圓周運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題(共21頁(yè))

1、第二章 圓周運(yùn)動(dòng)本章內(nèi)容是牛頓運(yùn)動(dòng)定律在曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中的具體應(yīng)用，復(fù)習(xí)好本章的概念和規(guī)律，將加深對(duì)速度、加速度及其關(guān)系的理解，加深對(duì)牛頓第二定律的理解，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在高考中對(duì)本章知識(shí)的考查重點(diǎn)在于勻速圓周運(yùn)動(dòng)及其重要公式，特別是勻速圓周運(yùn)動(dòng)的力學(xué)特點(diǎn)，要引起足夠(zgu)的重視，另外天體運(yùn)動(dòng)的考查都離不開(kāi)勻速圓周運(yùn)動(dòng)。有相當(dāng)一部分是與電場(chǎng)、磁場(chǎng)、機(jī)械能結(jié)合的綜合題，以及與實(shí)際生活、新科技、新能源等結(jié)合的應(yīng)用性題型。核心知識(shí)課標(biāo)解讀勻速圓運(yùn)動(dòng)1了解物體做圓周運(yùn)動(dòng)的特征2理解線(xiàn)速度、角速度、周期的概念，會(huì)用公式計(jì)算3理解線(xiàn)速度、解速度、周期之間的關(guān)系向心力4理解向心力是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)

2、受到的力5理解向心力公式的含義，并能用來(lái)計(jì)算相關(guān)問(wèn)題6理解向心加速度的概念7知道在變速圓周運(yùn)動(dòng)中可用公式求質(zhì)點(diǎn)的向心力和加速度離心現(xiàn)象及其應(yīng)用8知道什么是離心現(xiàn)象，知道做離心現(xiàn)象的條件9結(jié)合生活實(shí)例，知道離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和危害及其防止 專(zhuān)題(zhunt)一勻速圓周運(yùn)動(dòng) 知識(shí)(zh shi)梳理 物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓周的運(yùn)動(dòng)，叫圓周運(yùn)動(dòng)。物體在作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，若在任意相等時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(zhǎng)度都相等，這樣的圓周運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。1勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度 所謂線(xiàn)速度，就是作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的即時(shí)速度。作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在圓周上各點(diǎn)的線(xiàn)速度方向是圓周上各點(diǎn)的切線(xiàn)方向。 作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體在圓周軌跡

3、上各點(diǎn)的線(xiàn)速度大小都相等，若物體沿半徑為R的圓周作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間為T(mén)(稱(chēng)為周期)，則線(xiàn)速度的大小為：v= 雖然作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體線(xiàn)速度的大小不變，但線(xiàn)速度的方向時(shí)刻在改變所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。2勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度 用連接物體和圓心的半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度跟轉(zhuǎn)過(guò)這個(gè)角度所用時(shí)間t的比值來(lái)表示，即： =，比值(bzh)叫做(jiozu)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度。 在國(guó)際單位制中角度的單位是弧度(hd)，時(shí)間單位是秒，角速度單位是弧度/秒。 角速度與周期丁的關(guān)系是：=2/T 角速度和線(xiàn)速度的關(guān)系是v=r 在實(shí)際應(yīng)用中，人們也常用轉(zhuǎn)速n來(lái)描述作勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的快慢。所謂轉(zhuǎn)速是指作勻速圓周

4、運(yùn)動(dòng)的物體每秒轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)，用符號(hào)n來(lái)表示。角速度與n的關(guān)系是：=2n 例題評(píng)析 名稱(chēng) 鏈輪 飛輪齒數(shù)N/個(gè)48 38 28 15 16 18 21 24 28【例1】某種變速自行車(chē)，有六個(gè)飛輪和三個(gè)鏈輪，如圖所示，鏈輪和飛輪的齒數(shù)如下表所示，前后輪直徑為660mm，人騎該車(chē)行進(jìn)速度為4m/s時(shí)，腳踩踏板做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度最小值約為( )A.1.9rad/s B.3.8rad/s C.6.5rad/s D.7.1rad/s 【分析與解答】：車(chē)行進(jìn)速度與前、后車(chē)輪邊緣相對(duì)軸的線(xiàn)速度相等，故后輪邊緣的線(xiàn)速度為4m/s，后輪的角速度=v/R12rad/s，飛輪與后輪為同軸裝置，故飛輪的角速度=12

