高一物理圓周運(yùn)動(dòng)專題復(fù)習(xí)

1、曲線運(yùn)動(dòng)一、勻速圓周運(yùn)動(dòng)各物理量之間的關(guān)系：各量關(guān)系：v=2r/T，=2/T=2f=2n(n的單位為轉(zhuǎn)/秒)，v=r同一轉(zhuǎn)盤上半徑不同的各點(diǎn)，角速度相等但線速度大小不同皮帶傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng)的兩輪邊緣線速度大小相等，但角速度不一定相同當(dāng)半徑一定時(shí)，線速度與角速度成正比；當(dāng)角速度一定時(shí)，線速度與半徑成正比二、向心力向心力定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力總是指向圓心，這個(gè)力叫做向心力?！咀⒁狻肯蛐牧κ歉鶕?jù)力的作用效果命名，不是某種特殊性質(zhì)的力。向心力的來(lái)源：可以由重力、彈力、摩擦力等提供。總之是物體所受的合外力提供了物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力。向心力的方向：總是沿半徑指向圓心，方向時(shí)刻與線速

2、度方向垂直，故方向時(shí)刻在改變。向心力是變力。向心力的作用效果：只改變線速度的方向，不改變線速度的大小。勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件：具有初速度v，合外力大小不變，方向時(shí)刻垂直線速度v，指向圓心?！咀⒁狻课矬w在恒力作用下不可能作勻速圓周運(yùn)動(dòng)。向心力的大?。喝?、向心加速度的方向：始終垂直于線速度，沿著半徑指向圓心，且每時(shí)每刻都在不斷地變化。所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速曲線運(yùn)動(dòng)（1）向心加速度的大?。海?）向心加速度是描述速度方向變化快慢的物理量。四、離心現(xiàn)象：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)就叫離心運(yùn)動(dòng)。l勻速圓周運(yùn)動(dòng)解題步驟：明確

3、研究對(duì)象，確定它在哪個(gè)平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，找出圓心和半徑確定研究對(duì)象在某位置（某時(shí)刻）所處狀態(tài)，進(jìn)行受力分析，作出受力分析圖，找出向心力的來(lái)源根據(jù)向心力公式Fn=m2r=mv2/r=mv=m（2/T）2r列方程，取“向心”方向?yàn)檎龣z查結(jié)果的合理性，并進(jìn)行必要的分析討論。練習(xí)：一、不定項(xiàng)選擇1、關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A. 曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng) B. 變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)C. 曲線運(yùn)動(dòng)可能是勻變速運(yùn)動(dòng) D. 變加速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)2、關(guān)于向心加速度，以下說(shuō)法中正確的是（ ）A. 向心加速度的方向始終與速度方向垂直B. 向心加速度的方向保持不變C. 物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度方向始

4、終指向圓心D. 物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度方向始終指向圓心3、如圖，農(nóng)民在精選谷種時(shí)，常用一種叫“風(fēng)車”的農(nóng)具進(jìn)行分選 在同一風(fēng)力作用下，谷種和癟谷（空殼）谷粒都從洞口水平飛出，結(jié)果谷種和癟谷落地點(diǎn)不同，自然分開對(duì)這一現(xiàn)象，下列分析正確的是（ ） AM處是谷種，N處為癟谷 B谷種質(zhì)量大，慣性大，飛得遠(yuǎn)些 C谷種飛出洞口時(shí)的速度比癟谷飛出洞口時(shí)的速度小些 D谷種和癟谷在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)4、物體受到四個(gè)恒力作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如果突然撤掉其中的一個(gè)力，它可能做（ ）A勻速直線運(yùn)動(dòng) B勻加速直線運(yùn)動(dòng)C勻減速直線運(yùn)動(dòng) D曲線運(yùn)動(dòng)5、（廣東理科基礎(chǔ)）汽車甲和汽車乙質(zhì)量相等，以相等的速率沿同一水

5、平彎道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，甲車在乙車的外側(cè)。兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為f甲和f乙。以下說(shuō)法正確的是（ ）Af甲小于f乙Bf甲等于f乙Cf甲大于f乙Df甲和f乙大小均與汽車速率無(wú)關(guān)6、如圖所示，兩個(gè)相對(duì)斜面的傾角分別為37和53，在斜面頂點(diǎn)把兩個(gè)小球以同樣大小的初速度分別向左、向右水平拋出，小球都落在斜面上。若不計(jì)空氣阻力，則A、B兩個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為（ ）A.1:1 B.4:3 C.16:9 D.9：16ABvAvBO7、如圖所示，兩個(gè)小球固定在一根長(zhǎng)為l的桿的兩端，繞桿上的O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球A的速度為vA時(shí)，小球B的速度為vB，則軸心O到小球A 的距離是（ ）A. B. C. D.

