圓周運(yùn)動(dòng)典型例題學(xué)生版(含答案)

1、圓周運(yùn)動(dòng)專題總結(jié)知識(shí)點(diǎn)一、勻速圓周運(yùn)動(dòng)1、定義：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)，如果在相等的時(shí)間里通過(guò)的相等，這種運(yùn)動(dòng)就叫做勻速周圓運(yùn)動(dòng)。2、運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)，而不是勻加速運(yùn)動(dòng)。因?yàn)榫€速度方向時(shí)刻在變化，向心加速度方向，時(shí)刻沿半徑指向圓心，時(shí)刻變化3、特征：勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，角速度0、周期T、轉(zhuǎn)速n、速率、動(dòng)能都是恒定不變的；而線速度v、加速度a、合外力、動(dòng)量是不斷變化的。4、受力提特點(diǎn)：。隨堂練習(xí)題1 .關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（A .勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng).勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速曲線運(yùn)動(dòng)D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體必處于平衡狀態(tài)2 .關(guān)于向心力的說(shuō)法正確

2、的是（）A.物體由于作圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生一個(gè)向心力B.向心力不改變做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的速度大小C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力即為其所受合外力D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力是個(gè)恒力3 .在光滑的水平桌面上一根細(xì)繩拉著一個(gè)小球在作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于該運(yùn)動(dòng)下列物理量中不變的是（A速度（B）動(dòng)能（C）加速度（D）向心力知識(shí)點(diǎn)二、描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量4 .線速度物理意義：線速度用來(lái)描述物體在圓弧上運(yùn)動(dòng)的快慢程度。定義：圓周運(yùn)動(dòng)的物體通過(guò)的弧長(zhǎng)兇與所用時(shí)間&的比值，描述圓周運(yùn)動(dòng)的“線速度”，其本質(zhì)就是“瞬時(shí)速度”。方向：沿圓周上該點(diǎn)的方向大小：v=5 .角速度物理意義：角速度反映了物體繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的

3、快慢。定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，圍繞圓心轉(zhuǎn)過(guò)的角度與所用時(shí)間占的比值大小：0=,單位：（rad/s）6 .線速度與角速度關(guān)系：7 .周期和轉(zhuǎn)速：物理意義：都是用來(lái)描述圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的。周期T:表示的是物體沿圓周運(yùn)動(dòng)一周所需要的時(shí)間，單位是秒；轉(zhuǎn)速n（也叫頻率f）：表示的是物體在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)。n的單位是（r/s）或（r/min）f的單位：赫茲Hz,f=T5、兩個(gè)結(jié)論凡是直接用皮帶傳動(dòng)（包括鏈條傳動(dòng)、齒輪咬合、摩擦傳動(dòng)）的兩個(gè)輪子，兩輪邊緣上各點(diǎn)的大小相等；凡是同一個(gè)輪軸上（各個(gè)輪都繞同一根軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)）的各點(diǎn)相等（軸上的點(diǎn)除外）（共軸轉(zhuǎn)動(dòng)）。6、向心加速度：物理意義：描述速度變化快慢的物理

4、量方向：總是指向,時(shí)刻在變化。大小：a=7、向心力（物體以v做勻速率圓周運(yùn)動(dòng)，需要F或者由幾個(gè)力的合力提供向心力，線速度、角速度、半徑、物體質(zhì)量的改變引起了向心力的改變）（1）定義：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的總是沿著半徑方向指向的力，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）大小:Fmma=（4）來(lái)源：向心力是按命名的力，不是某種的力，可以由幾個(gè)力的力或某一個(gè)力的力提供；在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中力提供向心力；變速圓周運(yùn)動(dòng)中的合外力并不指向圓心，這時(shí)合外力可以分解為互相垂直的兩個(gè)力：跟圓周相切的分力Fr和指向圓心方向的分力Fn,Fn產(chǎn)生了加速度，與速度垂直，改變了速度,Fr產(chǎn)

5、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(xí)題1 .一個(gè)物體以角速度3做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)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(dòng)的鐘表，其時(shí)針和分針都在做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列關(guān)系中正確的有（）A.時(shí)針和分針角速度相同B.分針角速度是時(shí)針角速度的12倍C.時(shí)針和分針的周期相同D.分針的周期是時(shí)針周期的12倍3 .質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.線速度越大，周期一定越小B.角速度越大，周期一定越小C.轉(zhuǎn)速越大，周期一定越小D.圓周半徑越小，周期一定越小4 .關(guān)于勻速圓周