5、rad/s，飛輪與鏈輪是用鏈條連接的，故鏈輪與飛輪線(xiàn)速度相同，所以1r1=2r2 其中r1r2分別為飛輪和鏈輪的半徑，因輪周長(zhǎng)L=NL=2r，N為齒數(shù)，L為兩鄰齒間的弧長(zhǎng)，因由同一鏈條相連故，L相同，rN，所以lN1=2N2又踏板與鏈輪同軸，腳踩踏板的角速度2=3，3=1N1/N2,等等，要使3最小，則N1=15，N2=48，故3=3.8rad/s【答案】：B點(diǎn)評(píng) 注意同軸裝置角速度相同，同傳動(dòng)裝置線(xiàn)速度相同此題要知道鏈條連接兩輪半徑與它們的齒數(shù)正比【例2】測(cè)定氣體分子速率的部分裝置如圖所示，放在高真空容器中，A、B是兩個(gè)圓盤(pán)，繞一根共同軸以相同的轉(zhuǎn)速n25轉(zhuǎn)/秒勻速轉(zhuǎn)動(dòng).兩盤(pán)相距L20，盤(pán)上

6、各開(kāi)一很窄的細(xì)縫，兩盤(pán)細(xì)縫之間成6的夾角，已知?dú)怏w分子恰能垂直通過(guò)兩個(gè)圓盤(pán)的細(xì)縫，求氣體分子的最大速率?！痉治雠c解答】 氣體分子沿直線(xiàn)通過(guò)L的時(shí)間為這段時(shí)間內(nèi)圓盤(pán)B轉(zhuǎn)過(guò)的弧度值為要使氣體分子能夠通過(guò)縫隙，綜合(zngh)得 【例3】.如圖所示，A、B兩質(zhì)點(diǎn)繞同一圓心(yunxn)按順時(shí)針?lè)较蜃鲃蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，A的周期為T(mén)1，B的周期(zhuq)為T(mén)2，且T1T2，在某時(shí)刻兩質(zhì)點(diǎn)相距最近，開(kāi)始計(jì)時(shí)，問(wèn)：B A O（1）何時(shí)刻兩質(zhì)點(diǎn)相距又最近？（2）何時(shí)刻兩質(zhì)點(diǎn)相距又最遠(yuǎn)？【分析與解答】選取B為參照物（1）AB相距最近，則A相對(duì)于B轉(zhuǎn)了n轉(zhuǎn)，其相對(duì)角度=2n相對(duì)角速度為相=1-2，則經(jīng)過(guò)時(shí)間：t=/

7、相=2n/（1-2）= （n=1、2、3）（2）AB相距最遠(yuǎn)，則A相對(duì)于B轉(zhuǎn)了（n-）轉(zhuǎn)，其相對(duì)角度： =2（n-）則經(jīng)過(guò)時(shí)間：t=/相= （n=1、2、3）點(diǎn)評(píng)本題關(guān)鍵是弄清相距最近或最遠(yuǎn)需通過(guò)什么形式來(lái)聯(lián)系A(chǔ)和B的問(wèn)題，巧選參照系是解決這類(lèi)難題的關(guān)鍵，同時(shí)也要注意它的多解性 能力訓(xùn)練11下列說(shuō)法正確的是： A勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻速運(yùn)動(dòng)； B勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻變速運(yùn)動(dòng)； C勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)； D因?yàn)槲矬w做圓周運(yùn)動(dòng)，所以才產(chǎn)生向心力； 2如圖所示，豎直圓環(huán)內(nèi)側(cè)凹槽光滑，a0d為其水平直徑，兩個(gè)相同的小球A和B(均可視為質(zhì)點(diǎn))，從a點(diǎn)同時(shí)以相同速率v。開(kāi)始向上和向下沿圓環(huán)凹槽運(yùn)動(dòng)，

8、且運(yùn)動(dòng)中始終未脫離圓環(huán)，則A、B兩球第一次： A可能在c點(diǎn)相遇，相遇時(shí)兩球的速率VAVBVBV0； C可能在d點(diǎn)相遇，相遇時(shí)兩球的速率VA=VB=V0；abcd D可能在c點(diǎn)相遇，相遇時(shí)兩球的速率VA=VBV。；3如圖所示裝置中，三個(gè)輪的半徑(bnjng)分別為r、2r、4r，b點(diǎn)到圓心(yunxn)的距離為r，求圖中a、b、c、d各點(diǎn)的線(xiàn)速度之比、角速度之比 4.如圖所示，一種向自行車(chē)車(chē)燈供電(n din)的小發(fā)電機(jī)的上端有一半徑r0=1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車(chē)車(chē)輪的邊緣接觸。當(dāng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而為發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力。自行車(chē)車(chē)輪的半徑R1=35cm，小齒輪的半徑R2=

