高一物理學(xué)案圓周運動復(fù)習(xí)

1、第5章期末復(fù)習(xí)圓周運動任務(wù)一、描述圓周運動的物理量自學(xué)：1、一質(zhì)點做勻速圓周運動，軌道半徑為r，在時間t內(nèi)從A到B轉(zhuǎn)過的弧長為s，則質(zhì)點通過C點時線速度的大小為 ，方向沿 的切線方向；質(zhì)點通過C點時角速度的大小為 ；質(zhì)點做圓周運動的周期為 ；質(zhì)點在C點時的加速度大小為 ，方向從 指向 。2、關(guān)于向心加速度的物理意義，下列說法正確的是（ ）A. 它描述的是線速度方向變化的快慢 B.它描述的是線速度大小變化的快慢C.它描述的是轉(zhuǎn)速變化的快慢 D.它描述的是角速度變化的快慢3、如圖所示，在皮帶傳動裝置中，主動輪A和從動輪B半徑不等，皮帶與輪之間無相對滑動，則下列說法中正確的是A兩輪的角速度相等 B兩

2、輪邊緣的線速度大小相等C兩輪邊緣的向心加速度大小相等 D兩輪轉(zhuǎn)動的周期相同任務(wù)二、勻速圓周運動的向心力及其來源自學(xué)：分析下列幾種情形做勻速圓周運動的物體的受力情況并確定其向心力的來源。圖1， 圓盤勻速圓周運動，物體與圓盤保持相對靜止；圖2，轉(zhuǎn)筒勻速圓周運動，物體與轉(zhuǎn)筒保持相對靜止；圖3，細(xì)繩栓一小球使小球在光滑水平面上做勻速圓周運動；圖4，用懸線將小球系在天花板上，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動（圓錐擺）；圖5，小球套在光滑圓環(huán)上，與圓環(huán)保持相對靜止，圓環(huán)繞豎直方向?qū)ΨQ軸勻速轉(zhuǎn)動；圖6，小球沿光滑固定漏斗內(nèi)壁做水平面上的勻速圓周運動；圖7，火車以規(guī)定速度轉(zhuǎn)彎。小結(jié)：1、做勻速圓周運動的物體，受到

3、的合外力一定沿 方向，提供物體做圓周運動的 。2、圖4到圖7對應(yīng)的4種情形物體的受力有何共同之處？探究：在如圖所示的圓錐擺中，已知繩子長度為L ，繩子轉(zhuǎn)動過程中與豎直方向的夾角為 ，試求繩子對小球的拉力和小球做圓周運動的周期、角速度、線速度。針對訓(xùn)練、如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，兩個小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則A球A的角速度大于球B的角速度 B球A的線速度大于球B的線速度C球A的運動周期小于球B的運動周期 D球A對筒壁的壓力等于球B對筒壁的壓力AB任務(wù)三、豎直面內(nèi)圓周運動的最高點與最低點2 / 8探究：如圖所示，質(zhì)量m=0.1

4、kg的小球在長為L=0.3m的輕桿作用下在豎直面內(nèi)做圓周運動，已知小球在最高點的速率為v1=2m/s，最低點的速率v2=4m/s。g取10m/s2，分別求小球在最高點和最低點時輕桿對小球的作用力的大小與方向。小結(jié)：在豎直面內(nèi)做半徑為R的變速圓周運動的物體，受的的沿 方向的合外力或合外力沿 方向的分力提供向心力；物體通過最高點的速度v= 時，物體此時只受重力的作用。評價1、質(zhì)點做勻速圓周運動，則 A在任何相等的時間里，質(zhì)點的位移都相等 B在任何相等的時間里，質(zhì)點通過的路程都相等C在任何相等的時間里，連接質(zhì)點和圓心的半徑轉(zhuǎn)過的角度都相等D在任何相等的時間里，質(zhì)點運動的平均速度都相等2、關(guān)于向心加速

5、度，下列說法正確的是A向心加速度越大，物體速率變化越快 B向心加速度大小與軌道半徑成反比C向心加速度方向始終與速度方向垂直 D在勻速圓周運動中，向心加速度是恒定的3、A、B兩質(zhì)點分別做勻速圓周運動，在相等的時間內(nèi)，它們通過的弧長之比sA ：sB =2:3，而轉(zhuǎn)過的角度之比：，則它們的周期之比 ，角速度之比 ，線速度之比 .勻速圓周運動復(fù)習(xí)1.關(guān)于質(zhì)點做勻速圓周運動的下列說法中正確的是（ ） A.由可知，與r成反比 B.由可知，與r成正比 C.當(dāng)一定時，與r成反比 D.由可知，角速度與轉(zhuǎn)速n成正比2關(guān)于向心加速度，下面說法正確的是（ ） A.向心加速度是描述線速度變化的物理量 B.向心加速度只改

