高一物理圓周運動專題復(fù)習(xí)

1、曲線運動一、勻速圓周運動各物理量之間的關(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，角速度相等但線速度大小不同  皮帶傳動或齒輪傳動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，線速度與角速度成正比；當(dāng)角速度一定時，線速度與半徑成正比 二、向心力 向心力定義：做勻速圓周運動的物體受到的合外力總是指向圓心，這個力叫做向心力。   【注意】向心力是根據(jù)力

2、的作用效果命名，不是某種特殊性質(zhì)的力。 向心力的來源：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動所需的向心力。 向心力的方向：總是沿半徑指向圓心，方向時刻與線速度方向垂直，故方向時刻在改變。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。 勻速圓周運動的條件：具有初速度v，合外力大小不變，方向時刻垂直線速度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動。 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，且每時每刻都在不斷地變化。所以勻速

3、圓周運動是變加速曲線運動 （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： 做圓周運動的物體，在所受合力突然消失或者不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下，就做逐漸遠離圓心的運動，這種運動就叫離心運動。 l 勻速圓周運動解題步驟： 明確研究對象，確定它在哪個平面內(nèi)做圓周運動，找出圓心和半徑 確定研究對象在某位置（某時刻）所處狀態(tài)，進行受力分析，作出受力分析圖，找出向心力的來源 根據(jù)向心力公式fn= m2r=m v2/r=mv=m（2/t）2r列方程，取“向

4、心”方向為正 檢查結(jié)果的合理性，并進行必要的分析討論。練習(xí)：一、不定項選擇1、關(guān)于曲線運動，下列說法中正確的是（ ）a. 曲線運動一定是變速運動 b. 變速運動一定是曲線運動c. 曲線運動可能是勻變速運動 d. 變加速運動一定是曲線運動2、關(guān)于向心加速度，以下說法中正確的是（ ）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. 物體做圓周運動時的加速度方向始終指向圓心d. 物體做勻速圓周運動時的加速度方向始終指向圓心3、如圖，農(nóng)民在精選谷種時，常用一種叫“風(fēng)車”的農(nóng)具進行分選 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不同

5、，自然分開對這一現(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，飛得遠些  c谷種飛出洞口時的速度比癟谷飛出洞口時的速度小些  d谷種和癟谷在豎直方向做自由落體運動4、物體受到四個恒力作用而做勻速直線運動，如果突然撤掉其中的一個力，它可能做（ ）a勻速直線運動 b勻加速直線運動c勻減速直線運動 d曲線運動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平彎道做勻速圓周運動，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

6、f乙大小均與汽車速率無關(guān)6、如圖所示，兩個相對斜面的傾角分別為37°和53°，在斜面頂點把兩個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。若不計空氣阻力，則a、b兩個小球的運動時間之比為（ ）a.1:1 b.4:3 c.16:9 d.9：16abvavbo7、如圖所示，兩個小球固定在一根長為l的桿的兩端，繞桿上的o點做圓周運動。當(dāng)小球a的速度為va時，小球b的速度為vb，則軸心o到小球a 的距離是（ ）a. b. c. d. lm8、如圖所示，將一質(zhì)量為m的擺球用長為l的細繩吊起，上端固定，使擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，細繩就會沿圓錐面旋轉(zhuǎn)，這樣就構(gòu)成

7、了一個圓錐擺。關(guān)于擺球的受力情況，下列說法中正確的是（ ）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，有兩個質(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)做勻速圓周運動，則以下說法中正確的是（ ）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球的運動周期必定小于b球的運動周期da球?qū)ν脖诘膲毫Ρ囟ù笥赽球?qū)ν脖诘膲毫?0、如圖所示一皮帶輪傳動裝置，右輪半徑為r，a是它邊緣上的一點。左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪半徑

8、為2r，b點在小輪上，到小輪中心距離為r，c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上，若在傳動過程中，皮帶不打滑，則（      ）  aa點與b點的線速度大小相等   ba點與b點的角速度大小相等 ca點與c點的線速度大小相等   da點與d點的向心加速度大小相等11、（全國卷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。物體與斜面接觸時速度與水平方向的夾角滿足a.tan=sinb. tan=cosc. tan=tand. tan=2tan12、

9、（江蘇卷）如圖所示，粗糙的斜面與光滑的水平面相連接，滑塊沿水平面以速度運動設(shè)滑塊運動到a點的時刻為t=0，距a點的水平距離為x，水平速度為由于不同，從a點到b點的幾種可能的運動圖象如下列選項所示，其中表示摩擦力做功最大的是 13、為了測定子彈的飛行速度，在一根水平放置的軸桿上固定兩個薄圓盤ab，ab平行相距，軸桿的轉(zhuǎn)速為，子彈穿過兩盤留下兩彈孔，測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動規(guī)律的照片，圖中a、b、c為三個同時由同一點出發(fā)的小球。aa為a球在光滑水平面上以速度v運動

10、的軌跡； bb為b球以速度v被水平拋出后的運動軌跡；cc為c球自由下落的運動軌跡。通過分析上述三條軌跡可得出結(jié)論： 。abcd15、在研究平拋運動的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長l1.25cm，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中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裝置中，右邊兩輪固定在一起同軸轉(zhuǎn)動，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

11、與水平方向成變成，則此物體初速度大小是_，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b處，設(shè)空氣阻力不計，則：（1）小球從a運動到b處所需的時間t= ；（2）從拋出開始計時，經(jīng)過t1= 小球離斜面的距離達到最大。 三、計算題19、已知某船在靜水中的速率為v14m/s，現(xiàn)讓船渡過某條河，假設(shè)這條河的兩岸是理想的平行線，河寬為d100m，河水的流動速度為v23m/s，方向與河岸平行。試分析： 欲使船以最短時間渡過河去，航向怎樣？最短時間是多少？到達對岸的位置怎樣？船發(fā)生的位移是多大？ 欲使船渡河過程中的航行距離最短

