2024-2025學(xué)年下學(xué)期高一物理教科版同步經(jīng)典題精練之勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度

第49頁（共49頁）2024-2025學(xué)年下學(xué)期高中物理教科版（2019）高一同步經(jīng)典題精練之勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度一．選擇題（共5小題）1．（2024秋?福州校級(jí)期末）如圖，矩形金屬框MNQP豎直放置，其中MN、PQ足夠長，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．小球的高度一定上升 B．彈簧彈力的大小一定變大 C．小球?qū)U壓力的大小可能變大 D．小球所受合外力的大小一定不變2．（2024秋?道里區(qū)校級(jí)期末）如圖所示、甲、乙兩位同學(xué)握住繩子A、B兩端搖動(dòng)，A、B兩端近似不動(dòng)，且A、B兩點(diǎn)連線沿水平方向，繩子上P、Q等各點(diǎn)均同步在豎直面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)繩子在空中轉(zhuǎn)到如圖所示位置時(shí)，則（）A．P點(diǎn)的線速度方向沿繩子切線 B．P點(diǎn)所受合外力垂直于繩斜向下 C．P點(diǎn)和Q點(diǎn)的線速度大小相等 D．P點(diǎn)的角速度等于Q點(diǎn)的角速度3．（2024秋?重慶期末）下列說法不正確的是（）A．做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度方向不變 B．物體的加速度越大，則速度的變化率就一定越大 C．伽利略通過斜面實(shí)驗(yàn)并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果合理外推得到自由落體運(yùn)動(dòng)的速度是隨時(shí)間均勻變化的 D．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度一定指向圓心4．（2024秋?朝陽區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，在長春市人民廣場轉(zhuǎn)盤，A、B兩車正在水平圓形車道上做線速度大小相等的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．A車的角速度比B車的角速度小 B．A車的角速度比B車的角速度大 C．A車的向心加速度小于B車的向心加速度 D．A車的向心加速度等于B車的向心加速度5．（2024秋?寧波期末）如圖為修正帶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由大小兩個(gè)相互咬合的齒輪組成，修正帶芯固定在大齒輪的轉(zhuǎn)軸上。當(dāng)按壓并拖動(dòng)其頭部時(shí)，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將遮蓋物質(zhì)均勻地涂抹在需要修改的字跡上。若圖中大小齒輪的半徑之比為2：1，A、B分別為大齒輪和小齒輪邊緣上的一點(diǎn)，C為大齒輪上轉(zhuǎn)軸半徑的中點(diǎn)，則（）A．A與B的角速度大小之比為1：2 B．B與C的線速度大小之比為1：1 C．A與C的向心加速度大小之比為4：1 D．大小齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同二．多選題（共4小題）（多選）6．（2024秋?濟(jì)南期末）2018年珠海航展，我國五代戰(zhàn)機(jī)“殲20”再次閃亮登場。表演中，戰(zhàn)機(jī)先水平向右，再沿曲線ab向上（如圖），最后沿陡斜線直入云霄。設(shè)飛行路徑在同一豎直面內(nèi)，飛行速率不變。則沿ab段曲線飛行時(shí)，戰(zhàn)機(jī)（）A．所受合外力大小為零 B．所受合外力方向不斷變化 C．豎直方向的分速度逐漸增大 D．水平方向的分速度不變（多選）7．（2023秋?長沙校級(jí)期末）圖中所示為一皮帶傳動(dòng)裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點(diǎn)。左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r。b點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的距離為r。c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上。若在傳動(dòng)過程中，皮帶不打滑。則（）A．a(chǎn)點(diǎn)與b點(diǎn)的線速度大小之比為2：1 B．a(chǎn)點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小之比2：1 C．a(chǎn)點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度大小之比1：1 D．a(chǎn)點(diǎn)的向心加速度與d點(diǎn)的向心加速度之比2：1（多選）8．（2024?廣東模擬）游樂場中的“旋轉(zhuǎn)飛椅”用鋼繩懸掛在水平轉(zhuǎn)盤邊緣的同一圓周上，轉(zhuǎn)盤繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。甲、乙兩人同時(shí)乘坐“旋轉(zhuǎn)飛椅”時(shí)可簡化為如圖所示的模型，甲對(duì)應(yīng)的鋼繩長度大于乙對(duì)應(yīng)的鋼繩長度，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定后，甲、乙對(duì)應(yīng)的鋼繩與豎直方向的夾角分別為θ1、θ2鋼繩的質(zhì)量不計(jì)，忽略空氣阻力，則轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)（）A．甲、乙兩人所處的高度可能相同 B．甲、乙兩人到轉(zhuǎn)軸的距離可能相等 C．θ1與θ2可能相等 D．甲、乙兩人做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力大小可能相等（多選）9．（2024?江西模擬）陶瓷是中華瑰寶，是中華文明的重要名片。在陶瓷制作過程中有一道工序叫利坯，如圖（a）所示，將陶瓷粗坯固定在繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，用刀旋削，使坯體厚度適當(dāng)，表里光潔。對(duì)應(yīng)的簡化模型如圖（b）所示，粗坯的對(duì)稱軸與轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸OO′重合。