2025高考物理復(fù)習(xí)圓周運(yùn)動(dòng)課件教案練習(xí)題

第四章曲線運(yùn)動(dòng)第3講圓周運(yùn)動(dòng)課標(biāo)要求1．會(huì)用線速度、角速度、周期描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)。2．知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)中向心加速度的大小和方向。3．通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究并了解勻速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力大小與半徑、角

速度、質(zhì)量的關(guān)系。4．能用牛頓第二定律分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。5．了解生產(chǎn)生活中的離心現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因。考點(diǎn)一描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量考點(diǎn)二圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題內(nèi)容索引課時(shí)測(cè)評(píng)考點(diǎn)一描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量1．描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量知識(shí)梳理物理量概念公式、單位線速度(v)(1)意義：描述圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)______的物理量(2)矢標(biāo)性：是矢量，方向和半徑______，和圓周相切(1)公式：v＝(定義式)＝(與周期的關(guān)系)(2)單位：m/s角速度(ω)意義：描述物體繞______轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量(1)公式：ω＝(定義式)＝(與周期的關(guān)系)(2)單位：rad/s(3)ω與v的關(guān)系：v＝ωr

快慢垂直圓心物理量概念公式、單位周期(T)轉(zhuǎn)速(n)頻率(f)(1)周期與頻率：周期是物體沿圓周運(yùn)動(dòng)______所用的時(shí)間，頻率是物體1s內(nèi)完成圓周運(yùn)動(dòng)的______，周期與頻率互為_(kāi)_______(2)轉(zhuǎn)速：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)物體轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)(3)矢標(biāo)性：都是標(biāo)量(1)公式T＝

(與頻率的關(guān)系)(2)T的單位：s，n的單位：r/s、r/min，f的單位：Hz向心加速度(an)(1)意義：描述線速度______變化快慢的物理量(2)矢標(biāo)性：是矢量，方向指向圓心(1)公式：an＝

＝______＝

r＝ωv(2)單位：m/s2一周圈數(shù)倒數(shù)方向ω2r2．勻速圓周運(yùn)動(dòng)(1)定義：如果物體沿著圓周運(yùn)動(dòng)，并且線速度的大小處處______，即為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。(2)特點(diǎn)：加速度大小______，方向始終指向______，是變加速運(yùn)動(dòng)。(3)條件：合外力大小______、方向始終與______方向垂直且指向圓心。相等不變圓心不變速度自主訓(xùn)練1皮帶傳動(dòng)問(wèn)題(多選)如圖甲是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室常用的感應(yīng)起電機(jī)，它是由兩個(gè)大小相等直徑約為30cm的感應(yīng)玻璃盤(pán)起電的，其中一個(gè)玻璃盤(pán)通過(guò)從動(dòng)輪與手搖主動(dòng)輪連接，如圖乙所示，現(xiàn)玻璃盤(pán)以100r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，已知主動(dòng)輪的半徑約為8cm，從動(dòng)輪的半徑約為2cm，P和Q是玻璃盤(pán)邊緣上的兩點(diǎn)，若轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)皮帶不打滑，下列說(shuō)法正確的是A．P、Q的線速度相同B．玻璃盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與搖把轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反C．P點(diǎn)的線速度大小約為1.6m/sD．搖把的轉(zhuǎn)速約為400r/min√√由于線速度的方向沿曲線的切線方向，由題圖乙可知，P、Q兩點(diǎn)線速度的方向一定不同，故A錯(cuò)誤；若主動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)輪通過(guò)皮帶的摩擦力帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以從動(dòng)輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所以玻璃盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與搖把轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，故B正確；玻璃盤(pán)的直徑是30cm，轉(zhuǎn)速是100r/min，所以線速度v＝ωr＝2nπr＝2×

×π×m/s＝0.5πm/s≈1.6m/s，故C正確；從動(dòng)輪邊緣的線速度vc＝ωrc＝2nπrc＝2×

×π×0.02m/s＝

πm/s，由于主動(dòng)輪的邊緣各點(diǎn)的線速度與從動(dòng)輪邊緣各點(diǎn)的線速度的大小相等，即vz＝vc，所以主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速nz＝

