高中物理第六章圓周運(yùn)動(dòng)易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)(帶答案)

高中物理第六章圓周運(yùn)動(dòng)易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

單選題1、如圖所示是利用兩個(gè)大小不同的齒輪來(lái)達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的自行車傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的示意圖。已知大齒輪的齒數(shù)為48個(gè)，小齒輪的齒數(shù)為16個(gè)，后輪直徑約為小齒輪直徑的10倍．假設(shè)腳踏板在內(nèi)轉(zhuǎn)1圈，下列說(shuō)法正確的是（

）A．小齒輪在內(nèi)也轉(zhuǎn)1圈B．大齒輪邊緣與小齒輪邊緣的線速度之比為3：1C．后輪與小齒輪的角速度之比為10：1D．后輪邊緣與大齒輪邊緣的線速度之比為10：1答案：DAB．齒輪的齒數(shù)與半徑成正比，因此大齒輪的半徑是小齒輪半徑的3倍，大齒輪與小齒輪是鏈條傳動(dòng)，邊緣點(diǎn)線速度大小相等，令大齒輪為A，小齒輪為B，后輪邊緣為C，故vA：vB=1：1又rA：rB=3：1根據(jù)v=ωr可知，大齒輪與小齒輪的角速度之比ωA：ωB=rB：rA=1：3所以腳踏板在內(nèi)轉(zhuǎn)1圈，小齒輪在內(nèi)轉(zhuǎn)3圈，故AB錯(cuò)誤；CD．B、C兩點(diǎn)為同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以ωB：ωC=1：1根據(jù)v=ωr可知，后輪邊緣上C點(diǎn)的線速度與小齒輪邊緣上B點(diǎn)的線速度之比vC：vB=rC：rB=10：1故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。2、如圖所示，輕桿一端與一質(zhì)量為m的小球相連，另一端連在光滑固定軸上，輕桿可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（

）A．小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的任何位置對(duì)輕桿的作用力都不可能為0B．當(dāng)輕桿運(yùn)動(dòng)到水平位置時(shí)，輕桿對(duì)小球的拉力大小不可能等于mgC．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)輕桿的拉力可能等于4mgD．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)輕桿的拉力一定不小于6mg答案：BA．小球在輕桿的作用下做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)時(shí)，若只有重力提供向心力，則小球?qū)p桿的作用力為0，故A錯(cuò)誤；B．假設(shè)當(dāng)輕桿運(yùn)動(dòng)到水平位置時(shí)，輕桿對(duì)小球的拉力等于重力，則有此時(shí)小球的動(dòng)能為由機(jī)械能守恒定律可知，小球不可能運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，不能完成完整的圓周運(yùn)動(dòng)，假設(shè)不成立，B正確；CD．若小球恰能完成完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則在最高點(diǎn)時(shí)，小球的速度為0，在最低點(diǎn)時(shí)，由機(jī)械能守恒得小球的動(dòng)能為由得由牛頓第三定律，可知小球?qū)p桿的作用力最小為5mg，故CD錯(cuò)誤。故選B。3、如圖所示，質(zhì)量為1.6kg，半徑為0.5m的光滑細(xì)圓管用輕桿固定在豎直平面內(nèi)，小球A和B的直徑略小于細(xì)圓管的內(nèi)徑。它們的質(zhì)量分別為mA=1kg、mB=2kg．某時(shí)刻，小球A、B分別位于圓管最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，且A的速度大小為vA=3m/s，此時(shí)桿對(duì)圓管的彈力為零。則B球的速度大小vB為（取g=10m/s2）（