9、4.0cm，大齒輪的半徑R3=10.0cm。求大齒輪的轉(zhuǎn)速n1和摩擦小輪的轉(zhuǎn)速n2之比。（假定摩擦小輪與自行車(chē)輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)）大齒輪小齒輪車(chē)輪小發(fā)電機(jī)摩擦小輪鏈條abO5.如圖所示，直徑為d的紙制圓筒，使它以角速度繞軸O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，然后把槍口對(duì)準(zhǔn)圓筒，使子彈沿直徑穿過(guò)圓筒，若子彈在圓筒旋轉(zhuǎn)不到半周時(shí)在圓筒上留下a,b兩彈孔，已知ao,bo夾角為，則子彈的速度是6.電風(fēng)扇在閃光燈下運(yùn)動(dòng),閃光燈每秒閃光30次,風(fēng)扇的三個(gè)葉片互成1200角安裝在轉(zhuǎn)軸上.當(dāng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),若觀(guān)察者覺(jué)得葉片不動(dòng),則這時(shí)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速至少是 轉(zhuǎn)/分;若觀(guān)察者覺(jué)得有了6個(gè)葉片,則這時(shí)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速至少是 轉(zhuǎn)/分. 專(zhuān)題二勻速圓周運(yùn)動(dòng)的

10、向心加速度和向心力 知識(shí)梳理 1向心加速度：是描述線(xiàn)速度變化快慢的物理量。作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體線(xiàn)速度的大小是不變的，僅線(xiàn)速度的方向發(fā)生變化。若軌跡圓的半徑一定，線(xiàn)速度越大，顯然速度方向變化越快，若線(xiàn)速度一定，顯然軌跡半徑越小，線(xiàn)速度方向變化越快。向心加速度的大小跟線(xiàn)速度大小和圓周半徑的關(guān)系如下： a=v2/r 由于v=r和=2/T，所以有：a=2r a=42r/T2 向心加速度a的方向始終指向作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體軌跡圓的圓心。 2.向心力: 根據(jù)牛頓第二定律有： 我們把使作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體產(chǎn)生向心加速度的力叫做向心力。 向心力的方向(fngxing)始終指向軌跡的圓心。 由于(yuy)作勻速

11、圓周運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度方向是軌跡圓的切線(xiàn)方向，所以向心力和向心加速度的方向與線(xiàn)速度(sd)的方向處處垂直 例題評(píng)析在水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。【例題4】如圖，細(xì)繩一端系著質(zhì)量M=0.6kg的物體，靜止在水平面，另一端通過(guò)光滑小孔吊著質(zhì)量m=O.3kg的物體，M的中點(diǎn)與圓孔距離為O.2m，并知M和水平面的最大靜摩擦力為2N，現(xiàn)使此平面繞中心軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，問(wèn)角速度，在什么范圍M會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)? g取10m/s2【分析和解答】 設(shè)物體M和水平面保持相對(duì)靜止。 當(dāng)具有最小值時(shí)，M有向圓心運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，故水平面對(duì)M的摩擦力方向和指向圓心方向相反，且等于最大靜摩擦力2N 隔離M有：T-f=M2r 得：1=2.9(rads

12、) 當(dāng)具有最大值時(shí)，M有離開(kāi)圓心趨勢(shì)，水平面對(duì)M摩擦力方向指向圓心，大小也為2N隔離M有：T+fm=M2r得：2=6.5(rad/s) 故范圍是：2.9rad/s6.5rad/s【例5】如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上，有一物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)而未滑動(dòng)。當(dāng)圓筒的角速度增大以后，下列說(shuō)法正確的是（ ）A、物體所受彈力增大，摩擦力也增大了B、物體所受彈力增大，摩擦力減小了C、物體所受彈力和摩擦力都減小了圖13D、物體所受彈力增大，摩擦力不變【分析與解答】：物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，受到三個(gè)力的作用：重力G、筒壁對(duì)它的彈力FN、和筒壁對(duì)它的摩擦力F1（如圖13所示）。其中G和F1是一對(duì)平衡力，筒壁對(duì)它的彈

13、力FN提供它做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。當(dāng)圓筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不管其角速度多大，只要物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)而未滑動(dòng)，則物體所受的（靜）摩擦力F1大小等于其重力。而根據(jù)向心力公式，當(dāng)角速度較大時(shí)也較大。故本題應(yīng)選D。ABCDabcdV0圖14【例6】如圖所示，在光滑水平桌面ABCD中央固定有一邊長(zhǎng)為04m光滑小方柱abcd。長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的細(xì)線(xiàn)，一端拴在a上，另一端拴住一個(gè)質(zhì)量為m=05kg的小球。小球的初始位置在ad連線(xiàn)上a的一側(cè)，把細(xì)線(xiàn)拉直，并給小球以V0=2m/s的垂直于細(xì)線(xiàn)方向的水平速度使它作圓周運(yùn)動(dòng)。由于光滑小方柱abcd的存在，使線(xiàn)逐步纏在abcd上。若細(xì)線(xiàn)能承受的最大張力為7N（即繩所受的拉力大