，故D錯(cuò)誤。自主訓(xùn)練2摩擦傳動(dòng)問(wèn)題如圖所示，B和C是一組塔輪，即B和C半徑不同，但固定在同一轉(zhuǎn)軸上，其半徑之比為RB∶RC＝3∶2，A輪的半徑大小與C輪相同，它與B輪緊靠在一起，當(dāng)A輪繞過(guò)其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于摩擦力作用，B輪也隨之無(wú)滑動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。a、b、c分別為三輪邊緣的三個(gè)點(diǎn)，則a、b、c三點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的A．線速度大小之比為3∶2∶2B．角速度之比為3∶3∶2C．轉(zhuǎn)速之比為2∶3∶2D．向心加速度大小之比為9∶6∶4√A、B靠摩擦傳動(dòng)，則邊緣上a、b兩點(diǎn)的線速度大小相等，即va∶vb＝1∶1，故A錯(cuò)誤；B、C同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則邊緣上b、c兩點(diǎn)的角速度相等，即ωb＝ωc，轉(zhuǎn)速之比

，故B、C錯(cuò)誤；對(duì)a、b兩點(diǎn)，由an＝

，得

，對(duì)b、c兩點(diǎn)，由an＝ω2r，得

，故ana∶anb∶anc＝9∶6∶4，故D正確。常見(jiàn)的三類傳動(dòng)方式及特點(diǎn)1．皮帶傳動(dòng)：如圖甲、乙所示，皮帶與兩輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，與皮帶接觸的輪子邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等，圖甲中vA＝vC≠vB，圖乙中vA＝vB≠vP＝vQ。歸納提升2．摩擦傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)：如圖丙、丁所示，兩輪邊緣接觸，接觸點(diǎn)無(wú)打滑現(xiàn)象時(shí)，兩輪邊緣線速度大小相等，即vA＝vB。3．同軸傳動(dòng)：如圖戊、己所示，繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物體，角速度相同，即ωA＝ωB，由v＝ωr知v與r成正比。返回考點(diǎn)二圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題1．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力(1)作用效果：向心力產(chǎn)生向心加速度，只能改變速度的______，不能改變速度的______。(2)大?。篎n＝man＝____＝_______＝_______＝4mπ2n2r＝mωv。(3)方向：始終沿半徑方向指向______，時(shí)刻在改變，即向心力是一個(gè)變力。(4)來(lái)源：向心力可以由一個(gè)力提供，也可以由幾個(gè)力的______提供，還可以由一個(gè)力的______提供。知識(shí)梳理方向大小mω2r圓心合力分力2．離心運(yùn)動(dòng)和近心運(yùn)動(dòng)(1)離心運(yùn)動(dòng)：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的情況下，就做______________的運(yùn)動(dòng)。(2)受力特點(diǎn)(如圖所示)①當(dāng)F＝0時(shí)，物體沿______方向飛出，做勻速直線運(yùn)動(dòng)。②當(dāng)0＜F＜mω2r時(shí)，物體逐漸______圓心，做______運(yùn)動(dòng)。③當(dāng)F＞mω2r時(shí)，物體逐漸______圓心，做______運(yùn)動(dòng)。(3)本質(zhì)：離心(或近心)運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)并不是受到離心(或近心)力的作用，而是提供的向心力______(或______)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力。逐漸遠(yuǎn)離圓心切線遠(yuǎn)離離心靠近近心小于大于3．變速圓周運(yùn)動(dòng)合力與向心力的特點(diǎn)變速圓周運(yùn)動(dòng)的合力方向一般不指向圓心，可以分解為如下兩個(gè)分力，如圖所示。(1)切向分力Fτ：產(chǎn)生切向加速度aτ，只改變線速度的大小；當(dāng)aτ與v同向時(shí)，速度增大，做加速圓周運(yùn)動(dòng)，反向時(shí)則速度減小，做減速圓周運(yùn)動(dòng)。(2)指向圓心的分力Fn：提供向心力，產(chǎn)生向心加速度an，只改變線速度的______。方向(2023·江蘇高考·改編)“轉(zhuǎn)碟”是傳統(tǒng)的雜技項(xiàng)目，如圖所示，質(zhì)量為m的發(fā)光物體放在半徑為r的碟子邊緣，雜技演員用桿頂住碟子中心，使發(fā)光物體隨碟子一起在水平面內(nèi)繞A點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)角速度為ω0時(shí)，碟子邊緣看似一個(gè)光環(huán)。判斷下列說(shuō)法的正誤：(1)發(fā)光物體隨碟子一起轉(zhuǎn)動(dòng)的向心力由碟子的摩擦力提供。