）A．2m/sB．4m/sC．6m/sD．8m/s答案：B對(duì)A球，合外力提供向心力，設(shè)環(huán)對(duì)A的支持力為，由牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得由牛頓第三定律可得，A球?qū)Νh(huán)的力向下，為28N，設(shè)B球?qū)Νh(huán)的力為，由環(huán)的受力平衡可得解得符號(hào)表示和重力方向相反，由牛頓第三定律可得，環(huán)對(duì)B球的力為44N，方向豎直向下，對(duì)B球由牛頓第二定律有解得故選B。4、無(wú)級(jí)變速是在變速范圍內(nèi)任意連續(xù)地變換速度，性能優(yōu)于傳統(tǒng)的擋位變速器，很多種高檔汽車都應(yīng)用了無(wú)級(jí)變速。如圖所示是截錐式無(wú)級(jí)變速模型示意圖，兩個(gè)錐輪之間有一個(gè)滾輪，主動(dòng)輪、滾輪、從動(dòng)輪之間靠著彼此之間的摩擦力帶動(dòng)。當(dāng)位于主動(dòng)輪和從動(dòng)輪之間的滾輪從左向右移動(dòng)時(shí)，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速降低；滾輪從右向左移動(dòng)時(shí)，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速增加。當(dāng)滾輪位于主動(dòng)輪直徑為D1、從動(dòng)輪直徑為D2的位置時(shí)，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n1、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2的關(guān)系是（

）A．＝B．＝C．＝D．＝答案：B因主動(dòng)輪、從動(dòng)輪邊緣的線速度大小相等，所以2πn1＝2πn2即＝故選B。5、宇航員需要進(jìn)行失重訓(xùn)練，以適應(yīng)微重力環(huán)境下的生活。一款失重訓(xùn)練儀如圖所示，兩半徑均為R的金屬圓環(huán)甲、乙?guī)еD(zhuǎn)椅可以同時(shí)繞O1O2、O3O4兩個(gè)相互垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩轉(zhuǎn)軸的交點(diǎn)為O。P為金屬圓環(huán)甲上的一點(diǎn)，∠POO2=θ。若某次訓(xùn)練時(shí)，金屬圓環(huán)甲僅繞O1O2軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓環(huán)的半徑為R，轉(zhuǎn)速為n。則圓環(huán)甲轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T以及圓環(huán)甲上點(diǎn)P的向心加速度a分別為（

）A．，B．，C．，D．，答案：A周期與轉(zhuǎn)速的關(guān)系為P繞O1O2軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以運(yùn)動(dòng)半徑為，加速度與周期的關(guān)系為故選A。6、如圖所示為一走時(shí)準(zhǔn)確的時(shí)鐘，A、B分別是分針和時(shí)針的端點(diǎn)，在時(shí)鐘正常工作時(shí)（

）A．B．C．D．答案：BA．分針的周期為時(shí)針的周期為可知A錯(cuò)誤；B．根據(jù)角速度與周期關(guān)系可知角速度與周期成反比，則有B正確；CD．根據(jù)線速度與角速度關(guān)系由于，可知CD錯(cuò)誤；故選B。7、如圖所示，假使物體沿著鉛直面上圓弧軌道下滑，軌道是光滑的，在從A．至C的下滑過(guò)程中，下面哪種說(shuō)法是正確的？

