第六章圓周運(yùn)動(dòng)章節(jié)復(fù)習(xí)（基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)）學(xué)案word版含答案

第六章圓周運(yùn)動(dòng)第1節(jié)圓周運(yùn)動(dòng)【單元知識(shí)架構(gòu)】【必備知識(shí)】專題1.圓周運(yùn)動(dòng)及其研究方法(1)描述圓周運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)物理量之間的關(guān)系①v=②F(2)分析圓周運(yùn)動(dòng)問題的關(guān)鍵及步驟分析清楚向心力的來(lái)源是解決圓周運(yùn)動(dòng)問題的關(guān)鍵，分析向心力來(lái)源的步驟是:首先確定勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓周軌道所在的平面，其次找出軌道圓心的位置,然后分析圓周運(yùn)動(dòng)物體所受的力,并作出受力示意圖，最后找出這些力指向圓心方向的合外力就是向心力。如火車轉(zhuǎn)彎、圓錐擺等問題。如果物體做變速圓周運(yùn)動(dòng)，它所受的合外力一般不是向心力,一般不指向圓心,但沿著半徑方向的合力提供向心力，只有在某些特殊位置，合力才可能是向心力。如小球用繩拴著在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)。專題2.豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的兩種模型比較項(xiàng)輕繩模型輕桿模型常見類型過(guò)最高點(diǎn)的臨界條件由mg=mv2R得v臨討論分析過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，v≥gR，F(xiàn)N+mg=不能過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，v<gR當(dāng)v=0時(shí)，F(xiàn)N=mg，當(dāng)0<v<gR時(shí)，-FN+mg=mv2當(dāng)v=gR時(shí)，F(xiàn)當(dāng)v>gR時(shí)，F(xiàn)N+mg=mv2在最高點(diǎn)的FN專題3.圓周運(yùn)動(dòng)中臨界與極值問題在一定束縛條件下的圓周運(yùn)動(dòng)是典型的變速圓周運(yùn)動(dòng)，在變速圓周運(yùn)動(dòng)中經(jīng)常出現(xiàn)“剛好”“恰好”“正好”“最大”“最小”“至少”等字眼，這些關(guān)鍵詞恰恰說(shuō)明此題中含有臨界條件。高考對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)中含有臨界條件試題的考查幾乎每年都會(huì)出現(xiàn)，既有選擇題，也有計(jì)算題，難度從易到難，涵蓋廣泛?！菊n堂檢測(cè)】1．如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤垂直于盤面的固定對(duì)稱軸以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離處有一小物體與圓盤始終保持相對(duì)靜止，物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為．設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），盤面與水平面間的夾角為30°，g取10m/s2．則ω的最大值是()A．rad/s B．rad/s C．s D．s【答案】C【詳解】試題分析：隨著角速度的增大，小物體最先相對(duì)于圓盤發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的位置為轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，此時(shí)對(duì)小物體有，解得，此即為小物體在最低位置發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界角速度，故選C．2．如圖所示，靠在一起的M、N兩轉(zhuǎn)盤靠摩擦傳動(dòng)，兩盤均繞過(guò)圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，M盤的半徑為r，N盤的半徑R＝為M盤邊緣上的一點(diǎn)，B、C為N盤直徑的兩個(gè)端點(diǎn)．當(dāng)O′、A、B、C共線時(shí)，從O′的正上方P點(diǎn)以初速度v0沿O′O方向水平拋出一小球．小球落至圓盤C點(diǎn)，重力加速度為g.則下列說(shuō)法正確的是()A．若M盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，則小球拋出時(shí)到O′的高度為B．若小球拋出時(shí)到O′的高度為，則M盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度必為C．只要M盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度滿足，小球就可能落至C點(diǎn)D．