()(2)如果發(fā)光物體所受碟子的摩擦力突然減小時(shí)，發(fā)光物體將沿碟子邊緣的切線方向飛出。

()(3)當(dāng)發(fā)光物體隨碟子做變速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)光物體的向心力一定不指向圓心。

()(4)當(dāng)?shù)拥慕撬俣仍龃蟮揭欢〝?shù)值時(shí)發(fā)光物體會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)。

()高考情境鏈接√××√1．圓周運(yùn)動(dòng)向心力來(lái)源的理解可以由重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)的力提供，可以由某個(gè)力或某個(gè)力的分力提供，也可以由幾個(gè)力的合力提供，因此在受力分析中要避免再另外添加一個(gè)向心力。2．“四步法”分析圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題核心突破考向1圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)分析(多選)(2021·河北高考)如圖，矩形金屬框MNQP豎直放置，其中MN、PQ足夠長(zhǎng)，且PQ桿光滑。一根輕彈簧一端固定在M點(diǎn)，另一端連接一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球穿過(guò)PQ桿。金屬框繞MN軸分別以角速度ω和ω′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球均相對(duì)PQ桿靜止。若ω′＞ω，則與以ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)相比，以ω′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)A．小球的高度一定降低B．彈簧彈力的大小一定不變C．小球?qū)U壓力的大小一定變大D．小球所受合外力的大小一定變大例1 √√對(duì)小球受力分析，設(shè)彈簧彈力為F彈，彈簧與水平方向的夾角為θ，則對(duì)小球在豎直方向，有F彈sinθ＝mg，而F彈＝k，可知θ為定值，F(xiàn)彈不變，則當(dāng)轉(zhuǎn)速增大后，小球的高度不變，彈簧的彈力不變，故A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)轉(zhuǎn)速較小時(shí)，水平方向桿對(duì)小球的彈力FN背離轉(zhuǎn)軸，則F彈cosθ－FN＝mω2r，即FN＝F彈cosθ－mω2r，當(dāng)轉(zhuǎn)速較大時(shí)，桿對(duì)小球的彈力指向轉(zhuǎn)軸，F(xiàn)彈cosθ＋FN′＝mω′2r，即FN′＝mω′2r－F彈cosθ，因ω′＞ω

，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)U的壓力的大小不一定變大，故C錯(cuò)誤；根據(jù)F合＝mω2r可知，角速度變大，則小球所受合外力一定變大，故D正確。考向2圓錐擺模型四個(gè)完全相同的小球A、B、C、D均在水平面內(nèi)做圓錐擺運(yùn)動(dòng)。如圖甲所示，其中小球A、B在同一水平面內(nèi)做圓錐擺運(yùn)動(dòng)(連接B球的繩較長(zhǎng))；如圖乙所示，小球C、D在不同水平面內(nèi)做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，但是連接C、D的繩與豎直方向之間的夾角相同(連接D球的繩較長(zhǎng))，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．小球A、B角速度相等B．小球A、B線速度大小相等C．小球C、D向心加速度大小相等D．小球D受到繩的拉力與小球C受到繩的拉力大小相等例2 √對(duì)題圖甲A、B分析：設(shè)繩與豎直方向的夾角為θ，繩長(zhǎng)為l，小球的質(zhì)量為m，小球A、B到懸點(diǎn)O的豎直距離為h，則有mgtanθ＝mω2lsinθ，解得ω＝