當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，關(guān)于粗坯上P、Q兩質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．P的角速度大小比Q的大 B．P的線速度大小比Q的大 C．P的向心加速度大小比Q的大 D．同一時(shí)刻P所受合力的方向與Q的相同三．填空題（共3小題）10．（2025?福州校級(jí)模擬）如圖，把一個(gè)小球放在玻璃漏斗中，晃動(dòng)漏斗，可以使小球在短時(shí)間內(nèi)沿光滑的漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則小球運(yùn)動(dòng)的軌道平面越接近漏斗上端口，所受合外力（填“越大”“越小”或“不變”），線速度（填“越大”“越小”或“不變”）。11．（2024秋?浦東新區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，質(zhì)量相等的兩個(gè)小物體A、B（視為質(zhì)點(diǎn)）緊貼在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒的豎直內(nèi)壁隨筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)，圓筒上下兩區(qū)域的半徑比為2：1，則A、B的向心加速度之比為，受到筒壁的摩擦力之比為。12．（2024秋?楊浦區(qū)校級(jí)期末）如圖，兩個(gè)齒輪相互咬合進(jìn)行工作，C為大盤上的一點(diǎn)，A、B為大小兩盤邊緣上的兩點(diǎn)，已知2rC＝rA，rC＝rB。工作時(shí)A點(diǎn)和B點(diǎn)的角速度之比ωA：ωB＝，A點(diǎn)和C點(diǎn)向心加速度大小之比aA：aC＝。四．解答題（共3小題）13．（2024秋?徐州期末）如圖所示，轉(zhuǎn)經(jīng)筒的中軸有一手柄，筒側(cè)設(shè)一小耳，耳邊用輕繩系一吊墜，搖動(dòng)手柄旋轉(zhuǎn)經(jīng)筒，吊墜隨經(jīng)筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，輕繩始終與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)。已知轉(zhuǎn)經(jīng)筒的半徑為R，吊墜的質(zhì)量為m，輕繩長度為L、偏離豎直方向的角度為θ，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，求：（1）輕繩的拉力大?。唬?）吊墜的角速度。14．（2024秋?普陀區(qū)校級(jí)期末）如圖，粗糙程度處處相同的細(xì)桿一端固定在豎直轉(zhuǎn)軸OO′上的O點(diǎn)，并可隨豎直軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。桿上套有一輕質(zhì)彈簧，彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與套在桿上的圓環(huán)相連。桿未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈簧處于原長狀態(tài)，此時(shí)圓環(huán)恰好靜止在粗糙細(xì)桿上。已知桿與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角不變，且α＝53°，圓環(huán)質(zhì)量m＝1kg。彈簧原長L0＝0.5m，勁度系數(shù)k＝40N/m，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。（1）圓環(huán)與粗糙細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為。A.0.60B.0.75C.0.80D.1.33（2）（計(jì)算）求彈簧剛要開始伸長時(shí)，細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小ω（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。15．（2024秋?徐匯區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，半徑為r的圓筒A繞豎直中心軸順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，筒的內(nèi)壁粗糙，內(nèi)壁上有一個(gè)質(zhì)量為m的物體B。物塊B一邊隨圓筒A一起轉(zhuǎn)動(dòng)，一邊以豎直向下的加速度a下滑。（1）若物塊B恰好轉(zhuǎn)到了圓筒正后方B'位置（該點(diǎn)所在切面與紙面平行），此時(shí)物體B受到的摩擦力是（A.靜摩擦力，B.滑動(dòng)摩擦力），此時(shí)摩擦力方向?yàn)椋ˋ.水平向右，B.豎直向上，C.斜向左上方，D.斜向右上方）。（2）若圓筒A轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，則物塊B與圓筒A內(nèi)壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多少？（請(qǐng)寫出簡要的計(jì)算過程）（3）（多選）若另一次操作中圓筒A以更大角速度做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)壁上的物體B隨圓筒A一起轉(zhuǎn)動(dòng)的情形沒有改變，則物塊B可能的運(yùn)動(dòng)情況為。A.相對(duì)圓筒內(nèi)壁做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B.相對(duì)圓筒內(nèi)壁做豎直向下的勻變速運(yùn)動(dòng)C.相對(duì)圓筒內(nèi)壁靜止D.相對(duì)地面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