6、運(yùn)動(dòng)的角速度與線速度，下列說(shuō)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 .AB兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在相同的時(shí)間內(nèi)它們通過(guò)的路程之比sa：sb=2：3,轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比中a：中b=3：2,則下列說(shuō)法正確的是（）A.它們的半徑之比RA：R=2：3B.它們的半徑之比RA：R=4：9C.它們的周期之比Ta：Tb=2：3D.它們的周期之比Ta:Tb=3：26 .如圖所示裝置中，三個(gè)輪的半徑分別為r、2r、4r,b點(diǎn)到圓心的/、距離為r,求圖中a、b、c、d各點(diǎn)的線速度之比、角速度之比、

7、向.心加速度之比。i.，b；一°內(nèi)部資料馬老師整理第3頁(yè)共9頁(yè)3-4所示的皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，左邊是主動(dòng)輪，右邊是一個(gè)輪軸,Ra：Rc=1：2,BRA：RB=2:3。假設(shè)在傳動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑，則皮帶輪邊緣上的A、RC三點(diǎn)的角速度之比7.如圖8.圖示為某一皮帶傳動(dòng)裝置。主動(dòng)輪的半徑針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n,轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑。圖34卜列說(shuō)法正確的是（.從動(dòng)輪做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)從動(dòng)輪做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)AB.）。為ri,從動(dòng)輪的半徑為上。已知主動(dòng)輪做順時(shí)點(diǎn)從靜止開始下滑，不計(jì)滑塊與軌道間的摩擦和空氣阻力，則在質(zhì)點(diǎn)剛要到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的加速度大小為,剛滑過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度大小為10.甲、乙兩名滑冰運(yùn)動(dòng)員，M甲=80kg,

8、M乙=40kg,面對(duì)面拉著彈簧秤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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/sB.兩人的角速度相同，為6rad/sC.兩人的運(yùn)動(dòng)半徑相同，者B是0.45mD.兩人的運(yùn)動(dòng)半徑不同，甲為0.3m,乙為0.6m11.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(zhuǎn)而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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物體受重力、向心力、摩擦力三個(gè)力物體受重力

9、、彈力、摩擦力三個(gè)力物體受重力、彈力、向心力、摩擦力物體受重力、彈力、向心力、三個(gè)力AEkGD12.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)，下列說(shuō)法正確的是（）C質(zhì)量均為m,A、B離軸R,C離軸2R,則當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)（設(shè)A、B、C都沒有滑動(dòng)），A、;線速度之比是；向心加速度之比是圖3-79.圖3-7中圓弧軌道AB是在豎直平面內(nèi)的1/4圓周，在B點(diǎn)，軌道的切線是水平的。一質(zhì)點(diǎn)自A13.如圖所示，A、B、C三個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)上，動(dòng)摩擦因數(shù)均為”,A的質(zhì)量為2m,B、B、C三者的滑動(dòng)摩擦力認(rèn)為等于最大靜摩擦力，下列說(shuō)法正確的是（)A.C物的向心加速度最大;內(nèi)部資料馬老師整理

10、D.從動(dòng)輪白轉(zhuǎn)速為巨nC.從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為上n第3頁(yè)共9頁(yè)B. B物的靜摩擦力最小;C.當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，C比A先滑動(dòng);D.當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，B比A先滑動(dòng)。14.在光滑的水平面上，用長(zhǎng)為l的細(xì)線拴一質(zhì)量為m的小球，以角速度少做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是A.1、不變，m越大線越易被拉斷B.m不變，l越小線越易被拉斷C. m1不變，川越大線越易被拉斷D.m不變，1減半角速度加倍時(shí)，線的拉力不變15.有一種大型游戲器械，它是一個(gè)圓筒形容器，筒壁豎直，游客進(jìn)入容器后靠筒壁站立.當(dāng)圓筒開始轉(zhuǎn)動(dòng)后，轉(zhuǎn)速加快到一定程度時(shí)，突然地板塌落，游客發(fā)現(xiàn)自己沒有落下去，這是因?yàn)锳游客處于超重狀態(tài)B.游客處于失重狀

