圓周運動典型例題學生版(含答案)

1、圓周運動專題總結知識點一、勻速圓周運動1、 定義：質點沿圓周運動，如果在相等的時間里通過的 相等，這種運動就叫做勻速周圓運 動。2、 運動性質：勻速圓周運動是 運動，而不是勻加速運動。因為線速度方向時刻在變化，向 心加速度方向，時刻沿半徑指向圓心，時刻變化3、特征：勻速圓周運動中，角速度 、周期T、轉速n、速率、動能都是恒定不變的；而線速 度V、加速度a、合外力、動量是不斷變化的。4、 受力提特點： 。隨堂練習題1. 關于勻速圓周運動，下列說法正確的是（A 勻速圓周運動是勻速運動BC 物體做勻速圓周運動是變加速曲線運動）勻速圓周運動是勻變速曲線運動D 做勻速圓周運動的物體必處于平衡狀態(tài)2. 關

2、于向心力的說法正確的是（）A.物體由于作圓周運動而產(chǎn)生一個向心力B.向心力不改變做勻速圓周運動物體的速度大小C做勻速圓周運動的物體的向心力即為其所受合外力D.做勻速圓周運動的物體的向心力是個恒力3. 在光滑的水平桌面上一根細繩拉著一個小球在作勻速圓周運動，關于該運動下列物理量中不變的是（A）速度（B）動能（C）加速度（D）向心力知識點二、描述圓周運動的物理量1線速度物理意義：線速度用來描述物體在圓弧上運動的快慢程度。定義：圓周運動的物體通過的弧長d與所用時間 氏的比值，描述圓周運動的“線速度”，其本質就是“瞬時速度”。方向：沿圓周上該點的_方向大?。簐 =二2. 角速度物理意義：角速度反映了物

3、體繞圓心轉動的快慢。定義：做圓周運動的物體，圍繞圓心轉過的角度與所用時間X的比值大小：二二，單位： （ rad s ）3線速度與角速度關系： 4周期和轉速：物理意義：都是用來描述圓周運動轉動快慢的。周期T ：表示的是物體沿圓周運動一周所需要的時間，單位是秒；轉速 n （也叫頻率f ）：表示的是物體在單位時間內轉過的圈數(shù)。n的單位是 （r s ）或 （ r min ） f的單位:1赫茲Hz , f =T5、兩個結論凡是直接用皮帶傳動（包括鏈條傳動、齒輪咬合、摩擦傳動）的兩個輪子，兩輪邊緣上 各點的大小相等；凡是同一個輪軸上（各個輪都繞同一根軸同步轉動）的各點相等（軸上的點除外）（共軸轉動）。6、

4、向心加速度：物理意義：描述速度變化快慢的物理量方向：總是指向 ，時刻在變化。大?。篴 =_=_ =7、向心力（物體以 v做勻速率圓周運動，需要 F或者由幾個力的合力提供向心力，線速度、角速 度、半徑、物體質量的改變引起了向心力的改變）半徑方向指向_的力，是_力。（2） 作用效果：產(chǎn)生 加速度，只改變線速度的 ，不改變線速度的 。（3）大?。篎 二 ma 二 =（4） 來源：向心力是按 命名的力，不是某種 的力，可以由幾個力的 _力或某一個力的力提供；在勻速圓周運動中 _力提供向心力；變速圓周運動中的合外力并不指向圓心，這時合外力可以分解為互相垂直的兩個力：跟圓周相切的分力Fr和指向圓心方向的分

5、力 Fn，F(xiàn)n產(chǎn)生了 加速度，與速度垂直，改變了速度 ，F(xiàn)r產(chǎn)生加速度，切向加速度與物體的速度方向在一條直線上，它改變了速度的 。練習題1 一個物體以角速度 3做勻速圓周運動時，下列說法中正確的是（）A. 軌道半徑越大線速度越大B.軌道半徑越大線速度越小C.軌道半徑越大周期越大D.軌道半徑越大周期越小2.正常走動的鐘表，其時針和分針都在做勻速轉動，下列關系中正確的有（）A. 時針和分針角速度相同 B .分針角速度是時針角速度的 12倍C.時針和分針的周期相同 D .分針的周期是時針周期的 12倍3. 質點做勻速圓周運動時，下列說法正確的是（）A. 線速度越大，周期一定越小B.角速度越大，周期一