（

）A．它的加速度方向永遠(yuǎn)指向圓心B．它的速率均勻增加C．它的合外力大小變化，

方向永遠(yuǎn)指向圓心D．它的合外力大小不變E．軌道支持力大小不斷增加答案：EB．受力分析如圖則有由以上可知隨著夾角的增大，切向加速度逐漸變小，即速率大小變化逐漸變慢，故B錯(cuò)誤；AC．由以上可知，切向加速度不為零，故加速度方向與法向加速度方向不同，即不指向圓心，由牛頓第二定律可知，合外力的方向不指向圓心，故AC錯(cuò)誤；D．由以上可知，加速度又因?yàn)槁?lián)立解得隨著夾角的增大，加速度增大，由牛頓第二定律可知，合外力逐漸變大，故D錯(cuò)誤；E．由圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知隨著和速度的增大，支持力也在增大，故E正確。故選E。8、關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，正確的是（）A．線速度不變B．角速度不變C．向心加速度不變D．勻變速曲線運(yùn)動(dòng)答案：BA．勻速圓周運(yùn)動(dòng)線速度大小不變，方向沿曲線切線方向，方向時(shí)刻改變，A錯(cuò)誤；B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)角速度大小、方向都不變，B正確；C．勻速圓周勻速向心加速度大小不變，方向時(shí)刻指向圓心，方向時(shí)刻改變，C錯(cuò)誤；D．勻速圓周勻速加速度方向時(shí)刻改變，不是勻變速曲線勻速，D正確。故選B。多選題9、一質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)速度方向不可能始終不變B．質(zhì)點(diǎn)速度大小不可能始終不變C．質(zhì)點(diǎn)速度方向一定與加速度方向相同D．質(zhì)點(diǎn)速度方向一定沿曲線的切線方向答案：ADA．質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，速度方向始終在變，A正確；B．質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，速度大小可能始終不變，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；C．由曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，質(zhì)點(diǎn)速度方向一定與加速度方向不在同一直線上，C錯(cuò)誤；D．質(zhì)點(diǎn)速度方向一定沿曲線的切線方向，D正確。故選AD。10、如圖所示，在水平圓盤上放有質(zhì)量為m、m和2m可視為質(zhì)點(diǎn)的三個(gè)物體A、B、C，圓盤可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，且角速度可調(diào)，三物體與圓盤的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。已知A、B、C三個(gè)物體與軸O共線，且，現(xiàn)將三個(gè)物體用輕質(zhì)細(xì)線相連，保持細(xì)線伸直且無(wú)張力，然后讓圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢的加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，取重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．A所需要的向心力增加最快B．當(dāng)時(shí)BC間的連線開始提供拉力C．當(dāng)時(shí)整體會(huì)發(fā)生滑動(dòng)D．當(dāng)時(shí)，在增大的過(guò)程中BC間的拉力不斷增大答案：BCDA．當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增大時(shí)，由靜摩擦力提供向心力，三個(gè)物體的角速度相等，由公式可知，由于C的半徑最大，質(zhì)量最大，故C所需要的向心力增加最快，A錯(cuò)誤；B．當(dāng)C的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力之后，B、C間細(xì)線開始提供拉力，由此可知解得故當(dāng)時(shí)BC間的連線開始提供拉力，B正確；C．當(dāng)A、B的摩擦力也達(dá)到最大時(shí)，且BC的拉力大于AB整體的摩擦力時(shí)物體將會(huì)出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)，此時(shí)A與B還受到繩的拉力，對(duì)C得對(duì)AB整體可得解得C正確；D．當(dāng)時(shí)，C摩擦力沿著半徑向里，且沒(méi)有出現(xiàn)滑動(dòng)，故在增大的過(guò)程中，由于向心力不斷增大，故BC間的拉力不斷增大，D正確。故選BCD。11、一探照燈照射在云層底面上，云層底面是與地面平行的平面，如圖所示，云層底面距地面高h(yuǎn)，探照燈以角速度在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，已知光束轉(zhuǎn)到與豎直方向夾角為時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（

）A．云層底面上光點(diǎn)的移動(dòng)速度大小為B．云層底面上光點(diǎn)的移動(dòng)速度大小為C．角速度不變的情況下，云層高度越低，云層底面上光點(diǎn)的移動(dòng)速率越快D．云層高度不變的情況下，探照燈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度越快，云層底面上光點(diǎn)移動(dòng)速率越快答案：ADAB．當(dāng)光束轉(zhuǎn)到與豎直方向夾角為時(shí)，根據(jù)公式可知，云層底面上光點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為，設(shè)云層底面上光點(diǎn)的移動(dòng)速度為v，則有解得云層底面上光點(diǎn)的移動(dòng)速度故B錯(cuò)誤A正確；C．由上述分析可知，當(dāng)角速度不變的情況下，云層高度越低，層底面上光點(diǎn)的移動(dòng)速度減小，故C錯(cuò)誤；D．由上述分析可知，當(dāng)云層高度不變的情況下，探照燈轉(zhuǎn)動(dòng)角速度越快，云層底面上光點(diǎn)移動(dòng)速率越快，故D正確。故選AD。12、如圖所示，一光滑的半徑為R的半圓形軌道固定在水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m的小球以某一速度沖上軌道，當(dāng)小球從軌道口B飛出（為圓的直徑，重力加速度為g）。則下列說(shuō)法正確的是（