只要小球拋出時(shí)到O′的高度恰當(dāng)，小球就可能落至C點(diǎn)【答案】A【詳解】若M盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω，則N轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為；根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律知h=gt2，x=v0t；當(dāng)t=，n=1、2、3…，x=r+2R=5r時(shí)小球可落到C點(diǎn)；若t=，且x=r，n=1、2、3…，即或者，若M盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，則x=r，n=1，時(shí)間t=，h=gt2=，故A正確；根據(jù)A分析知，只要滿足（n=1、2、3…）即可，故B錯(cuò)誤；根據(jù)A分析知角速度滿足（n=1、2、3…）或者（n=1、2、3…），均可落到C點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；根據(jù)以上分析要想到達(dá)C點(diǎn)，除了考慮高度還與初速度有關(guān)，故D錯(cuò)誤；故選A．【素養(yǎng)作業(yè)】1．下列說(shuō)法正確的是（）A．物體的向心加速度越大，速率變化越快B．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，所受合外力是恒力C．勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)D．火車不受內(nèi)外軌擠壓時(shí)的轉(zhuǎn)彎速度為限定速度，當(dāng)火車超過(guò)限定速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輪輪緣將會(huì)擠壓鐵軌的外軌【答案】D【解析】A．向心加速度是描述物體速度方向變化快慢的物理量，向心加速度越大速度方向變化越快，A錯(cuò)誤；B．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，所受合外力指向圓心，方向時(shí)刻變化，B錯(cuò)誤；C．如果勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方向相同，那么它們的合運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；D．火車不受內(nèi)外軌擠壓時(shí)的轉(zhuǎn)彎速度為限定速度，當(dāng)火車超過(guò)限定速度轉(zhuǎn)彎時(shí)，所需向心力增大，火車有做離心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，車輪輪緣將會(huì)擠壓鐵軌的外軌，D正確。故選D。2．如圖是磁帶錄音機(jī)的磁帶盒的示意圖，A、B為纏繞磁帶的兩個(gè)輪子邊緣上的點(diǎn)，兩輪的半徑均為r，在放音結(jié)束時(shí)，磁帶全部繞到了B輪上，磁帶的外緣半徑，C為磁帶外緣上的一點(diǎn)，現(xiàn)在進(jìn)行倒帶此時(shí)下列說(shuō)法正確的是（）

A．A、B、C三點(diǎn)的周期之比為3：1：3B．A、B、C三點(diǎn)的線速度之比為3：1：3C．A、B、C三點(diǎn)的角速度之比為1：3：3D．A、B、C三點(diǎn)的向心加速度之比為9：1：4【答案】B【解析】C．根據(jù)磁帶傳動(dòng)裝置的特點(diǎn)可知，A、C兩點(diǎn)的線速度大小相等，即B、C兩點(diǎn)的角速度相等，即由于，根據(jù)可得所以C錯(cuò)誤；A．根據(jù)周期與角速度的關(guān)系，可得A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知所以B正確；D．向心加速度，所以D錯(cuò)誤。故選B。3．如圖所示是一個(gè)玩具陀螺，a、b是陀螺上的兩點(diǎn)，當(dāng)陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度ω穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)，下列表述正確的是（）A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的線速度相等 B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的向心加速度相等C．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的角速度相同 D．a(chǎn)點(diǎn)的線速度小于b點(diǎn)的線速度【答案】C【解析】AD．

a、b點(diǎn)是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同，a點(diǎn)的半徑大于b點(diǎn)的半徑，根據(jù)知，則a點(diǎn)的線速度大于b點(diǎn)的線速度，A、D錯(cuò)誤；B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的角速度相同，根據(jù)可知，a、b的半徑不等，則向心加速度的大小不相等，B錯(cuò)誤；C．