6、變線速度的方向，不改變線速度的大小 C.向心加速度大小恒定，方向時刻改變 D.向心加速度的大小也可用來計算3一小球被細(xì)線拴著做勻速圓周運動，若其軌道半徑為R，向心加速度為，則 A.小相對于圓心的位移不變 B.小球的線速度為C.小球在時間t內(nèi)通過的路程 D.小球做圓周運動的周期為4.下列說法中正確的是 ( )A.勻速圓周運動的速度大小保持不變，所以做勻速圓周運動的物體沒有加速度B.做勻速圓周運動的物體，雖然速度大小不變，但方向時刻都在改變，所以必有加速度C.做勻速圓周運動的物體，加速度的大小保持不變，所以是勻變速曲線運動D.勻速圓周運動的加速度大小雖然不變，但方向始終指向圓心，加速度的方向發(fā)生了

7、變化，所以勻速圓周運動既不是勻速運動，也不是勻變速運動5.甲乙物體都做勻速圓周運動，甲球的軌道半徑是乙球的2倍，在1min內(nèi)甲球轉(zhuǎn)動次數(shù)是乙球的1/2，則兩球的加速度之比是( )A1:1 B1:2 C2:3 D3:26.繩一端系重物，手執(zhí)另一端使重物在光滑水平面上做勻速圓周運動，下述說法正確的是A.角速度一定時，線長易斷 B.線速度一定時，線長易斷C.周期一定時，線長易斷 D.向心加速度一定時，線短易斷7.上海錦江樂園新建的“摩天轉(zhuǎn)輪”可在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，其直徑達(dá)98m，世界排名第五。游人乘坐時，轉(zhuǎn)輪始終不停地勻速轉(zhuǎn)動，每轉(zhuǎn)動一周用時25min，則。A.每時每刻，每個人受到的合力都不等于零 B

8、.每個乘客都在做加速度為零的勻速運動C.乘客在乘坐過程中，對座位的壓力始終不變D.乘客在乘坐過程中的機械能始終不變8.由于地球自轉(zhuǎn)，地球上的物體都隨地球一起轉(zhuǎn)動。所以（ ）A在我國各地的物體都有相同的角速度；B位于赤道地區(qū)的物體的線速度比位于兩極地區(qū)的小；C位于赤道地區(qū)的物體的線速度比位于兩極地區(qū)的大；D地球上所有物體的向心加速度方向都指向地心。9、在水平圓盤上分別放甲、乙、丙三個質(zhì)量分別為m、2m、3m的物體，其軌道半徑分別為r、2r、3r如圖所示，三個物體的最大靜擦力皆為所受重力的k倍，當(dāng)圓盤角速度由小緩慢增加，相對圓盤首先滑動的是：（ ）A、甲物體 B、乙物體C、丙物體 D、三個物體同時

9、滑動 10.如圖6-7-10所示，半徑為r的圓柱形轉(zhuǎn)筒，繞其豎直中心軸OO轉(zhuǎn)動，小物體在圓筒的內(nèi)壁上，它與圓筒間的動摩擦因數(shù)為，要使小物體不下落，圓筒轉(zhuǎn)動的角速度至少為 A. B. C. D. 11.一輛卡車在丘陵地勻速行駛,地形如圖6-8-5所示,由于輪胎太舊,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段應(yīng)是A.a處 B.b處 C.c處D.d處12.關(guān)于鐵道轉(zhuǎn)彎處內(nèi)、外鐵軌間的高度關(guān)系，下列說法中正確的是【 B 】A內(nèi)、外軌一樣高，以防列車傾倒造成翻車事故B外軌比內(nèi)軌略高，這樣可以使列車順利轉(zhuǎn)彎，減少車輪與鐵軌的側(cè)向擠壓C因為列車轉(zhuǎn)彎處有向內(nèi)傾倒的可能，故一般使內(nèi)軌高于外軌，以防列車翻倒D以上說法均不對1

10、3已知rB=2rA，分析下圖中A、B兩點的線速度、角速度有什么關(guān)系？14已知rA=rB=2rC，分析下列情況下，輪上各點的線速度、角速度有什么關(guān)系？由v=r可得（1）當(dāng)v一定時，與r成_。（2）當(dāng)一定時，v與r成_。（3）當(dāng)r一定時，v與成_ 15某時鐘上秒針、分針、時針的長度之比為L1:L2 :L3=3:2:1，試求：（1）秒針、分針、時針轉(zhuǎn)動的周期之比；（2）秒針、分針、時針轉(zhuǎn)動的角速度之比；（3）秒針、分針、時針尖端的線速度之比。16一根長0.5m的繩子受15N的拉力就會拉斷，現(xiàn)把繩的一端固定，另一端拴一個質(zhì)量為0.3kg的小球，使小球以繩長為半徑在光滑的水平面上做勻速圓周運動，問允許的