11、態(tài)C.游客受到的摩擦力等于重力D.筒壁對(duì)游客的支持力等于重力16 .關(guān)于變速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的說(shuō)法中正確的是（）物體所受的合力等于向心力變速圓周運(yùn)動(dòng)的合力的方向不A物體除其他力外，還受到一個(gè)向心力的作用BC向心力的大小一直在變化D指向圓心17 .如圖所示，在雙人花樣滑冰運(yùn)動(dòng)中，有時(shí)會(huì)看到被男運(yùn)動(dòng)員拉著的女運(yùn)動(dòng)員離開地面在空中做圓錐擺運(yùn)動(dòng)的精彩場(chǎng)面，目測(cè)體重為G的女運(yùn)動(dòng)員做圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)和水平冰面的夾角約為30重力加速度為g,估算該女運(yùn)動(dòng)員（）A.受到的才匯力為3GB.受到的拉力為2GC.向心加速度為，3gD.向心加速度為2g18.質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為1的細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，在O點(diǎn)的正下方;處有一光

12、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(dāng)小球第一次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)（）A.小球運(yùn)動(dòng)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D,懸線的拉力突然增大19.如圖4311所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩一端固定，另一端系一質(zhì)量為球.給小球一個(gè)合適的初速度，小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這樣就構(gòu)成了一個(gè)圓錐擺,設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為e.下列說(shuō)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(yùn)動(dòng)的速度越大D. 0越大，小球運(yùn)動(dòng)的周期越大內(nèi)部資料馬老師整理第4頁(yè)共9頁(yè)20長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，拴一質(zhì)量為m的小球

13、，一端固定于O點(diǎn)，讓其在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(這種運(yùn)動(dòng)通常稱為圓錐擺運(yùn)動(dòng))，如圖所示，當(dāng)擺線L與豎直方向的夾角是a時(shí)，求：(1)線的拉力F；(2)小球運(yùn)動(dòng)的線速度的大小；(3)小球運(yùn)動(dòng)的角速度及周期。21.如圖17所示，一個(gè)豎直放置的圓錐筒可繞其中心軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)，筒內(nèi)壁粗糙，筒口半徑和筒高分別為R和H,筒內(nèi)壁A點(diǎn)的高度為筒高的一半。內(nèi)壁上有一質(zhì)量為m的小物塊。求當(dāng)筒不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊靜止在筒壁A點(diǎn)受到的摩擦力和支持力的大?。划?dāng)物塊在A點(diǎn)隨筒做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且其所受到的摩擦力為零時(shí)，筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。22如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，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

14、分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則A.球A的角速度一定大于球B的角速度B.球A的線速度一定大于球B的線速度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)筒壁的壓力知識(shí)點(diǎn)三、豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的常用模型:內(nèi)部資料耕趣!整理第5頁(yè)輕相岫頁(yè)過(guò)拱橋1輕繩外軌道（無(wú)支撐的情況）輕桿管道（有支撐的情況）無(wú)約束的VAjgR時(shí)繩子或軌道對(duì)物體的彈力為方向v = v'gR時(shí)繩子或軌道對(duì)物體的彈力為v < v gR時(shí)，物體 v = <gR是物體能否在豎直囹上能過(guò)最Wi點(diǎn)（能完成完 整的圓周運(yùn)動(dòng)）的最小速度。vjgR時(shí)輕桿或管道對(duì)物體的彈力為方向v=jgR時(shí)輕桿

15、或管道對(duì)物體的彈力 v < JgR時(shí)，輕桿或管道對(duì)物體的彈力為方向v=jgR是物體所受彈力的方向交化的臨界速度.當(dāng)v >JgR時(shí)，車 V=JgR是汽在豎直圓上做圓周運(yùn)動(dòng)的 最大速度.1.如圖4-4所示，細(xì)桿的一端與一小球相連，可繞過(guò)O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運(yùn)動(dòng)，圖3中a、b分別表示小球軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則桿對(duì)球的作用力可b能是（）丁工、J；A.a處為拉力，b處為拉力B.a處為拉力，b處為推力IOO: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、Boa圖4-42.如圖，用長(zhǎng)為l的細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確

16、的是（）A.小球在圓周最高點(diǎn)時(shí)所受的向心力一定為重力B.小球在最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力不可能為零：；C.若小球剛好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則其在最高點(diǎn)的速率為4gL"一-"D.小球過(guò)最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力一定大于小球重力3.長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩，一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定于某點(diǎn)，當(dāng)繩豎直時(shí)小球靜止，再內(nèi)部資料 馬老師整理第9頁(yè)共9頁(yè)9給小球一水平初速度v0,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，并且剛好能過(guò)最高點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是()A.球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，速度為零B2C.開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩的拉力為 m v_L4如圖6-11-3所示，一輕桿一端固定質(zhì)量為.球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，繩的拉力為 mgD.球過(guò)最