，v＝ωlsinθ＝lsinθ，所以小球A、B的角速度相等，線速度大小不相同，故A正確，B錯(cuò)誤；對(duì)題圖乙C、D分析：設(shè)繩與豎直方向的夾角為α，小球的質(zhì)量為m，繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，繩的拉力為FT，則有mgtanα＝ma，F(xiàn)Tcosα＝mg，可得a＝gtanα，F(xiàn)T＝

，所以小球C、D向心加速度大小相等，受到繩的拉力大小也相等，故C、D正確。故選B。規(guī)律總結(jié)圓錐擺模型的分析1．如圖甲所示，向心力Fn＝mgtanθ＝m＝mω2r，且r＝Lsinθ，解得v2．穩(wěn)定狀態(tài)下，θ角越大，對(duì)應(yīng)的角速度ω和線速度v就越大，小球受到的拉力FT＝

和運(yùn)動(dòng)所需向心力也越大。規(guī)律總結(jié)3．對(duì)于如圖乙所示的雙圓錐擺模型：P、Q隨旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則它們做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相等，故它們的線速度、向心加速度均與軌道半徑成正比，且在豎直方向上受到的合力為零。考向3火車、汽車轉(zhuǎn)彎問(wèn)題(2024·河南平頂山質(zhì)檢)火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的受力分析如圖所示，鐵路轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑為R，兩鐵軌之間的距離為d，內(nèi)外軌的高度差為h，鐵軌平面和水平面間的夾角為α(α很小，可近似認(rèn)為tanα≈sinα)，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是A．火車轉(zhuǎn)彎時(shí)受到重力、支持力和向心力的作用B．火車過(guò)轉(zhuǎn)彎處的速度v＝

時(shí)，列車輪緣不會(huì)擠壓內(nèi)軌和外軌C．火車過(guò)轉(zhuǎn)彎處的速度v＜

時(shí)，列車輪緣會(huì)擠壓外軌D．若減小α角，可提高列車安全過(guò)轉(zhuǎn)彎處的速度例3 √列車以規(guī)定速度轉(zhuǎn)彎時(shí)受到重力、支持力，重力和支持力的合力提供向心力，故A錯(cuò)誤；當(dāng)重力和支持力的合力提供向心力時(shí)，有m＝mgtanα≈mgsinα

＝mg，解得v＝

，列車輪緣不會(huì)擠壓內(nèi)軌和外軌，故B正確；列車過(guò)轉(zhuǎn)彎處的速度v＜

時(shí)，轉(zhuǎn)彎所需的合力F＜mgtanα，故此時(shí)列車輪緣受內(nèi)軌擠壓，故C錯(cuò)誤；若要提高列車速度，則列車所需的向心力增大，故需要增大α角，故D錯(cuò)誤?？枷?離心運(yùn)動(dòng)問(wèn)題(多選)如圖為波輪式洗衣機(jī)的工作原理示意圖，當(dāng)甩衣桶在電機(jī)的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，衣服緊貼在甩衣桶器壁上，從而迅速將水甩出。衣服(帶水，可視為質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量為m，衣服和器壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)約為μ，甩衣桶的半徑為r，洗衣機(jī)的外桶的半徑為R，當(dāng)角速度達(dá)到ω0時(shí)，衣服上的水恰好被甩出，假設(shè)滑動(dòng)摩擦力和最大靜摩擦力相等，重力加速度為g，例4 A．衣服(帶水)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B．電動(dòng)機(jī)的角速度至少為

時(shí)，衣服才掉不下來(lái)C．當(dāng)ω＝ω0時(shí)，水滴下落高度

打到外桶上D．當(dāng)ω＝ω0時(shí)，水滴下落高度

打到外桶上√√則下列說(shuō)法正確的是衣服(帶水)做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)槠湎蛐募铀俣仁亲兓?，故A錯(cuò)誤；在豎直方向，根據(jù)平衡條件有mg＝μFN，由于彈力提供向心力，由牛頓第二定律有FN＝mω2r，聯(lián)立解得ω＝