14、于或等于7N時(shí)繩立即斷開(kāi)），那么從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到細(xì)線(xiàn)斷裂應(yīng)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間？小球從桌面的哪一邊飛離桌面?【分析(fnx)與解答】：當(dāng)繩長(zhǎng)為L(zhǎng)0時(shí)，繩將斷裂(dun li)。據(jù)向心力公式得：T0=mV02/L0所以(suy)L0=0.29m 繞a點(diǎn)轉(zhuǎn)1/4周的時(shí)間t1=0.785S; (勻速圓周運(yùn)動(dòng)1/4周期)繞b點(diǎn)轉(zhuǎn)1/4周的時(shí)間t2=0.471S; 繩接觸c點(diǎn)后，小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r=0.2m,小于L0=0.29m,所以繩立即斷裂。所以從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到繩斷裂經(jīng)過(guò)t=1.256S,小球從桌面的AD邊飛離桌面在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題【例7】長(zhǎng)為的輕桿兩端分別固定一個(gè)質(zhì)量都是的小球，它們以輕桿中點(diǎn)

15、為軸在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，求桿通過(guò)豎直位置時(shí)，上下兩個(gè)小球分別對(duì)桿端的作用力，并說(shuō)明是拉力還是壓力?！痉治雠c解答】最高點(diǎn)處：設(shè)桿對(duì)球向下的拉力，式中得，說(shuō)明假設(shè)錯(cuò)誤，桿子對(duì)小球是向上的支撐力，根據(jù)牛頓第三定律，小球?qū)U子是向下的壓力，大小等于。最低點(diǎn)處：設(shè)桿子對(duì)小球?yàn)槔?，得假設(shè)成立，則球?qū)U子是向下的拉力，大小等于拓展：此時(shí)軸O點(diǎn)受到的力多大，方向如何？軸對(duì)O點(diǎn)的力向上，根據(jù)平衡條件，桿子對(duì)O點(diǎn)力大小等于，方向向下。也可以用整體法分析，所以 拓展：繩子時(shí)，小球做一個(gè)完整的豎直平面內(nèi)的圓周，必須在最高點(diǎn)的速度點(diǎn)評(píng)物體在豎直面上做圓周運(yùn)動(dòng)，過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度 ，常稱(chēng)為臨界速度，

16、其物理意義在不同過(guò)程中是不同的在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，按運(yùn)動(dòng)軌道的類(lèi)型，可分為無(wú)支撐（如球與繩連結(jié)，沿內(nèi)軌道的“過(guò)山車(chē)”）和有支撐（如球與桿連接，車(chē)過(guò)拱橋）兩種前者因無(wú)支撐，在最高點(diǎn)物體受到的重力和彈力的方向都向下當(dāng)彈力為零時(shí)，物體的向心力最小，僅由重力提供， 由牛頓定律知mg=，得臨界速度 當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度V0沿半徑為R的凸橋勻速率運(yùn)動(dòng)，且與橋的動(dòng)摩擦因數(shù)為若汽車(chē)到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)求這時(shí)汽車(chē)的水平加速度16.如圖，為一種打夯機(jī)在質(zhì)量為M的電動(dòng)機(jī)的飛輪上固定質(zhì)量為m的重物，重物到飛輪軸的距離為r若飛輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)試計(jì)算： 當(dāng)角速度多大時(shí)，重物到達(dá)最高點(diǎn)可使電動(dòng)機(jī)對(duì)地面沒(méi)有壓力? 在上述臨界

17、角速度的條件下，重物到最低點(diǎn)時(shí)電動(dòng)機(jī)對(duì)地面壓力是多大?17如圖，一個(gè)小球被繩子牽引在光滑的水平板上以速率做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其半徑R=30cm，v=1.Om/s，現(xiàn)將牽引的繩子迅速放長(zhǎng)20cm，使小球在更大半徑的新軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求： 實(shí)現(xiàn)這一過(guò)渡所需的時(shí)間。 在新軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子對(duì)小球的牽引力F2是原來(lái)繩子對(duì)小球牽引力F1的多少倍。18.一圓盤(pán)可以繞其豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤(pán)半徑為R，甲、乙物體質(zhì)量分別為M和m(Mm)，它們與圓盤(pán)之間的最大靜摩擦力均為正壓力的倍，兩物體用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)(LR1，當(dāng)孔b轉(zhuǎn)至最低點(diǎn)時(shí)，oa與豎直線(xiàn)的夾角為，求：子彈剛出槍口時(shí)的速度v0圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度