6、 Lm8、如圖所示，將一質(zhì)量為m的擺球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩吊起，上端固定，使擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，細(xì)繩就會(huì)沿圓錐面旋轉(zhuǎn)，這樣就構(gòu)成了一個(gè)圓錐擺。關(guān)于擺球的受力情況，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A擺球受重力、拉力和向心力的作用B擺球受拉力和向心力的作用C擺球受重力和拉力的作用D擺球受重力和向心力的作用AB9、如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐形筒固定不動(dòng)，有兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則以下說(shuō)法中正確的是（ ）AA球的線速度必定大于B球的線速度BA球的角速度必定小于B球的線速度CA球的運(yùn)動(dòng)周期必定小于B球的運(yùn)動(dòng)周期DA球?qū)ν脖诘膲?/p>

7、力必定大于B球?qū)ν脖诘膲毫?0、如圖所示一皮帶輪傳動(dòng)裝置，右輪半徑為r，a是它邊緣上的一點(diǎn)。左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪半徑為2r，b點(diǎn)在小輪上，到小輪中心距離為r，c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上，若在傳動(dòng)過(guò)程中，皮帶不打滑，則（）Aa點(diǎn)與b點(diǎn)的線速度大小相等 Ba點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小相等Ca點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度大小相等 Da點(diǎn)與d點(diǎn)的向心加速度大小相等11、（全國(guó)卷1）如圖所示，一物體自傾角為的固定斜面頂端沿水平方向拋出后落在斜面上。物體與斜面接觸時(shí)速度與水平方向的夾角滿足A.tan=sinB. tan=cosC. tan=tanD. tan=2tan12、（江蘇卷）如圖所示，粗糙

8、的斜面與光滑的水平面相連接，滑塊沿水平面以速度運(yùn)動(dòng)設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)刻為t=0，距A點(diǎn)的水平距離為x，水平速度為由于不同，從A點(diǎn)到B點(diǎn)的幾種可能的運(yùn)動(dòng)圖象如下列選項(xiàng)所示，其中表示摩擦力做功最大的是 13、為了測(cè)定子彈的飛行速度，在一根水平放置的軸桿上固定兩個(gè)薄圓盤AB，AB平行相距，軸桿的轉(zhuǎn)速為，子彈穿過(guò)兩盤留下兩彈孔，測(cè)得兩彈孔半徑夾角是，如圖所示，則該子彈的速度是（）A360B720C1440D108AABCCB二、填空題14、如圖所示為頻閃攝影方法拍攝的研究物體做平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的照片，圖中A、B、C為三個(gè)同時(shí)由同一點(diǎn)出發(fā)的小球。AA為A球在光滑水平面上以速度v運(yùn)動(dòng)的軌跡； BB為B球以速

9、度v被水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡；CC為C球自由下落的運(yùn)動(dòng)軌跡。通過(guò)分析上述三條軌跡可得出結(jié)論： 。abcd15、在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)L1.25cm，若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度為v0 （用L、g表示），其值是。（g取9.8m/s2）ABCrArBrC16、如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置中，右邊兩輪固定在一起同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圖中A、B、C三輪的半徑關(guān)系為rArC2rB，設(shè)皮帶不打滑，則三輪邊緣上的一點(diǎn)線速度之比vAvBvC ，角速度之比ABC 。17、某一物體以一定的初速度水平拋出，在某內(nèi)其速度方向與水平方向成變成，則此物

10、體初速度大小是_，此物體在內(nèi)下落的高度是_（取）18、如圖在傾角為的斜面頂端A處以速度V0水平拋出一小球，落在斜面上的某一點(diǎn)B處，設(shè)空氣阻力不計(jì)，則：（1）小球從A運(yùn)動(dòng)到B處所需的時(shí)間t= ；（2）從拋出開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)t1= 小球離斜面的距離達(dá)到最大。 三、計(jì)算題19、已知某船在靜水中的速率為v14m/s，現(xiàn)讓船渡過(guò)某條河，假設(shè)這條河的兩岸是理想的平行線，河寬為d100m，河水的流動(dòng)速度為v23m/s，方向與河岸平行。試分析：欲使船以最短時(shí)間渡過(guò)河去，航向怎樣？最短時(shí)間是多少？到達(dá)對(duì)岸的位置怎樣？船發(fā)生的位移是多大？欲使船渡河過(guò)程中的航行距離最短，船的航向又應(yīng)怎樣？渡河所用時(shí)間是多少？20、雨