11、最大角速度是多少？17一個圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，角速度是4rad/s盤面上距盤中心0.01m的位置有一個質(zhì)量為0.10kg的小物體能夠隨盤一起轉(zhuǎn)動如圖5617所示，求物體轉(zhuǎn)動的向心加速度的大小和方向圖5-6-1718.水平放置的圓盤，可以繞中心O點旋轉(zhuǎn)，盤上放一個質(zhì)量為0.3kg的鐵塊，鐵塊與中間一根質(zhì)量可以不計的彈簧秤相連接，如圖所示。鐵塊隨圓盤一起勻速轉(zhuǎn)動，角速度是10rad/s時，鐵塊距中心O點40cm遠(yuǎn)，這時彈簧秤的示數(shù)是10N，則圓盤對鐵塊的摩擦力大小是 N。19、如右圖所示的圓錐擺，擺線與豎線的夾角為，則小球的的向心加速度為 ；若擺球的質(zhì)量為M，則向心力的大小等于 ，繩子的受到的

12、拉力為 。20.一列火車以72km/h的速度運行，在駛近一座鐵橋時，火車以0.1m/s2的加速度減速，90s后到達(dá)鐵橋，如果機車輪子半徑為60cm，車廂輪子的半徑為36cm，求火車到達(dá)鐵橋時機車輪子和車廂輪子的轉(zhuǎn)速和輪子邊緣的向心加速度。（車輪與軌道間無滑動。）豎直面內(nèi)的圓周運動大多是變速圓周運動，對這類問題我們只討論最高點和最低點的情況，請看下面的問題：例1如圖所示沒有支撐的小球，如細(xì)繩約束(圖甲)、外側(cè)軌道約束（圖乙）下，在豎直面內(nèi)做圓周運動能過最高點的最小速度是多少？若小球的速度大于臨界速度繩或軌道對小球的彈力發(fā)生怎樣的變化？若小球的速度小于臨界速度又會出現(xiàn)什么情況？（設(shè)小球的質(zhì)量為m，

13、繩長、軌道半徑均為R） 例2如圖所示輕桿約束下，在豎直面內(nèi)做圓周運動過最高點時的情況。（1）臨界條件：由于桿的支撐作用，小球恰能到達(dá)最高點的臨界速度_。（2）小球在最高點，輕桿對小球的彈力情況：當(dāng)V=0時，輕桿對小球有豎直_的支持力，F(xiàn)=_。當(dāng)V=時，mg = m，F(xiàn)=_。當(dāng)0V時，桿對小球有指向圓心的拉力F，且隨V增大F將如何變化？例3如圖所示小球在豎直面內(nèi)做圓周運動過最高點時，光滑硬管對小球的彈力情況。當(dāng)V=0時，管的內(nèi)壁下側(cè)對小球有豎直_的支持力，F(xiàn)N=_。當(dāng)V=時，F(xiàn)N=_。當(dāng)0V時，管的內(nèi)壁上側(cè)對小球有豎直_的壓力，大小隨V增大而_。思考：通過上面幾個例子的分析，請同學(xué)們比較一下繩約

14、束和桿約束（軌道約束）的區(qū)別？【思考練習(xí)】1長L=0.5m的輕桿，一端固定于O點，另一端連有質(zhì)量m=3kg的小球，繞O點在豎直面內(nèi)作圓周運動，當(dāng)它通過最高點時小球的速率為V=2m/s，此時桿受到【 】A6N的拉力 B6N的壓力 C24 N的拉力 D24 N的壓力 2繩系著裝有水的水桶，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，水的質(zhì)量m=0.5kg，繩長為L=60cm,求： （1）最高點水不流出的最小速率； （2）水在最高點速率v=3m/s時，水對桶底的壓力。3.有一輕質(zhì)桿，長l=0.5m；一端固定一質(zhì)量m=0.5kg的小球，輕桿繞另一端在豎直面內(nèi)做圓周運動。（1）當(dāng)小球運動到最高點的速度大小為4m/s時，求小球?qū)U的作用力；（2）當(dāng)小球運動到最低點時，球受桿的拉力為41N，求此時小球的速度大小。4如圖所示，質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓軌道上做圓周運動