12、，船的航向又應(yīng)怎樣？渡河所用時間是多少？20、雨傘邊緣半徑為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大圓圈，則此圓圈的半徑r為多大？21、某人站在電動扶梯上不動，扶梯正常運行，人經(jīng)時間由一樓升到二樓，如果自動扶梯不動，人從一樓沿扶梯走到二樓所用的時間為，現(xiàn)在扶梯正常運行，人也保持原來的速率沿扶梯向上走，則人從一樓到二樓所用的時間是多少？22、光滑斜面傾角為，長為l，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，水平方向位移多大？23、如圖所示，兩個質(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

13、細線連接，欲使兩球繞軸以600rmin的轉(zhuǎn)速在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動而光滑動，兩球離轉(zhuǎn)動中心各為多少厘米？繩上拉力是多少？ 24、（江蘇卷） (15分)拋體運動在各類體育運動項目中很常見，如乒乓球運動現(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問題，設(shè)球臺長2l、網(wǎng)高h，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)若球在球臺邊緣o點正上方高度為h1處以速度，水平發(fā)出，落在球臺的p1點(如圖實線所示)，求p1點距o點的距離x1。(2)若球在o點正上方以速度水平發(fā)出，恰好在最高點時越過球網(wǎng)落在球臺的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)

14、反彈恰好越過球網(wǎng)且剛好落在對方球臺邊緣p3，求發(fā)球點距o點的高度h325、如圖所示，直徑為d的紙筒，以角速度繞o軸轉(zhuǎn)動，一顆子彈沿直徑水平穿過圓紙筒，先后留下ab兩個彈孔，且oaob間的夾角為，則子彈的速度為多少？參考答案：一、不定項選擇1、a、c 曲線運動的速度方向沿曲線的切線方向，一定是變化的，所以曲線運動一定是變速運動。變速運動可能是速度的方向不變而大小變化，則可能是直線運動。當(dāng)物體受到的合力是大小、方向不變的恒力時，物體做勻變速運動，但力的方向可能與速度方向不在一條直線上，這時物體做勻變速曲線運動。做變加速運動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，這時物體做變

15、速直線運動。2、a、d 向心加速度的方向沿半徑指向圓心，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。物體做勻速圓周運動時，只具有向心加速度，加速度方向始終指向圓心；一般情況下，圓周運動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 由平拋運動的位移規(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)動桿的兩端，故兩小球做圓周運動的角速度相同，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)過的角度（為

16、整數(shù)）由于軸桿轉(zhuǎn)速為，所以盤轉(zhuǎn)動的角速度為子彈在ab間運動的時間等于圓盤轉(zhuǎn)過角所用的時間所以，子彈的速度為當(dāng)時，當(dāng)時，所以，符合題意的選項c二、填空題14、做平拋運動的物體在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做自由落體運動。 【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，說明平拋運動物體b在豎直方向上的運動特點與自由落體運動相同；而a、b兩小球在任一曝光瞬間的位置總在同一豎直線上，說明平拋運動物體b在水平方向上的運動特點與勻速直線運動相同。15、【解析】由水平方向上abbccd可知，相鄰兩點的時間間隔相等，設(shè)為t，豎直方向相鄰兩點間距之差相等，yl，則由 xat2，得 t。

17、時間t內(nèi)，水平方向位移為x2l，所以v02m/s0.70m/s。16、【解析】a、b兩輪由皮帶帶動一起轉(zhuǎn)動，皮帶不打滑，故a、b兩輪邊緣上各點的線速度大小相等。b、c兩輪固定在同一輪軸上，同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等。由vr可知，b、c兩輪邊緣上各點的線速度大小不等，且c輪邊緣上各點的線速度是b輪邊緣上各點線速度的兩倍，故有 vavbvc112。a、b兩輪邊緣上各點的線速度大小相等，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，其中分別是及時刻的瞬時速度在這兩個時刻，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

18、兩式解得 物體在這內(nèi)下落的高度 18、【解析】（1）小球做平拋運動，同時受到斜面體的限制，設(shè)從小球從a運動到b處所需的時間為t，水平位移為x=v0t豎直位移為y=由數(shù)學(xué)關(guān)系得: （2）從拋出開始計時，經(jīng)過t1時間小球離斜面的距離達到最大,當(dāng)小球的速度與斜面平行時，小球離斜面的距離達到最大。因vy1=gt1=v0tan,所以。三、計算題19、【解析】 圖1vv1v2 根據(jù)運動的獨立性和等時性，當(dāng)船在垂直河岸方向上的分速度v最大時，渡河所用時間最短，設(shè)船頭指向上游且與上游河岸夾角為，其合速度v與分運動速度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

19、方向上的分速度vv1sin，則船渡河所用時間為  t。圖2vv1v2a顯然，當(dāng)sin 1即90°時，v最大，t最小，此時船身垂直于河岸，船頭始終指向正對岸，但船實際的航向斜向下游，如圖2所示。渡河的最短時間 t mins25s。船的位移為  sv tt min×25m125m。船渡過河時已在正對岸的下游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，船的渡河距離最短。設(shè)此時船速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c

20、os ，41°24。船的實際速度為  v合m/sm/s。故渡河時間 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，人相對扶梯的速度為，由題意知 當(dāng)扶梯以正常向上運行，人仍以在扶梯上行走時，設(shè)人對地的進度為，由運動的合成與分解可知：所以，人從一樓到二樓所用的時間為22、解：小球運動是合運動，小球在水平方向作勻速直線運動，有