11、傘邊緣半徑為r，且高出水平地面的距離為h，如圖所示，若雨傘以角速度勻速旋轉(zhuǎn)，使雨滴自雨傘邊緣水平飛出后在地面上形成一個(gè)大圓圈，則此圓圈的半徑R為多大？21、某人站在電動(dòng)扶梯上不動(dòng)，扶梯正常運(yùn)行，人經(jīng)時(shí)間由一樓升到二樓，如果自動(dòng)扶梯不動(dòng)，人從一樓沿扶梯走到二樓所用的時(shí)間為，現(xiàn)在扶梯正常運(yùn)行，人也保持原來(lái)的速率沿扶梯向上走，則人從一樓到二樓所用的時(shí)間是多少？22、光滑斜面傾角為，長(zhǎng)為L(zhǎng)，上端一小球沿斜面水平方向以速度拋出（如圖所示），小球滑到底端時(shí)，水平方向位移多大？23、如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為g和g的光滑小球套在水平光滑桿上兩球相距21cm，并用細(xì)線連接，欲使兩球繞軸以600rmin的轉(zhuǎn)速在水

12、平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)而光滑動(dòng)，兩球離轉(zhuǎn)動(dòng)中心各為多少厘米？繩上拉力是多少？ 24、（江蘇卷） (15分)拋體運(yùn)動(dòng)在各類體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中很常見，如乒乓球運(yùn)動(dòng)現(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問(wèn)題，設(shè)球臺(tái)長(zhǎng)2L、網(wǎng)高h(yuǎn)，乒乓球反彈前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反，且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力(設(shè)重力加速度為g)(1)若球在球臺(tái)邊緣O點(diǎn)正上方高度為h1處以速度，水平發(fā)出，落在球臺(tái)的P1點(diǎn)(如圖實(shí)線所示)，求P1點(diǎn)距O點(diǎn)的距離x1。(2)若球在O點(diǎn)正上方以速度水平發(fā)出，恰好在最高點(diǎn)時(shí)越過(guò)球網(wǎng)落在球臺(tái)的P2(如圖虛線所示)，求的大小(3)若球在O正上方水平發(fā)出后，球經(jīng)反彈恰好越過(guò)球網(wǎng)且剛好落在對(duì)方球臺(tái)邊緣P3，求發(fā)

13、球點(diǎn)距O點(diǎn)的高度h325、如圖所示，直徑為d的紙筒，以角速度繞o軸轉(zhuǎn)動(dòng)，一顆子彈沿直徑水平穿過(guò)圓紙筒，先后留下ab兩個(gè)彈孔，且oaob間的夾角為，則子彈的速度為多少？參考答案：一、不定項(xiàng)選擇1、A、C 曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向沿曲線的切線方向，一定是變化的，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)。變速運(yùn)動(dòng)可能是速度的方向不變而大小變化，則可能是直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體受到的合力是大小、方向不變的恒力時(shí)，物體做勻變速運(yùn)動(dòng)，但力的方向可能與速度方向不在一條直線上，這時(shí)物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。做變加速運(yùn)動(dòng)的物體受到的合力可能大小不變，但方向始終與速度方向在一條直線上，這時(shí)物體做變速直線運(yùn)動(dòng)。2、A、D 向心加速度的方向沿半徑指

14、向圓心，速度方向則沿圓周的切線方向。所以，向心加速度的方向始終與速度方向垂直，且方向在不斷改變。物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，只具有向心加速度，加速度方向始終指向圓心；一般情況下，圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度與切向加速度的合加速度的方向就不始終指向圓心。3、AC 4、BCD 5、C6、D 由平拋運(yùn)動(dòng)的位移規(guī)律可知： 7、ABvAvBOB 設(shè)軸心O到小球A的距離為x，因兩小球固定在同一轉(zhuǎn)動(dòng)桿的兩端，故兩小球做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相同，半徑分別為x、lx。根據(jù)有，解得 ，8、C 9、AB 10、CD 11、D 12、D 13、C 解析：子彈從A盤至B盤，盤轉(zhuǎn)過(guò)的角度（為整數(shù)）由于軸桿轉(zhuǎn)速為，所以盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為子彈在