）A．若小球落地點(diǎn)C距A處的距離為，則小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度大小為B．若小球落地點(diǎn)C距A處的距離為，小球在B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小為C．若小球剛好能過(guò)B點(diǎn)，則落地點(diǎn)C距A處的距離為2RD．小球通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度越大到達(dá)水平面的時(shí)間越長(zhǎng)答案：ABCAB．小球由B到C過(guò)程，做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律解得在B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律解得根據(jù)牛頓第三定律，小球在B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小為，故AB正確；C．若小球剛好能過(guò)B點(diǎn)，根據(jù)重力恰好提供向心力解得在B點(diǎn)速度小球由B到C過(guò)程，做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律解得故C正確；D．小球由B到C過(guò)程，做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，通過(guò)B點(diǎn)的速度大小不影響落地時(shí)間，故D錯(cuò)誤。故選ABC。13、一質(zhì)點(diǎn)沿螺旋線自外向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，如圖所示，已知其走過(guò)的弧長(zhǎng)s與時(shí)間t成正比。則關(guān)于該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（

）A．質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的線速度越來(lái)越大B．質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的向心力越來(lái)越大C．質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的角速度越來(lái)越大D．質(zhì)點(diǎn)所受的合力不變答案：BCA．質(zhì)點(diǎn)沿螺旋線自外向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)軌跡半徑R不斷減小，根據(jù)其走過(guò)的弧長(zhǎng)s與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t成正比，設(shè)其比值為k，則有可知，線速度大小不變，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知，v不變，R減小時(shí)，F(xiàn)向增大，故B正確；C．根據(jù)可知，v不變，R減小時(shí)，ω增大，故C正確；D．合力方向不斷變化，故合力不斷變化，故D錯(cuò)誤。故選BC。小提示：根據(jù)線速度的定義，結(jié)合題意判斷線速度的變化情況。再結(jié)合線速度與角速度和向心力的關(guān)系進(jìn)行分析解答。填空題14、如圖所示，一圓環(huán)的圓心為O，若以它的直徑AB為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則圓環(huán)上的P、Q兩點(diǎn)的線速度大小之比為________，若圓環(huán)的半徑為20cm，繞AB軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速為120r/min，則環(huán)上Q點(diǎn)的向心加速度大小為________m/s2。答案：

[1]圓環(huán)上P、Q兩點(diǎn)屬于共軸傳動(dòng)，所以角速度相同。所以線速度之比為[2]Q點(diǎn)的向心加速度大小為15、在光滑水平面上，一根原長(zhǎng)為的輕質(zhì)彈簧的一端與豎直軸連接，另一端與質(zhì)量為的小球（視為質(zhì)點(diǎn)）連接，如圖所示。若小球以為圓心以不同速率做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，彈簧的長(zhǎng)度分別為、，則小球兩次做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心力大小之比__________，線速度大小之比__________。答案：

[1]小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由彈簧的彈力提供，而彈簧彈力當(dāng)彈簧長(zhǎng)度為時(shí)，伸長(zhǎng)量為；當(dāng)彈簧長(zhǎng)度為時(shí)，伸長(zhǎng)量為則有兩次圓周運(yùn)動(dòng)的向心力之比[2]由向心力公式得兩次圓周運(yùn)動(dòng)的線速度之比為16、根據(jù)如圖所示可知，當(dāng)物體所需的向心力大于物體所受的合外力時(shí)，物體做___________運(yùn)動(dòng)；當(dāng)物體所受的合外力等于零時(shí)，物體做___________運(yùn)動(dòng)。答案：

離心

勻速直線[1]根據(jù)如圖所示可知，當(dāng)物體所需的向心力大于物體所受的合外力時(shí)，物體做離心運(yùn)動(dòng)；[2]當(dāng)物體所受的合外力等于零時(shí)，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。解答題17、如圖所示，餐桌上的自動(dòng)轉(zhuǎn)盤在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤上放有A、B兩個(gè)茶杯。一位客人說(shuō)兩個(gè)茶杯運(yùn)動(dòng)得一樣快，這個(gè)判斷是否正確？簡(jiǎn)