6、定越小C.轉速越大，周期一定越小D.圓周半徑越小，周期一定越小4. 關于勻速圓周運動的角速度與線速度，下列說法中正確的是（）A. 半徑一定，角速度與線速度成反比B.半徑一定，角速度與線速度成正比C.線速度一定，角速度與半徑成反比D.角速度一定，線速度與半徑成正比5. A B兩個質點，分別做勻速圓周運動，在相同的時間內它們通過的路程之比Sa： Sb=2： 3,轉過的角度之比-:A：':b=3： 2,則下列說法正確的是（）它們的半徑之比 RA： FB=4 : 9A .它們的半徑之比 RA : RB=2 : 3BC .它們的周期之比Ta : Tb=2 : 3D.它們的周期之比 Ta : Tb

7、=3： 2a動輪，右邊是一個輪軸,6. 如圖所示裝置中，三個輪的半徑分別為r、2r、4r, b點到圓心的距離為r，求圖中a、b、c、d各點的線速度之比、角速度之比、向 心加速度之比。7. 如圖3 4所示的皮帶轉動裝置， 左邊是主過程中皮帶不打滑，則皮圖3 4RA : Rc =1:2 , RA : RB =2 :3。假設在傳動帶輪邊緣上的 A B C三點的角速度之比是 ;線速度之比是 ;向心加速度之比是。&圖示為某一皮帶傳動裝置。主動輪的半徑為ri，從動輪的半徑為煦。已知主動輪做順時針轉動， 轉速為n,轉動過程中皮帶不打滑。下 列說法正確的是（）。A 從動輪做順時針轉動B. 從動輪做逆時

8、針轉動C 從動輪的轉速為土nD.從動輪的轉速為2nri9.圖3-7中圓弧軌道AB是在豎直平面內的1/4圓周，在B點，軌道的 切線是水平的。一質點自A點從靜止開始下滑，不計滑塊與軌道間的摩擦A和空氣阻力，則在質點剛要到達B點時的加速度大小為，剛滑過B點時的加速度大小為10.甲、乙兩名滑冰運動員，M甲二80kg , M乙二40kg，面對面拉著彈簧秤做勻速圓周運動的滑冰表演，兩人相距0.9m，彈簧秤的示數(shù)為9.2N，下列判斷中正確的是（）A.兩人的線速度相同，約為40m/s B.兩人的角速度相同，為 6rad/sC.兩人的運動半徑相同，都是0.45m D.兩人的運動半徑不同，甲為0.3m,乙為0.6

9、m11.在地球上，赤道附近的物體 A和北京附近的物體 B隨地球的自轉而做勻速圓周運動，則（）A .物體A與物體B的向心力都指向地心B.物體A的線速度的大小小于物體 B的線速度的大小C .物體A的角速度的大小小于物體 B的角速度的大小D .物體A的向心加速度的大小大于物體B的向心加速度的大小12. 如圖所示，在勻速轉動的圓筒內壁上，有一物體隨圓筒一起轉下列說法正確的是（）A、物體受重力、向心力、摩擦力三個力B物體受重力、彈力、摩擦力三個力C物體受重力、彈力、向心力、摩擦力D物體受重力、彈力、向心力、三個力13. 如圖所示，A、E、C三個物體放在旋轉圓臺上，動摩擦因數(shù)均為J ,A的質量為2m ,

10、B>C質量均為m ,A、B離軸R,C離軸 2R,則當圓臺旋轉時（設A、B、C都沒有滑動），A、B、C三者的滑動摩擦力認為等于最大靜摩擦力，下列說法正確的是（）A. C物的向心加速度最大;B. B物的靜摩擦力最小；C. 當圓臺轉速增加時，C比A先滑動；D. 當圓臺轉速增加時，B比A先滑動。14.在光滑的水平面上，用長為 I的細線拴一質量為 m的小球，以角速度3做勻速圓周運動，下列說法中正確的是3不變，m越大線越易被拉斷B. m 3不變，I越小線越易被拉斷C. m I不變，3越大線越易被拉斷D. m不變，I減半角速度加倍時，線的拉力不變15. 有一種大型游戲器械，它是一個圓筒形容器，筒壁豎直

