圓周運動知識要點、受力分析和題目精講(張曉整理)

高中圓周運動知識要點、受力分析和題目精講(復習大全）勻速圓周運動問題是學習的難點，也是高考的熱點,同時它又容易和很多知識綜合在一起,形成能力性很強的題目，如除力學部分外,電學中“粒子在磁場中的運動”涉及的很多問題仍然要用到勻速圓周運動的知識,對勻速圓周運動的學習可重點現(xiàn)就各部分涉及的典型問題作點滴說明.勻速圓周運動的加速度、線速度的大小不變，而方向都是時刻變化的，因此勻速圓周運動是典型的變加速曲線運動。為了描述其運動的特殊性，又引入周期解、掌握這些概念、公式，并加以靈活選擇運用，是我們學習的重點。;…A．線速度不變B.角速度不變C.加速度為零D.周期不變解析：勻速圓周運動的角速度和周期是不變的；線速度的大小不變,但方向【例2】在繞豎直軸勻速轉動的圓環(huán)上有A、B兩點,如圖1所示，過A、B的半徑與豎直軸的夾角分別為30°和60°,則A、B兩點的線速度之比為；向AωOBA2 A=A=A== A=AA=GG基本規(guī)律：徑向合外力提供向心力F合=F；若是勻速圓周運動，則有F2F合合F向=G+F支F向=G時恰好到達最高點F向=G-F支FF向=F支-F向=F支—G支+G繩（豎直面）F向=FF支四、常見問題和處理方法CB=ABCOrAaAB，負:負rb=B負=vr知負負 C=A負負r1=B=r2AC=C=C=B=-BAAA C=CC==(3)根據(jù)a=v負知aBvB負B224【例4】如圖所示,為一皮帶傳動裝置,右輪的半徑為r,a是它邊緣上的一點,左側是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，b點在小輪上，到小輪中心的距離為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,A錯;同樣可判定a與c角速度不同,即a與b角速度不同,B錯；設a點的線速度為,由,,故轉盤：物體在轉盤上隨轉盤一起做勻速圓周運動，物體與轉盤間分無繩和有繩擦力是其正壓力的倍。求：(2)因為,所以物體所需向心力大于物與盤間的最大靜摩擦點評:當轉盤轉動角速度時,物體有繩相連和無繩體做圓周運動的向心力是由物體與圓臺間的靜摩擦力提供的圓錐擺:圓錐擺是運動軌跡在水平面內的一種典型的勻速圓周運動。其特點是由力(或拉力）的水平分力提供向心力（彈力的豎直分力和重力互為【例5】小球在半徑為R的光滑半球內做水平面內的勻速圓周運動,試分析圖解析：小球做勻速圓周運動的圓心在和小球等高的水平面上（不在半球的球心),向心力F是重力G和支持力的合力,所以重力和支持力的合力方向必然水平。如,可見，e越大（即軌跡所在平面越高)，v越大，T越小。點評:本題的分析方法和結論同樣適用于火車轉彎、飛機在水平面內做勻速圓周飛行等在水平面內的勻速圓周運動的問題。共同點是由重力和彈力的合力提供向心【例6】如下圖所示，兩繩系一質量為m=0．1kg的小球,上面繩長L=2m，兩端都拉直時與軸的夾角分別為30°與45°,問球的角速度在什么范圍內，兩繩始終張-6ads如果，，則BC與軸的夾角大于45°。豎直面內圓周運動最高點處的受力特點及題型分類如下:這類問題的特點是：由于機械能守恒，物體做物體在最高點處的速率最小，在最低點處的速率最大。(1)彈力只可能向下,如繩拉球.這種情況下有，即,(2)彈力只可能向上，如車過橋。在這種情況下有,彈力必然是向上的；當時物體受到的彈力恰好為零。度大小.(1)若F向上,則，,所以彈力的方向可能向;(2)若F向下,則則運動過程中小球的機械能不再守恒,這兩類題一定要分清.的物體A靜止在水,為解析：要使B靜止,A必須相對于轉盤靜止--具有與轉盤相同的角速度.A需要的圓心O;角速度取最小值時,A有向心運動的趨勢，靜摩擦力背離圓心O。+=-點評：在水平面上做圓周運動的物體,當角速度變化時,物體有遠離或向著圓1。關于互成角度(不為零度和180°)的一個勻速直線運動和一個勻變速直線運動的合運動,下列說法正確的是()若不計空氣阻力,則這4個球()滑.則()d點分別位于小輪和大輪的邊緣上。若在傳動過程中，4．在抗洪搶險中,戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人，假設江岸流去,水流速度為，摩托艇在靜水中的航速為V2,戰(zhàn)士救人的地點A離岸邊最近5?；疖囓壍涝谵D彎處外軌高于內軌，其高度差由轉彎半徑與火車速③當速度大于v時，輪緣擠壓外軌④當速度小于v時，輪緣擠壓外軌A.線速度大的角速度一定大B．線速度大的周期一定小C。角速度大的半徑一定小A.飛機做的是勻速直線運動C.飛機上的乘客對座椅的壓力略小于地球對乘客的引力取10m/s2，那么此位置座椅對游客的作用力相當于游客重力的()A．1倍B．2倍C.3倍D.4倍9。汽車行駛在半徑為50m的圓形水平跑道上，速度為10m/s。已知汽車的質量為1000kg,汽車與地面的最大靜摩擦力為車重的0。8倍。問g＝10m/(1)此時，小麗做圓周運動的向心力是多大?(3)如果小麗到達最低點的速度為5m/s,繩子會斷嗎？過最高點C時,對管壁下部的壓力為0.75mg。求A、B兩球落地點間的距離.12.如圖11所示，質量為0。5kg的小杯里盛有1kg的水,用繩子系住小杯在豎直平面內做“水流星”表演，轉動半徑為1m，小杯通過最高點的速度為4(2)在最高點時水對小杯底的壓力是多少？(3)為使小杯經過最高點時水不流出，在最高點時最小速率是多少?r/r/min一．選擇題(在每小題給出的四個選項中，1。下列說法正確的是()A．做勻速圓周運動的物體的加速度恒定B.做勻速圓周運動的物體所受合外力為零C.做勻速圓周運動的物體的速度大小是不變的D.做勻速圓周運動的物體處于平衡狀態(tài)2.如圖1所示，把一個長為20cm，系心，彈簧的另一端連接一個質量為心，彈簧的另一端連接一個質量為0。50kg的小球，當小球以π在光滑水平面上做勻速圓周運動時，彈簧的伸長應為（)A.5.2cmB。5.3cmC.5。0cmD.5。4cmmO體質量分別是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，兩物體用一根長為L(L<R)的輕繩連在一起。若將甲物體放在轉軸位置上，甲、乙A.C.μμ(Mm)gMLμμ(Mm)gMLD.MmωO′ωAOA,它隨圓盤一起運動（做勻速圓周運動)，如圖4所示,則關于木塊A的受力,下列D。木塊A受重力、支持力和靜摩擦力，摩擦力的方向與木塊運動方向相同OOA半徑為R，小球經過圓環(huán)最高點時剛好不脫離圓環(huán),A．小球對圓環(huán)的壓力大小等于mgB。小球受到的向心力等于重力mgD.小球的向心加速度大小等于gN。(g=10m／s2)9．m、m是質量分