，B正確；當(dāng)ω＝ω0時(shí)，水滴打到外桶上，設(shè)水滴下落高度為h，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有h＝

gt2，x＝vt，r2＋x2＝R2，v＝ω0r，聯(lián)立解得h＝

，C錯(cuò)誤，D正確。返回課時(shí)測(cè)評(píng)1．(多選)如圖所示，A、B為某小區(qū)門(mén)口自動(dòng)升降桿上的兩點(diǎn)，A在桿的頂端處，B在桿的中點(diǎn)“STOP”處。桿從水平位置勻速轉(zhuǎn)至豎直位置的過(guò)程中，下列判斷正確的是A．A、B兩點(diǎn)的角速度大小之比為2∶1B．A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比為2∶1C．A、B兩點(diǎn)的向心加速度大小之比為4∶1D．A、B兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)速之比為1∶1√√因?yàn)樽詣?dòng)升降桿上的A、B兩點(diǎn)是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以A、B

兩點(diǎn)的角速度相等，轉(zhuǎn)速也相等，故A錯(cuò)誤，D正確；由角速度與線速度關(guān)系式v＝ωr，可知角速度相等時(shí)線速度之比等于半徑之比，即A、B

兩點(diǎn)線速度大小之比為2∶1，故B正確；由向心加速度公式a＝ω2r，可知角速度相等時(shí)向心加速度之比等于半徑之比，所以A、B

兩點(diǎn)向心加速度大小之比為2∶1，故C錯(cuò)誤。2．(2023·全國(guó)甲卷)

一質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若其所受合力的大小與軌道半徑的n次方成正比，運(yùn)動(dòng)周期與軌道半徑成反比，則n等于A．1 B．2C．3 D．4√質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題意設(shè)周期T＝

，合外力等于向心力，根據(jù)F合＝Fn＝mr，聯(lián)立可得Fn＝r3，其中

為常數(shù)，r的指數(shù)為3，故題中n＝3，故選C。3．(2024·安徽黃山模擬)如圖甲所示，修正帶是通過(guò)兩個(gè)齒輪相互咬合進(jìn)行工作的，其原理可簡(jiǎn)化為圖乙中所示的模型。A、B是大、小齒輪邊緣上的兩點(diǎn)，C是大輪上的一點(diǎn)。若大輪半徑是小輪半徑的2倍，小輪中心到A點(diǎn)和大輪中心到C點(diǎn)的距離之比為2∶1，則A、B、C三點(diǎn)A．線速度大小之比為4∶4∶1B．角速度之比為1∶1∶1C．轉(zhuǎn)速之比為2∶2∶1D．向心加速度大小之比為2∶1∶1√A、B是大、小齒輪邊緣上的兩點(diǎn)，可知vA＝vB，又v＝ωr，rA＝

rB，可得ωA＝2ωB，由于B、C兩點(diǎn)都在大輪上，可知ωB＝ωC，又v＝ωr，rB＝4rC，可得vB＝4vC，則A、B、C三點(diǎn)線速度大小之比為vA∶vB∶vC＝4∶4∶1，A、B、C三點(diǎn)角速度之比為ωA∶ωB∶ωC＝2∶1∶1，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)角速度和轉(zhuǎn)速的關(guān)系ω＝2πn，可知A、B、C三點(diǎn)轉(zhuǎn)速之比為nA∶nB∶nC＝ωA∶ωB∶ωC＝2∶1∶1，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)向心加速度公式有an＝ωv，可知A、B、C三點(diǎn)向心加速度大小之比為anA∶anB∶anC＝8∶4∶1，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。4．(2024·河北滄州模擬)如圖甲是我國(guó)花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員在賽場(chǎng)上的情形，假設(shè)在比賽的某段時(shí)間運(yùn)動(dòng)員單腳著地，以速度v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖乙冰鞋與冰面間的夾角為37°，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m，重力加速度為g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，不計(jì)冰鞋對(duì)運(yùn)動(dòng)員的摩擦，下列說(shuō)法正確的是A．運(yùn)動(dòng)員受重力、冰鞋的支持力、向心力的作用B．冰鞋對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力大小為mgC．運(yùn)動(dòng)員做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為D．運(yùn)動(dòng)員做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為g√運(yùn)動(dòng)員此時(shí)只受到重力和冰鞋的支持力作用，A錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員受到的力如圖所示，x軸方向有FNsin37°＝ma＝m，y軸方向有FNcos37°＝mg，聯(lián)立解得FN＝