18、 專(zhuān)題三離心現(xiàn)象及其應(yīng)用 知識(shí)梳理1離心現(xiàn)象 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在合外力突然變?yōu)榱?，或者不足以提供做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力時(shí)，即：Fm物體將做逐漸向圓心靠近的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象叫向心現(xiàn)象 總之，離心現(xiàn)象和向心現(xiàn)象是在“供”、“需”關(guān)系發(fā)生矛盾時(shí)所發(fā)生的現(xiàn)象，當(dāng)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體在半徑方向上所受合外力提供的向心力小于物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力時(shí)就發(fā)生離心現(xiàn)象，而所提供的向心力大于所需要的向心力時(shí)就發(fā)生向心現(xiàn)象， 例題(lt)評(píng)析【例8】如圖所示，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán)上沿半徑放著質(zhì)量均為m=1kg、用細(xì)繩連接著的兩個(gè)物體，A和轉(zhuǎn)軸(zhunzhu)之間的距離為0.2 m，B和轉(zhuǎn)軸(zhunzhu)之間的距

19、離為0.3 m，物體和圓盤(pán)之間的最大靜摩擦力均為重力的0.4倍，膿10m/s2求： (1)A、B兩物體同時(shí)滑動(dòng)時(shí)，圓盤(pán)應(yīng)具有的最小角速度 (2)當(dāng)角速度為第(1)問(wèn)中的最小值時(shí)，如用火燒斷細(xì)繩，A、B兩物體如何運(yùn)動(dòng)?【分析與解答】A、B物體一起隨圓盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，隨著圓盤(pán)角速度的增大，A、B所受的靜摩擦力也隨之增大，當(dāng)達(dá)到某一值時(shí)，A、B兩物體受到的靜摩擦力均達(dá)到最大值，此時(shí)的便是A、B兩物體同時(shí)滑動(dòng)的最小角速度對(duì)A、B兩物體受力分析，由牛頓第二定律知： 此時(shí)，若燒斷細(xì)繩，細(xì)繩的拉力消失，由于A(yíng)的最大靜摩擦力大于此時(shí)A做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力，所以，A相對(duì)圓盤(pán)靜止而B(niǎo)受到的最大靜摩擦力小于此時(shí)B

20、做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，B不能再做圓周運(yùn)動(dòng)，而相對(duì)圓盤(pán)做離心運(yùn)動(dòng) 能力訓(xùn)練3 1關(guān)于離心運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是 A物體突然受到向心力的作用，將做離心運(yùn)動(dòng) B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在外界提供的向心力突然變大時(shí)將做離心運(yùn)動(dòng) C。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，只要向心力的數(shù)值發(fā)生變化，就將做離心運(yùn)動(dòng) D做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)外界提供的向心力突然消失或變小時(shí)將做離心運(yùn)動(dòng) 2在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)水平放置的轉(zhuǎn)盤(pán)上，有一個(gè)相對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)靜止的物體，則物體相對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)是( ) A沿切線(xiàn)方向 B沿半徑指向圓心 c沿半徑背離圓心 D靜止、無(wú)運(yùn)動(dòng)(yndng)趨勢(shì) 3下列(xili)說(shuō)法中，正確的是 ( ) A當(dāng)Fm2r時(shí)，物體

21、做向心運(yùn)動(dòng) D離心力的施力物體可以是一個(gè)，也可以是幾個(gè) 4如圖所示，光滑水平面上，小球m在拉力，作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，拉力F發(fā)生變化，關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法正確的是 ( ) A若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動(dòng) B若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽Epa做離心運(yùn)動(dòng) C若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽Epb做離心運(yùn)動(dòng) D若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽Epc做離心運(yùn)動(dòng)5下列現(xiàn)象與離心運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的是()A旋轉(zhuǎn)的雨傘將水滴甩出B洗衣機(jī)脫水桶將衣服甩干c鏈球從運(yùn)動(dòng)員手中飛出D地球衛(wèi)星由于阻力向地球靠近 6如圖所示，已知m=2mb=3mc，它們距軸的關(guān)系是RA=RC=RB/2，三物體與轉(zhuǎn)盤(pán)表面的動(dòng)

22、摩擦因數(shù)相同，當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速逐漸增加時(shí) ()AA先開(kāi)始滑動(dòng)BB先開(kāi)始滑動(dòng)Cc先開(kāi)始滑動(dòng)DB和c同時(shí)開(kāi)始滑動(dòng) 7如圖所示OO為豎直轉(zhuǎn)軸，M、N為固定在00上的水平光滑桿有兩個(gè)質(zhì)量相同的金屬球A、B套在水平桿上，AC、BC為抗拉能力相同的兩根細(xì)線(xiàn)，C端固定在轉(zhuǎn)軸OO上，當(dāng)繩拉直時(shí)，A、B兩球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比恒為2:l，當(dāng)轉(zhuǎn)軸角速度逐漸增大時(shí)，則 ( ) AAC繩先斷，A球做離心運(yùn)動(dòng) BBC繩先斷，B球做離心運(yùn)動(dòng) c兩線(xiàn)同時(shí)斷，A、B球同時(shí)做離心運(yùn)動(dòng) D不能確定哪根繩先斷 8汽車(chē)在水平路面上沿半徑為r的彎道行駛，路面作用于汽車(chē)的最大靜摩擦力是車(chē)重的1/10，要使汽車(chē)不致沖出彎道，車(chē)速最大不能超過(guò)_ 9如圖

