顶点倒立转至最低点过程中，可将人体视为质量集中于重心的质点，且不考虑
12、手掌与单杠间的摩擦力，重力加速度为 g，若运动员在最低点的速度为 2 gl，则运动员的手臂拉力为自身重力的()【导学号：81370158】上一页返回首页下一页学考+选考总复习图 4-3-11A2 倍B3 倍C4 倍D5 倍上一页返回首页下一页学考+选考总复习D 对运动员在最低点受力分析，由牛顿第二定律可得，Fmgmv2l，解得，F5mg，D 项正确上一页返回首页下一页学考+选考总复习4(加试要求)在云南省某些地方到现在还要依靠滑铁索过江，若把这滑铁索过江简化成如图 4-3-12 所示的模型，铁索的两个固定点 A、B 在同一水平面内，A、B 间的距离为 L80 m，铁索的最低点离 A、B 连线的
13、垂直距离为 H8 m，若把铁索看做是圆弧，已知一质量 m52 kg 的人借助滑轮(滑轮质量不计)滑到最低点时的速度为 10 m/s，那么()图 4-3-12上一页返回首页下一页学考+选考总复习A人在整个铁索上的运动可看成是匀速圆周运动B可求得铁索的圆弧半径为 100 mC人在滑到最低点时，滑轮对铁索的压力为 570 ND人在滑到最低点时，滑轮对铁索的压力为 50 N上一页返回首页下一页学考+选考总复习C 人借助滑轮下滑过程中，其速度是逐渐增大的，因此人在整个铁索上的运动不能看成匀速圆周运动；设圆弧的半径为 r，由几何关系，有：(rH)2L22r2，解得 r104 m；人在滑到最低点时，根据牛顿
14、第二定律得：FNmgmv2r，解得 FN570 N，选项 C 正确上一页返回首页下一页学考+选考总复习1在竖直平面内做圆周运动的物体，按运动到轨道最高点时的受力情况可分为两类：一是无支撑(如球与绳连接、沿内轨道运动的过山车等)，称为“绳(环)约束模型”，二是有支撑(如球与杆连接、在弯管内的运动等)，称为“杆(管)约束模型”考点三|竖直面内圆周运动的临界问题上一页返回首页下一页学考+选考总复习2绳、杆模型涉及的临界问题绳模型杆模型 常见类型 过最高点的临界条件由 mgmv2r 得 v 临 gr由小球恰能做圆周运动得 v 临0上一页返回首页下一页学考+选考总复习讨论分析(1)过最高点时，v gr，
15、FNmgmv2r，绳、圆轨道对球产生弹力 FN(2)不能过最高点时，v gr，在到达最高点前小球已经脱离了圆轨道(1)当 v0 时，FNmg，FN为力，沿半径背离圆心(2)当 0v gr时，FNmgmv2r，FN 指向圆心并随 v 的增大而增大支持减小上一页返回首页下一页学考+选考总复习(2016浙江 4 月学考)如图 4-3-13 所示，装置由一理想弹簧发射器及两个轨道组成其中轨道由光滑轨道 AB 与粗糙直轨道 BC 平滑连接，高度差分别是 h10.20 m、h20.10 m，BC 水平距离 L1.00 m轨道由 AE、螺旋圆形 EFG 和 GB 三段光滑轨道平滑连接而成，且 A 点与 F
16、点等高当弹簧压缩量为 d 时，恰能使质量 m0.05 kg 的滑块沿轨道上升到 B 点；当弹簧压缩量为 2d 时，恰能使滑块沿轨道上升到 C 点(已知弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比)上一页返回首页下一页学考+选考总复习图 4-3-13当弹簧压缩量为 d 时，若沿轨道运动，滑块能否上升到 B 点？请通过计算说明理由.【导学号：81370159】上一页返回首页下一页学考+选考总复习【解析】恰能通过圆环最高点，需满足的条件是 mgmv2Rm 由弹簧压缩量为 d 时，恰好使滑块上升到 B 点得 EpAmgh1 沿轨道运动时由 A 到 F 机械能守恒 EpA12mv2 联立解得 v2 m/s，Rm0.