mg，r＝

，a＝

g，故B、D錯(cuò)誤，C正確。故選C。5．有一種叫“旋轉(zhuǎn)飛椅”的游樂(lè)項(xiàng)目(如圖所示)。鋼繩的一端系著座椅，另一端固定在水平轉(zhuǎn)盤(pán)上。轉(zhuǎn)盤(pán)可繞穿過(guò)其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)。將游客和座椅看作一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)鋼繩的重力，以下分析正確的是A．旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，游客和座椅受到重力、拉力和向心力B．根據(jù)v＝ωr可知，坐在外側(cè)的游客旋轉(zhuǎn)的線速度更大C．根據(jù)Fn＝mω2r可知，“飛椅”轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，旋轉(zhuǎn)半徑越小D．若“飛椅”轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變大，鋼繩上的拉力大小不變√旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，游客和座椅受到重力、拉力的作用，向心力是重力和拉力的合力，故A錯(cuò)誤；游客轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相同，根據(jù)v＝ωr可知，坐在外側(cè)的游客的旋轉(zhuǎn)半徑較大，線速度更大，故B正確；“飛椅”轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，“飛椅”做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力越大，向心力由重力與拉力的合力提供，則鋼繩上的拉力變大，鋼繩與豎直方向的夾角變大，旋轉(zhuǎn)半徑變大，故C、D錯(cuò)誤。6．如圖是某型號(hào)無(wú)人機(jī)繞拍攝主體時(shí)做水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)的示意圖。已知無(wú)人機(jī)的質(zhì)量為m，無(wú)人機(jī)的軌道距拍攝對(duì)象的高度為h，無(wú)人機(jī)與拍攝對(duì)象的距離為r，無(wú)人機(jī)飛行的線速度大小為v，則無(wú)人機(jī)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)A．角速度為B．所受空氣作用力為mgC．向心加速度為D．周期為T(mén)＝√做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R＝

，則角速度為ω＝

，故A錯(cuò)誤；無(wú)人機(jī)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力Fn＝m

＝man，解得an＝

，所受空氣作用力F＝

，故B錯(cuò)誤，C正確；無(wú)人機(jī)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T＝

，故D錯(cuò)誤。7．(多選)如圖所示，直徑為d的豎直圓筒繞中心軸線以恒定的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。一子彈以水平速度沿圓筒直徑方向從左側(cè)射入圓筒，從右側(cè)射穿圓筒后發(fā)現(xiàn)兩彈孔在同一豎直線上且相距為h，重力加速度為g，則A．子彈在圓筒中的水平速度為dB．子彈在圓筒中的水平速度為2dC．圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可能為πD．圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可能為3π√√√子彈在圓筒中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與自由下落高度h的時(shí)間相同，即t＝

，則v0＝

，故A正確，B錯(cuò)誤；由題意知，在此段時(shí)間內(nèi)圓筒轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)為半圈的奇數(shù)倍，即ωt＝(2n＋1)π(n＝0，1，2，…)，所以ω＝