23、所示的水平轉(zhuǎn)臺(tái)，M=2.0 kg的木塊放在離轉(zhuǎn)臺(tái)中心O.4m處，與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.15,m用線(xiàn)穿過(guò)光滑小孔0與M相連，m=0.5kg，要保持M與轉(zhuǎn)臺(tái)相對(duì)靜止，轉(zhuǎn)臺(tái)的最大轉(zhuǎn)速不能超過(guò)_，最小轉(zhuǎn)速不能少于_。 10在繞豎直(sh zh)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤(pán)上，沿一條半徑放置(fngzh)的A、B兩個(gè)(lin )物體，質(zhì)量均為m，A、B與轉(zhuǎn)軸間的距離分別為r1和r2，這時(shí)連接A、B的細(xì)線(xiàn)沿水平方向被拉直，如圖所示，已知A、B與圓盤(pán)間的最大靜摩擦力均為F，現(xiàn)逐漸增大轉(zhuǎn)速，在A(yíng)、B剛要開(kāi)始滑動(dòng)前的瞬間，燒斷連接A、B的細(xì)線(xiàn)，圓盤(pán)立刻以該時(shí)刻的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，試問(wèn)：該時(shí)刻圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度多大?細(xì)線(xiàn)燒斷后A

24、、B將如何運(yùn)動(dòng)? 模擬測(cè)試 1.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下列哪個(gè)物理量是不變的 A.運(yùn)動(dòng)速度 B.運(yùn)動(dòng)的加速度 C.運(yùn)動(dòng)的角速度 D.相同時(shí)間內(nèi)的位移2.勻速圓周運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是 A.速度不變，加速度不變B.速度不變，加速度變化C.速度變化，加速度不變D.速度和加速度的大小不變，方向時(shí)刻在變3.下列關(guān)于甲、乙兩個(gè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的有關(guān)說(shuō)法正確的是 A.它們的線(xiàn)速度相等，角速度一定相等B.它們的角速度相等，線(xiàn)速度一定相等C.它們的周期相等，角速度一定相等D.它們的周期相等，線(xiàn)速度一定相等4.關(guān)于向心力的說(shuō)法正確的是A.物體由于做圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生了一個(gè)向心力B.做圓周運(yùn)動(dòng)的物體除受其他力外，還要受一個(gè)向

25、心力作用C.向心力不改變圓周運(yùn)動(dòng)物體速度的大小D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體其向心力是不變的5如圖所示，小球用輕繩通過(guò)桌面上一光滑(gung hu)小孔與物體B和C相連，小球能在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若剪斷B、C之間的細(xì)繩，當(dāng)A球重新達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，則A球的A.運(yùn)動(dòng)(yndng)半徑變大B.速率(sl)變大C.角速度變大D.周期變大6.關(guān)于向心力的下列說(shuō)法中正確的是A.向心力不改變做圓周運(yùn)動(dòng)物體速度的大小B.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其向心力是不變的C.做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，所受合力一定等于向心力D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，一定是所受的合外力充當(dāng)向心力7宇航員在圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的空間站中會(huì)處于

26、完全失重中，下列說(shuō)法中正確的是A.宇航員仍受重力的作用B.宇航員受力平衡C.宇航員受的重力正好充當(dāng)向心力D.宇航員不受任何作用力8圖所示為一皮帶傳動(dòng)裝置，右輪的半徑為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，小輪的半徑為2r.B點(diǎn)在小輪上，它到小輪中心的距離為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A.A點(diǎn)與B點(diǎn)的線(xiàn)速度大小相等B.A點(diǎn)與B點(diǎn)的角速度大小相等C.A點(diǎn)與C點(diǎn)的線(xiàn)速度大小相等D.A點(diǎn)與D點(diǎn)的向心加速度大小相等9質(zhì)量為m的滑塊從半徑為R的半球形碗的邊緣滑向碗底，過(guò)碗底時(shí)速度為v若滑塊與碗間的動(dòng)摩擦因數(shù)為則在過(guò)碗底時(shí)滑塊受到摩擦力的大小為A