15、AB間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于圓盤轉(zhuǎn)過(guò)角所用的時(shí)間所以，子彈的速度為當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，所以，符合題意的選項(xiàng)C二、填空題14、做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)。 【解析】觀察照片，B、C兩球在任一曝光瞬間的位置總在同一水平線上，說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)物體B在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)與自由落體運(yùn)動(dòng)相同；而A、B兩小球在任一曝光瞬間的位置總在同一豎直線上，說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)物體B在水平方向上的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)與勻速直線運(yùn)動(dòng)相同。15、【解析】由水平方向上abbccd可知，相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔相等，設(shè)為T，豎直方向相鄰兩點(diǎn)間距之差相等，yL，則由 xaT2，得 T。時(shí)間T內(nèi)，水平方向位移為x2L，所以v02m/s

16、0.70m/s。16、【解析】A、B兩輪由皮帶帶動(dòng)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶不打滑，故A、B兩輪邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等。B、C兩輪固定在同一輪軸上，同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等。由vr可知，B、C兩輪邊緣上各點(diǎn)的線速度大小不等，且C輪邊緣上各點(diǎn)的線速度是B輪邊緣上各點(diǎn)線速度的兩倍，故有vAvBvC112。A、B兩輪邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等，同樣由vr可知，它們的角速度與半徑成反比，即 ABrBrA12。因此ABC=12217、解析：作出速度矢量圖如圖所示，其中分別是及時(shí)刻的瞬時(shí)速度在這兩個(gè)時(shí)刻，物體在豎直方向的速度大小分別為及，由矢量圖可知：由以上兩式解得 物體在這內(nèi)下落的高度 18、【解析】（1）小球做平

17、拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受到斜面體的限制，設(shè)從小球從A運(yùn)動(dòng)到B處所需的時(shí)間為t，水平位移為x=V0t豎直位移為y=由數(shù)學(xué)關(guān)系得: （2）從拋出開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)t1時(shí)間小球離斜面的距離達(dá)到最大,當(dāng)小球的速度與斜面平行時(shí)，小球離斜面的距離達(dá)到最大。因Vy1=gt1=V0tan,所以。三、計(jì)算題19、【解析】 圖1vv1v2根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性和等時(shí)性，當(dāng)船在垂直河岸方向上的分速度v最大時(shí)，渡河所用時(shí)間最短，設(shè)船頭指向上游且與上游河岸夾角為，其合速度v與分運(yùn)動(dòng)速度v1、v2的矢量關(guān)系如圖1所示。河水流速v2平行于河岸，不影響渡河快慢，船在垂直河岸方向上的分速度vv1sin，則船渡河所用時(shí)間為 t。圖2vv1v2A顯然

18、，當(dāng)sin1即90時(shí)，v最大，t最小，此時(shí)船身垂直于河岸，船頭始終指向正對(duì)岸，但船實(shí)際的航向斜向下游，如圖2所示。渡河的最短時(shí)間 tmins25s。船的位移為 svttmin25m125m。船渡過(guò)河時(shí)已在正對(duì)岸的下游A處，其順?biāo)鞯奈灰茷閤v2tminm75m。圖634v合v1v2由于v1v2，故船的合速度與河岸垂直時(shí)，船的渡河距離最短。設(shè)此時(shí)船速v1的方向（船頭的指向）斜向上游，且與河岸成角，如圖634所示，則cos，4124。船的實(shí)際速度為 v合m/sm/s。故渡河時(shí)間 tss38s。20、【解析】作出雨滴飛出后的三維示意圖，如圖所示。雨滴飛出的速度大小 vr，在豎直方向上有hgt2，在水平方向上有svt，又由幾何關(guān)系可得 R，聯(lián)立以上各式可解得雨滴在地面上形成的大圓圈的半徑R。21、解析：設(shè)一層樓的高度為，扶梯上升速度為，人相對(duì)扶梯的速度為，由題意知 當(dāng)扶梯以正常向上運(yùn)行，人仍以在扶梯上行走時(shí)，設(shè)人對(duì)地的進(jìn)度為，由運(yùn)動(dòng)的合成與分解可知：所以，人從一樓到二樓所用的時(shí)間為22、解：小球運(yùn)動(dòng)是合運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向作勻速直線運(yùn)動(dòng)，有 沿斜面向下是做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有 根據(jù)牛頓第二定律列方程 由，式解得說(shuō)明：