＝(2n＋1)π

(n＝0，1，2，…)，故C、D正確。8．(多選)如圖所示，游樂(lè)園中某海盜船在外力驅(qū)動(dòng)下啟動(dòng)，某時(shí)刻撤去驅(qū)動(dòng)力，此后船自由擺動(dòng)，當(dāng)懸臂OA水平時(shí)，船的速度恰好為零。若A、B、C處質(zhì)量相等的乘客始終相對(duì)船靜止，且以相同的半徑隨船擺動(dòng)，擺動(dòng)裝置(含乘客)的重心位于圓弧AC的中點(diǎn)B，∠AOC＝60°，不計(jì)一切阻力，重力加速度大小為g，則海盜船在自由擺動(dòng)過(guò)程中A．OA水平時(shí)，船對(duì)C處乘客的作用力為零B．OA水平時(shí)，B處乘客的加速度大小為aB＝gC．A處乘客從圖示位置運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程中，始終處于失重狀態(tài)D．A、B處乘客分別運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)，船對(duì)乘客豎直方向的作用力大小之比為＝√√設(shè)乘客質(zhì)量為m，根據(jù)力的分解可知，OA水平時(shí)，船對(duì)C處乘客的作用力為F＝mgcos30°，故A錯(cuò)誤；OA水平時(shí)，B處乘客的加速度大小aB＝＝g，故B正確；

A處乘客從題圖示位置運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程中，當(dāng)向心加速度在豎直方向的分量大于切向加速度在豎直方向的分量時(shí)，合加速度方向向上，A處乘客處于超重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；設(shè)整體質(zhì)量為M，A處乘客運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理得MgL(cos30°－cos60°)＝

，在最低點(diǎn)，對(duì)A處乘客，有FA－mg＝m，解得FA＝

mg，B處乘客運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理得MgL(1－cos60°)＝

，在最低點(diǎn)，對(duì)B處乘客，有FB－mg＝m，聯(lián)立解得FB＝2mg，可得

，故D正確。9．(2024·湖北黃岡高三模擬)如圖所示，一根細(xì)線下端拴一個(gè)金屬小球Q，細(xì)線穿過(guò)小孔(小孔光滑)，另一端連接在金屬塊P上，P始終靜止在水平桌面上，若不計(jì)空氣阻力，小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(圓錐擺)。實(shí)際上，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不可避免地受到空氣阻力作用。因阻力作用，小球Q的運(yùn)動(dòng)軌道發(fā)生緩慢的變化(可視為一系列半徑不同的圓周運(yùn)動(dòng))。下列判斷正確的是A．小球Q的位置越來(lái)越高B．細(xì)線的拉力變小C．小球Q運(yùn)動(dòng)的角速度變大D．P受到桌面的靜摩擦力變大√由于小球受到空氣阻力作用，線速度減小，則所需要的向心力減小，小球做近心運(yùn)動(dòng)，小球的位置越來(lái)越低，故A錯(cuò)誤；設(shè)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，細(xì)線的拉力大小為FT，細(xì)線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，當(dāng)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由重力和細(xì)線的拉力的合力提供向心力，如圖所示，則有FT＝

，mgtanθ＝m＝mω2Lsinθ，解得ω＝

，由于小球受到空氣阻力作用，線速度減小，則θ減小，cosθ增大，因此，細(xì)線的拉力FT減小，角速度ω減小，故B正確，C錯(cuò)誤；對(duì)金屬塊P，由平衡條件知，P受到桌面的靜摩擦力大小等于細(xì)線的拉力大小，則靜摩擦力變小，故D錯(cuò)誤。10．(2024·安徽黃山模擬)太極球是近年來(lái)在廣大市民中較流行的一種健身器材。做該項(xiàng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，健身者半馬步站立，手持太極球拍，拍上放一橡膠太極球，健身者舞動(dòng)球拍時(shí)，球卻不會(huì)掉落?，F(xiàn)將太極球簡(jiǎn)化成如圖所示的平板和小球，熟練的健身者讓球在豎直面內(nèi)始終不脫離板而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A為圓周的最高點(diǎn)，C為最低點(diǎn)，B、D兩點(diǎn)與圓心O等高且在B、D處平板與水平面夾角為θ。設(shè)小球的質(zhì)量為m，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，重力加速度為g。若小球運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)＝2π，則A．在A處，平板對(duì)小球的作用力大小為m