11、，游客進入容器后靠筒壁站立.當圓筒開始轉動后，轉速加快到一定程度時，突然地板塌落，游客發(fā)現(xiàn)自己沒有落下 去，這是因為A. 游客處于超重狀態(tài)B. 游客處于失重狀態(tài)C. 游客受到的摩擦力等于重力D. 筒壁對游客的支持力等于重力16. 關于變速圓周運動的向心力的說法中正確的是（）A物體除其他力外，還受到一個向心力的作用B物體所受的合力等于向心力C向心力的大小一直在變化D變速圓周運動的合力的方向不指向圓心 17如圖所示，在雙人花樣滑冰運動中，有時會看到被男運動員拉著的女運動員離開地面在空中 做圓錐擺運動的精彩場面，目測體重為G的女運動員做圓錐擺運動時和水平冰面的夾角約為30重力加速度為g,估算該女運動

12、員（）A. 受到的拉力為3 GB. 受到的拉力為2GC. 向心加速度為，3gD. 向心加速度為2g18質量為m的小球，用長為I的細線懸掛在0點，在0點的正下方£處有一光滑的釘子 P,把小 球拉到與釘子P等高的位置，擺線被釘子擋住如圖讓小球從靜止釋放，當小球第一次經(jīng)過最低 占時（）A. 小球運動的線速度突然減小"B. 小球的角速度突然減小C. 小球的向心加速度突然減小°戶D. 懸線的拉力突然增大19如圖4 3- 11所示，長為L的細繩一端固定，另一端系一質量為m的小球.給小球一個合適的初速度， 小球便可在水平面內做勻速圓周運動，這樣就構成了一個圓錐擺,設細繩與豎直方

13、向的夾角為 e.下列說法中正確的是A. 小球受重力、繩的拉力和向心力作用B. 小球只受重力和繩的拉力作用C. e越大，小球運動的速度越大d. e越大，小球運動的周期越大20長為L的細線，拴一質量為m的小球，一端固定于 0點，讓其在水平面內做勻速圓周運動（這 種運動通常稱為圓錐擺運動），如圖所示，當擺線 L與豎直方向的夾角是a時，求：（1）線的拉力F;（2）小球運動的線速度的大小；（3）小球運動的角速度及周期。21 .如圖17所示，一個豎直放置的圓錐筒可繞其中心軸00轉動，筒內壁粗糙，筒口半徑和筒高分別為R和H筒內壁A點的高度為筒高的一半。內壁上有一質量為m的小物塊。求 當筒不轉動時，物塊靜止在

14、筒壁 A點受到的摩擦力和支持力的大??； 當物塊在A點隨筒做勻速轉動，且其所受到的摩擦力為零時，筒轉動的角速度。22如圖所示，內壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，兩個質量相同的小( )球A和B緊貼著內壁分別在圖中所示的水平面內做勻速圓周運動，則A. 球A的角速度一定大于球 B的角速度E. 球A的線速度一定大于球 B的線速度C. 球A的運動周期一定小于球 B的運動周期D. 球A對筒壁的壓力一定大于球 B對筒壁的壓力知識點三、豎直面內圓周運動的常用模型:輕繩模型輕桿模型過拱橋* 亠 r-帶J %才kJIy /、/1 X* fi5/噸14幗f ir (f1 q %1VV V.V.&qu

15、ot;r輕繩外軌道輕桿管道1"伙無約束的（無支撐的情況）（有支撐的情況） v*gR時繩子或軌道 v > JgR時輕桿或管道對當v>/gR時，車_對物體的彈力為物體的彈力為 v = JgR是汽在豎方向方向直面上做圓周運動的v =、:gR時繩子或軌道對v =時輕桿或管道對物最大速度.物體的彈力為體的彈力為v < JgR時，物體v <yigR時，輕桿或管道對 V = 揷是物體能否在豎 直面上能過最咼點（能完成完 整的圓周運動）的最小速度。物體的彈力為方向 v=jgR是物體所受彈力的方向變化的臨界速度.-b池、1.如圖4-4所示，細桿的一端與一小球相連， 可繞過0點的

16、水平軸自由轉動。 現(xiàn)給小Io'； 球一初速度，使它做圓周運動，圖3中a、b分別表示小球軌道的最低點和最高點，則桿a圖4-4對球的作用力可能是( )A. a處為拉力，b處為拉力B.a處為拉力，b處為推力C.a處為推力，b處為拉力D.a處為推力，b處為推力答案A、Bo2. 如圖，用長為I的細繩拴著質量為 m的小球在豎直平面內做圓周運動，則下列說法中正 確的是 ()A. 小球在圓周最高點時所受的向心力一定為重力廠 、B. 小球在最高點時繩子的拉力不可能為零*； /C. 若小球剛好能在豎直平面內做圓周運動，則其在最高點的速 率為- gLD. 小球過最低點時繩子的拉力一定大于小球重力3 .長為L