27、.mgB.mC.m(g+)D.m(-g)10甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星，質(zhì)量相等，它們的軌道都是圓，若甲的運(yùn)動(dòng)周期比乙小，則A.甲距地面的高度比乙小 B.甲的加速度一定比乙小C.甲的加速度一定比乙大 D.甲的動(dòng)能一定比乙大11.火車(chē)以某一速度v通過(guò)某彎道時(shí)，內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用，下面分析正確的是A.軌道半徑R=B.若火車(chē)(huch)速度大于v時(shí)，外軌將受到側(cè)壓力作用，其方向(fngxing)平行軌道平面向外C.若火車(chē)(huch)速度小于v時(shí)，外軌將受到側(cè)壓力作用，其方向平行軌道平面向內(nèi)D.當(dāng)火車(chē)質(zhì)量改變時(shí)，安全速率也將改變12.在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的光滑圓環(huán)軌道，一質(zhì)量為m的小球穿在圓環(huán)

28、軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí)的速率vc=,則下述正確的是A.此球的最大速率是 vcB.小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是C.小球在任一直徑兩端點(diǎn)上的動(dòng)能之和相等D.小球沿圓軌道繞行一周所用的時(shí)間小于13.如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線(xiàn)垂直于水平面，圓錐筒固定不動(dòng)，兩個(gè)質(zhì)量相同的小球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)，A.球A的線(xiàn)速度一定大于球B的線(xiàn)速度B.球A的角速度一定小于球B的角速度C.球A的運(yùn)動(dòng)周期一定小于球B的運(yùn)動(dòng)周期D.球A對(duì)筒壁的壓力一定大于球B對(duì)筒壁的壓力 14如圖所示，繩子的一端固定在光滑轉(zhuǎn)臺(tái)的中心軸上，另一端系著小物塊，小物塊在光滑轉(zhuǎn)臺(tái)上與轉(zhuǎn)臺(tái)同步做

29、勻速圓周運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻細(xì)繩突然斷裂，下列說(shuō)法中正確的是 A物塊飛出時(shí)的方向?qū)Φ孛嬗^(guān)察者是沿切線(xiàn)方向 B物塊飛出時(shí)的方向?qū)D(zhuǎn)臺(tái)是沿半徑遠(yuǎn)離圓心 C物塊飛出時(shí)的方向?qū)Φ孛婧蛯?duì)轉(zhuǎn)臺(tái)均沿切線(xiàn)方向 D物塊飛出時(shí)的方向?qū)Φ孛婧蛯?duì)轉(zhuǎn)臺(tái)均沿半徑遠(yuǎn)離圓心 15如圖所示，繩子的一端固定在光滑桌面中心的鐵釘上，另一端系著小球，小球在光滑桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)繩子突然斷裂后，則 A物體受向心力作用，向著圓心運(yùn)勃。 B物體失去向心力，而做離心運(yùn)動(dòng) C物體運(yùn)動(dòng)的半徑增大，沿螺旋運(yùn)動(dòng)D物體沿切線(xiàn)方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 二、填空題16.汽車(chē)在水平圓弧彎道上以恒定的速率在20 s內(nèi)行駛20 m的路程，司機(jī)發(fā)現(xiàn)汽車(chē)速度的方向改變了3

30、0角.司機(jī)由此估算出彎道的半徑是_m；汽車(chē)的向心加速度是_.(取2位有效數(shù)字)17.勁度系數(shù)k=100 N/m的輕彈簧原長(zhǎng)0.1 m，一端固定一個(gè)(y )質(zhì)量為0.6 kg的小球，另一端固定在桌面上的O點(diǎn).使小球在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)彈簧的形變(xngbin)總是在彈性限度內(nèi)，則當(dāng)小球的角速度為10 rad/s時(shí)，彈簧對(duì)小球(xio qi)的拉力為_(kāi)N. 18.如圖所示，暗室內(nèi)，電風(fēng)扇在頻閃光源照射下運(yùn)轉(zhuǎn)，光源每秒閃光30次.如圖電扇葉片有3個(gè)，相互夾角120.已知該電扇的轉(zhuǎn)速不超過(guò)500 r/min.現(xiàn)在觀(guān)察者感覺(jué)葉片有6個(gè)，則電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速是_ r/min.19.飛機(jī)向下俯沖后拉起

31、，若其運(yùn)動(dòng)軌跡是半徑為R=6 km的圓周的一部分，過(guò)最低點(diǎn)時(shí)飛行員下方的座椅對(duì)他的支持力等于其重力的7倍，飛機(jī)過(guò)最低點(diǎn)的速度大小為_(kāi)m/s. 三計(jì)算題20汽車(chē)以一定的速度在寬闊的馬路上勻速行駛，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)正前方有一墻，把馬路全部堵死，為了避免與墻相碰，司機(jī)是急剎車(chē)好，還是馬上轉(zhuǎn)彎好?試定量分析說(shuō)明道理。21有一根輕彈簧原長(zhǎng)為l.豎直懸掛質(zhì)量為m的小球后彈簧長(zhǎng)為2l0.現(xiàn)將小球固定于彈簧的一端，另一端固定于光滑桌面上，當(dāng)小球在桌面上以速率v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為多少？ 22一輛實(shí)驗(yàn)小車(chē)可沿水平地面（圖中紙面）上的長(zhǎng)直軌道勻速向右運(yùn)動(dòng).有一臺(tái)發(fā)出細(xì)光束的激光器裝在小轉(zhuǎn)臺(tái)M上，到軌道的距離