a、b點(diǎn)是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相同，C正確。故選C。4．某型號(hào)的電動(dòng)自行車如圖所示，車前照明燈隨車把轉(zhuǎn)動(dòng)，在平直道路上行駛時(shí)，其光束跟平直的道路平行，當(dāng)該車轉(zhuǎn)彎時(shí)，車的前、后輪會(huì)在地面上留下不同的曲線軌跡。該車轉(zhuǎn)彎時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．車前照明燈束的指向與前輪的軌跡相切 B．車前照明燈束的指向與后輪的軌跡相切C．車燈的線速度大小一定小于前輪的線速度大小 D．車燈的角速度大小一定等于后輪的角速度大小【答案】A【解析】AB．由于車燈的方向與前輪的方向始終是相同的，所以車前照明燈的光束始終與前輪的軌跡相切，B錯(cuò)誤A正確；C．車燈束的方向與前輪的方向始終是相同的，角速度也相等，由于車燈束對(duì)應(yīng)的圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大，則車燈束的線速度大小一定大于前輪的線速度大小，C錯(cuò)誤；D．車的前、后輪會(huì)在地面上留下不同的曲線軌跡，則它們做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是不相等的，而車燈的角速度與前輪的角速度相等，所以車燈的角速度大小一定不等于后輪的角速度大小，D錯(cuò)誤。故選A。5．如圖所示，底面半徑為R的平底漏斗水平放置，質(zhì)量為m的小球置于底面邊緣緊靠側(cè)壁，漏斗內(nèi)表面光滑，側(cè)壁的傾角為θ，重力加速度為g。現(xiàn)給小球一垂直于半徑向里的某一初速度v0，使之在漏斗底面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則（）A．小球一定受到兩個(gè)力的作用B．小球可能受到三個(gè)力的作用C．當(dāng)v0<時(shí)，小球?qū)Φ酌娴膲毫榱鉊．當(dāng)v0＝時(shí)，小球?qū)?cè)壁的壓力為零【答案】B【解析】ABD．對(duì)小球，由牛頓第二定律，有可知側(cè)壁對(duì)小球的支持力N2不能為零，底面對(duì)小球的支持力N1可能為零。所以小球可能受到三個(gè)力的作用，也可能受到兩個(gè)力的作用。由牛頓第三定律可知，小球?qū)?cè)壁的壓力不能為零。所以AD錯(cuò)誤，B正確；C．當(dāng)v0<時(shí)由牛頓第三定律可知，當(dāng)v0<時(shí)，小球?qū)Φ酌娴膲毫Σ粸榱?，故C錯(cuò)誤。故選B。6．一圓盤可以繞其豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤半徑為R，甲、乙物體質(zhì)量分別為M和m（M>m），它們與圓盤之間的最大靜摩擦力均為正壓力的μ倍，兩物體用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)（L<R）的水平輕繩連在一起．如圖所示，若將甲物體放在轉(zhuǎn)軸的正上方，甲、乙之間連線剛好沿半徑方向被拉直，要使兩物體與圓盤不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則圓盤旋轉(zhuǎn)的角速度最大不得超過(guò)（兩物體均看作質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g）（）A． B． C． D．【答案】D【解析】設(shè)輕繩的拉力大小為FT，圓盤以最大角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，以甲為研究對(duì)象FT=μMg以乙為研究對(duì)象FT＋μmg=mLω2可得ω=故D正確。故選D。7．如圖所示，將物塊P置于沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)盤上，并隨轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)（物塊與轉(zhuǎn)盤間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)）。圖中c方向指向圓心，a方向與c方向垂直，下列說(shuō)法正確的是（）A．若物塊P所受摩擦力方向?yàn)閍方向，則轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)B．若物塊P所受摩擦力方向?yàn)閎方向，則轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)C．若物塊P所受摩擦力方向?yàn)閏方向，則轉(zhuǎn)盤加速轉(zhuǎn)動(dòng)D．若物塊P所受摩擦力方向?yàn)閐方向，則轉(zhuǎn)盤減速轉(zhuǎn)動(dòng)【答案】D【解析】A．P所受摩擦力沿a方向，摩擦力方向和速度方向相同，不能提供物塊做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，故A錯(cuò)誤；B．P所受摩擦力沿b方向，摩擦力方向和速度方向的夾角是銳角，物塊隨轉(zhuǎn)盤做加速轉(zhuǎn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．P所受摩擦力沿c方向，摩擦力方向和速度方向垂直，物塊隨轉(zhuǎn)盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．P所受摩擦力沿d方向，摩擦力方向和速度方向的夾角為鈍角，物塊隨轉(zhuǎn)盤做減速轉(zhuǎn)動(dòng)，故D正確。故選D。8．如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上，沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量相等的兩個(gè)物體A和B，它們分居圓心兩側(cè)，質(zhì)量均為m，與圓心距離分別為=r，=2r，與盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ相同，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法不正確的是（）A．此時(shí)繩子張力為B．此時(shí)圓盤的角速度為C．此時(shí)A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外D．此時(shí)燒斷繩子，A仍相對(duì)盤靜止，