17、高點(diǎn)時(shí)，速度大小為 百m的小球，以另一端O為圓心，使小球做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是()A.球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿所受的彈力可以等于零B.球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，最小速度為、RgC.球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的彈力一定與球的重力方向相反D.球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的彈力可以與球的重力反向，此時(shí)重力一定大于桿對(duì)球的彈力5 .繩系著裝水的水桶，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，水的質(zhì)量m=0.5kg,繩長(zhǎng)L=40cm,求:(1)為使桶在最高點(diǎn)時(shí)水不流出，桶的最小速率?(2)桶在最高點(diǎn)速率v=3m/s時(shí)，水對(duì)桶底的壓力？6 .長(zhǎng)L=0.5m質(zhì)量可忽略的細(xì)桿，其一端可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端固定著一個(gè)4-3-16所示，求

18、在下列兩種情況下桿對(duì)物體AA的質(zhì)量為2kg,當(dāng)A通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，如圖小球的作用力：1 1)A在最低點(diǎn)的速率為用m/s;2 2)A在最低點(diǎn)白速率為6m/s.7 .汽車過(guò)凸形橋，已知橋的半徑為8m,為了保證汽車對(duì)汽車的抓地力，汽車與地面的擠壓不能小于車重的0.2倍，則汽車過(guò)凸形橋頂?shù)淖畲笏俣炔荒艹^(guò)()A、4m/sB、8m/sC、10m/sD、4<15m/s8 .汽車過(guò)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(guò)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/sB、20<10m/sC、20THm/sD、

19、40m/9 .半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上，如圖3-11所示。頂部有一小物體甲，今給它一個(gè)水平初速度v0=dgR,則物體甲將()A.沿球面下滑至M點(diǎn)B.先沿球面下滑至某點(diǎn)N,然后便離開球面作斜下拋運(yùn)動(dòng)C.按半彳仝大于R的新的圓弧軌道作圓周運(yùn)動(dòng)D,立即離開半圓球作平拋運(yùn)動(dòng)10 .汽車質(zhì)量m為1.5X104kg,以不變的速率先后駛過(guò)凹形路面和凸形路面，路面圓弧半徑均為15m,如圖3-17所示.如果路面承受的最大壓力不得超過(guò)2X105N,汽車允許的最大速率是多少？汽車以此速率駛過(guò)路面的最小壓力是多少?火車轉(zhuǎn)彎問(wèn)題1 .火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：火車轉(zhuǎn)彎時(shí)做的是運(yùn)動(dòng)，因而具有向心加速度，需要向心力。

20、2 .為了消除火車車輪對(duì)路軌的側(cè)向壓力，鐵路彎道處內(nèi)、外軌不在同一水平面上，即高、低。其高度差是根據(jù)轉(zhuǎn)彎處軌道的半徑和規(guī)定的行駛速度而設(shè)計(jì)的。3 .計(jì)算規(guī)定速度：設(shè)火車質(zhì)量m軌道平面傾角0、軌道轉(zhuǎn)彎處半徑r、規(guī)定的車速v,則應(yīng)有（寫出表達(dá)式）4 .在轉(zhuǎn)彎處：（1）若列車行駛的速率等于規(guī)定速度，則兩側(cè)軌道都不受車輪對(duì)它的側(cè)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(duì)它向的壓力（填“內(nèi)”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(duì)它向的壓力（填“內(nèi)”或“外”）.1、火車以某一速度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=v2/gB.若火車速度大于v時(shí)，外軌將受到側(cè)壓力作用，其方向平行軌道平面向外C.若火車速度小于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)火車質(zhì)量改變時(shí)，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(nèi)低。如圖所示，在某路段汽車向左拐彎，司機(jī)左側(cè)的路面比右側(cè)的路面低一些。汽車的運(yùn)動(dòng)可看作是做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)內(nèi)外路面高度差為h,路基的水平寬度為d,路面的寬度為L(zhǎng)。已知重力加速度為go要使車輪與路面之間的橫向摩擦力（即垂直于前進(jìn)方向）等于零，則汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)的車速應(yīng)