32、MN為d=10 cm,如圖1114所示. 轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使激光束在水平面內(nèi)掃描，掃描一周的時(shí)間為T(mén)=60 s，光束轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖中箭頭所示.當(dāng)光束與MN的夾角為45時(shí)，光束正好射到小車(chē)上.如果再經(jīng)過(guò)t=2.5 s光束又射到小車(chē)上，則小車(chē)的速度為多少？（結(jié)果保留二位數(shù)字） 23.如圖所示，在圓柱形屋頂中心天花板O點(diǎn)，掛一根L=3 m的細(xì)繩，繩的下端掛一個(gè)質(zhì)量m為0.5 kg的小球，已知繩能承受的最大拉力為10 N.小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度逐漸增大到繩斷裂后，小球以v=9 m/s的速度落在墻邊.求這個(gè)圓柱形房屋的高度H和半徑R.（g取10 m/s2）24如圖所示，光滑(gung hu)的水平

33、面上釘有兩枚鐵釘A和B相距0.1m，長(zhǎng)1m的柔軟細(xì)繩拴在A(yíng)上，另一端系一質(zhì)量為0.5kg的小球，小球的初始位置在A(yíng)B連線(xiàn)上A的一側(cè)，把細(xì)線(xiàn)拉緊，給小球以2m/s的垂直細(xì)線(xiàn)方向的水平速度使它做圓周運(yùn)動(dòng)，由于釘子B的存在，使線(xiàn)慢慢地繞在A(yíng)、B上。(1)如果細(xì)線(xiàn)不會(huì)斷裂，從小球(xio qi)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到細(xì)線(xiàn)完全纏在A(yíng)、B上需要多長(zhǎng)時(shí)間?(2)如果細(xì)線(xiàn)的抗斷拉力為7N，從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到細(xì)線(xiàn)斷裂(dun li)需經(jīng)歷多少時(shí)間?COR圖4-2-1525一半徑為R=1.00m的水平光滑圓桌面，圓心為O，有一豎直的立柱與桌面的交線(xiàn)是一條凸的平滑的封閉曲線(xiàn)C，如圖所示。一根不可伸長(zhǎng)的柔軟的細(xì)輕繩，一端固定在封閉曲線(xiàn)

34、上的某一點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m=7.510-2kg的小物塊。將小物塊放在桌面上并把繩拉直，再給小物塊一個(gè)方向與繩垂直大小為v0=4m /s的初速度。物塊在桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩將纏繞在立柱上。已知當(dāng)繩的張力為T(mén)0=2N時(shí)，繩即斷開(kāi)，在繩斷開(kāi)前物塊始終在桌面上運(yùn)動(dòng)。求：（1）問(wèn)繩剛要斷開(kāi)時(shí)，繩的伸直部分的長(zhǎng)度為多少？（2）若繩剛要斷開(kāi)時(shí)，桌面圓心O到繩的伸直部分與封閉曲線(xiàn)的接觸點(diǎn)的連線(xiàn)正好與繩的伸直部分垂直，問(wèn)物塊的落地點(diǎn)到桌面圓心O的水平距離為多少？已知桌面高度H=0.80 m，物塊在桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)未與立柱相碰。取重力加速度大小為10m/ s2。 第二章專(zhuān)題一1.C 2.A 3.va vbvcvd =

35、2124；abcd =2111.4.n1n2=2175 5. 6.600 300專(zhuān)題二:1.ABCD2.C3.略4.AC5. C 6.B7. AC8.D9.B10.D11.ABD12.AB13.ABC14.15.m（g-v2/R）16. 2(m+M)g17.04s 27/12518.19.2m/s 6N 6m/s20.V0=2(n+1)-/() (n=1,2,3,-)專(zhuān)題(zhunt)三;1. D 2.C 3.AC 4. A 5.D 6.B 7.A 8. 9.3.16rad/s 1.58rad/s10., 若此時(shí)燒斷細(xì)線(xiàn)，A仍將保持(boch)相對(duì)盤(pán)靜止，B將做離心運(yùn)動(dòng)。模擬(mn)測(cè)試答案1.C2.D3.C4.C5.A、D6.AD7.AC8.CD9.C10.ACD11.B12.ACD13.AB小球受力情況如圖所示，由圖可知N=,因此A、B球?qū)ν脖诘膲毫ο嗤?F=mgcot=m=mr2=mr()2,因此r大，v大，