17、的細繩，一端系一質量為 m的小球，另一端固定于某點，當繩豎直時小球靜止，再 給小球一水平初速度V。，使小球在豎直平面內做圓周運動，并且剛好能過最高點，則下列說法中.球過最高點時，繩的拉力為 mgD.球過最高點時，速度大小為 Lg正確的是 ()A.球過最高點時，速度為零B2C.開始運動時，繩的拉力為 m二L4如圖6-11-3所示，一輕桿一端固定質量為m的小球，以另一端0為圓心，使小球做半徑為R的圓周運動，以下說法正確的是()A. 球過最高點時，桿所受的彈力可以等于零B. 球過最高點時，最小速度為 、RgC. 球過最高點時，桿對球的彈力一定與球的重力方向相反D. 球過最高點時，桿對球的彈力可以與球

18、的重力反向，此時重力一定大于桿對球的彈力m= 0.5kg，繩長 L = 40cm,求:5. 繩系著裝水的水桶，在豎直平面內做圓周運動，水的質量(1) 為使桶在最高點時水不流出，桶的最小速率？(2) 桶在最高點速率 v = 3m/s時，水對桶底的壓力?O點在豎直平面內轉動，另一端固定著一個4- 3- 16所示，求在下列兩種情況下桿對6. 長L= 0.5 m質量可忽略的細桿，其一端可繞 物體A A的質量為m= 2 kg，當A通過最高點時，如圖 小球的作用力：A在最低點的速率為.21 m/s ;(2) A在最低點的速率為 6 m/s.7. 汽車過凸形橋，已知橋的半徑為8%為了保證汽車對汽車的抓地力，

19、汽車與地面的擠壓不能小于車重的0.2倍，則汽車過凸形橋頂?shù)淖畲笏俣炔荒艹^()A 4m/s B 、8m/s C 、10m/s D 、4 . 5 m/s8. 汽車過凹形橋，汽車車身載重的彈簧板受承載能力是一定的，某汽車彈簧板能承載車重的10倍力的作用，汽車要以高速過半徑為 40m的凹形橋，則汽車在凹形橋最底端的最大速度是多少?( )A 60m/s B 、20 . 10 m/s C 、20 11 m/s D 、40m/學習必備歡迎下載9. 半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上，如面3-11所示。頂部有一小物體甲，今給它一個水平初速度V。二,gR，則物體甲將（）A. 沿球面下滑至m點B. 先沿球面下滑

20、至某點 N,然后便離開球面作斜下拋運動C. 按半徑大于R的新的圓弧軌道作圓周運動D. 立即離開半圓球作平拋運動10. 汽車質量m為1.5x 104 kg，以不變的速率先后駛過凹形路面和凸形路面，路面圓弧半徑均為15 m,如圖3-17所示如果路面承受的最大壓力不得超過2x 105 N，汽車允許的最大速率是多少？汽車以此速率駛過路面的最小壓力是多少?火車轉彎問題1. 火車轉彎時的運動特點： 火車轉彎時做的是 運動，因而具有向心加速度，需要向心力。2為了消除火車車輪對路軌的側向壓力，鐵路彎道處內、外軌不在同一水平面上，即 高、低。其高度差是根據(jù)轉彎處軌道的半徑和規(guī)定的行駛速度而設計的。3. 計算規(guī)定

21、速度：設火車質量m軌道平面傾角0、軌道轉彎處半徑r、規(guī)定的車速v,則應有 （寫出表達式）4. 在轉彎處：（1）若列車行駛的速率等于規(guī)定速度，則兩側軌道都不受車輪對它的側向壓力（2）若列車行駛的速率大于規(guī)定速度， 則_軌必受到車輪對它向 _的壓力（填“內”或“外”）.（3）若列車行駛的速率小于規(guī)定速度，則_軌必受到車輪對它向 _的壓力（填“內”或“外”）.1、火車以某一速度v通過某彎道時，內、外軌道均不受側壓力作用，下面分析正確的是（）A.軌道半徑R=v2/gB.若火車速度大于v時，外軌將受到側壓力作用，其方向平行軌道平面向外C. 若火車速度小于v時，外軌將受到側壓力作用，其方向平行軌道平面向內D. 當火車質量改變時，安全速率也將改變2. 在高速公路的拐彎處，通常路面都是外高內低。如圖所示，在某路段汽車向左拐彎，司機R的圓周運動。設內外路面高度左側的路面比右側的路面低一些。汽車的