17、4 m 当 RRm0.4 m 时，滑块会脱离螺旋轨道，不能上升到 B 点【答案】见解析上一页返回首页下一页学考+选考总复习1(多选)(2016台州市六校高二联考)如图 4-3-14 所示甲、乙、丙、丁是游乐场中比较常见的过山车，甲、乙两图的轨道车在轨道的外侧做圆周运动，丙、丁两图的轨道车在轨道的内侧做圆周运动，两种过山车都有安全锁(由上、下、侧三个轮子组成)把轨道车套在了轨道上，四个图中轨道的半径都为 R，下列说法正确的是()上一页返回首页下一页学考+选考总复习图 4-3-14上一页返回首页下一页学考+选考总复习A甲图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最高点时，座椅一定给人向上的力B乙图中，当轨
18、道车以一定的速度通过轨道最低点时，安全带一定给人向上的力C丙图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，座椅一定给人向上的力D丁图中，轨道车过最高点的最小速度为 gR上一页返回首页下一页学考+选考总复习BC 在甲图中，当速度比较小时，根据牛顿第二定律得，mgFNmv2R，即座椅给人施加向上的力，当速度比较大时，根据牛顿第二定律得，mgFNmv2R，即座椅给人施加向下的力，故 A 错误；在乙图中，因为合力指向圆心，重力竖直向下，所以安全带一定给人向上的力，故 B 正确；在丙图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，合力方向向上，重力竖直向下，则座椅给人的作用力一定竖直向上，故 C 正确；在丁图
19、中，由于轨道车有安全锁，可知轨道车在最高点的最小速度为零，故 D 错误上一页返回首页下一页学考+选考总复习2(2017东阳模拟)一轻杆一端固定质量为 m 的小球，以另一端 O 为圆心，使小球在竖直面内做半径为 R 的圆周运动，如图 4-3-15 所示，则下列说法正确的是()图 4-3-15【导学号：81370160】上一页返回首页下一页学考+选考总复习A小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零B小球过最高点的最小速度是 gRC小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大D小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小上一页返回首页下一页学考+选考总复习A 轻杆可对小球产生向上的支持力
20、，小球经过最高点的速度可以为零，当小球过最高点的速度 v gR时，杆所受的弹力等于零，A 正确，B 错误；若v gR，则杆在最高点对小球的弹力竖直向下，mgFmv2R，随 v 增大，F 增大，故 C、D 均错误上一页返回首页下一页学考+选考总复习3长度为 1 m 的轻杆 OA 的 A 端有一质量为 2 kg 的小球，以 O 点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图 4-3-16 所示，小球通过最高点时的速度为 3 m/s，g 取 10 m/s2，则此时小球将()图 4-3-16上一页返回首页下一页学考+选考总复习A受到 18 N 的拉力B受到 38 N 的支持力C受到 2 N 的拉力D受到 2
21、N 的支持力D 设此时轻杆拉力大小为 F，根据向心力公式有 Fmgmv2r，代入数值可得 F2 N，表示受到 2 N 的支持力，选项 D 正确上一页返回首页下一页学考+选考总复习4.如图 4-3-17 所示，小球紧贴在竖直放置的光滑圆形管道内壁做圆周运动，内侧壁半径为 R，小球半径为 r，则下列说法正确的是()图 4-3-17【导学号：81370161】上一页返回首页下一页学考+选考总复习A小球通过最高点时的最小速度 vmin gRrB小球通过最高点时的最小速度 vmin gRC小球在水平线 ab 以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D小球在水平线 ab 以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力上一页返回首页下一页学考+选考总复习C 小球沿光滑圆形管道上升，到达最高点的速度可以为零，A、B 选项均错误；小球在水平线 ab 以下的管道中运动时，由于重力的方向竖直向下，向心力方向斜向上，必须受外侧管壁指向圆心的作用力，C 正确；小球在水平线 ab 以上的管道中运动时，由于重力有指向圆心的分量，若速度较小，小球可不受外侧管壁的作用力，D 错误上一页返回首页下一页学考+选考总复习课后限时训练（十四）点击图标进入