2024-2025學(xué)年下學(xué)期高中物理教科版（2019）高一同步經(jīng)典題精練之勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力和向心加速度參考答案與試題解析題號(hào)12345答案CDDBA一．選擇題（共5小題）1．（2024秋?福州校級(jí)期末）如圖，矩形金屬框MNQP豎直放置，其中MN、PQ足夠長，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．小球的高度一定上升 B．彈簧彈力的大小一定變大 C．小球?qū)U壓力的大小可能變大 D．小球所受合外力的大小一定不變【考點(diǎn)】牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題；牛頓第二定律的簡單應(yīng)用．【專題】定量思想；推理法；牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題；推理論證能力．【答案】C【分析】小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由合外力提供向心力，根據(jù)小球在豎直方向受力平衡，分析小球的高度和彈簧的彈力如何變化，由向心力公式列式分析桿對(duì)小球的作用力如何變化，即可由牛頓第三定律分析小球?qū)U的壓力變化情況。由向心力公式Fn＝mω2r分析小球所受合外力變化情況?！窘獯稹緼B．小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，小球在豎直方向受力平衡，則Fcosα＝mg若ω′＞ω，假設(shè)小球上移，α增大，cosα減小，彈簧伸長量減小，F(xiàn)減小，則Fcosα＜mg小球在豎直方向不能平衡，不可能；同理，假設(shè)小球下移，α減小，也不可能，所以α不變，小球的高度不變，彈簧彈力的大小一定不變，故AB錯(cuò)誤；C．由牛頓第二定律，規(guī)定桿對(duì)小球的彈力方向向右為正，F(xiàn)sinα-可得FN因?yàn)镕sinα是定值，所以當(dāng)Fsinα＜mω2r時(shí)FN＜0桿對(duì)小球彈力向左，當(dāng)Fsinα＞mω2r時(shí)FN＞0桿對(duì)小球彈力向右，因?yàn)殡S著ω的增大，彈力有個(gè)反向的過程，所以從ω＝0開始逐漸增大，彈力變化一定是先變小后變。因?yàn)楸绢}中Fsinα和mω2r的關(guān)系未知，所以大小關(guān)系不確定，因此彈力可能變大、也可能變小，故C正確；D．小球所受合外力的大小F合=Fn=mω故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要正確分析小球的受力情況，搞清向心力的來源：合外力，利用正交分解法進(jìn)行研究。2．（2024秋?道里區(qū)校級(jí)期末）如圖所示、甲、乙兩位同學(xué)握住繩子A、B兩端搖動(dòng)，A、B兩端近似不動(dòng)，且A、B兩點(diǎn)連線沿水平方向，繩子上P、Q等各點(diǎn)均同步在豎直面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)繩子在空中轉(zhuǎn)到如圖所示位置時(shí)，則（）A．P點(diǎn)的線速度方向沿繩子切線 B．P點(diǎn)所受合外力垂直于繩斜向下 C．P點(diǎn)和Q點(diǎn)的線速度大小相等 D．P點(diǎn)的角速度等于Q點(diǎn)的角速度【考點(diǎn)】向心加速度的計(jì)算；線速度與角速度的關(guān)系．【專題】定性思想；推理法；勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題；推理論證能力．【答案】D【分析】AB.根據(jù)題意分析P點(diǎn)的圓周平面，判斷P點(diǎn)的合外力方向和速度方向；CD.根據(jù)共軸轉(zhuǎn)動(dòng)情況判斷角速度關(guān)系，結(jié)合半徑差異判斷線速度大小關(guān)系?！窘獯稹拷猓篈B.P點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心是過P點(diǎn)作圖中虛線的垂線和虛線的交點(diǎn)，故P點(diǎn)所受合力方向指向交點(diǎn)，方向豎直向下，P點(diǎn)線速度方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蚶锘蛳蛲?，故AB錯(cuò)誤；CD.由于是共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故P點(diǎn)的角速度等于Q點(diǎn)的角速度，P點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)半徑小于Q點(diǎn)，則P點(diǎn)線速度大小小于Q點(diǎn)的線速度大小，故C錯(cuò)誤，D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】考查圓周運(yùn)動(dòng)的合外力和線速度規(guī)律，結(jié)合共軸轉(zhuǎn)動(dòng)問題判斷線速度大小關(guān)系。3．（2024秋?重慶期末）下列說法不正確的是（）A．做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度方向不變 B．物體的加速度越大，則速度的變化率就一定越大 C．伽利略通過斜面實(shí)驗(yàn)并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果合理外推得到自由落體運(yùn)動(dòng)的速度是隨時(shí)間均勻變化的 D．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度一定指向圓心【考點(diǎn)】向心力的定義及物理意義（受力分析方面）；加速度的定義、表達(dá)式、單位及物理意義；伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的探究；曲線運(yùn)動(dòng)的概念和特點(diǎn)．【專題】定性思想；推理法；勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題；推理論證能力．【答案】D【分析】根據(jù)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)、速度變化率、伽利略的自由落體研究以及圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)逐一判斷每個(gè)選項(xiàng)。【解答】解：A.做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度方向不變。這是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的定義，即加速度大小和方向都不變的曲線運(yùn)動(dòng)，故A正確；B.物體的加速度越大，則速度的變化率就一定越大。加速度是速度變化量與時(shí)間的比值，在相同時(shí)間內(nèi)，加速度越大，速度變化量就越大，即速度的變化率也越大，故B正確；C.伽利略通過斜面實(shí)驗(yàn)并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果合理外推得到自由落體運(yùn)動(dòng)的速度是隨時(shí)間均勻變化的。這是伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究結(jié)論，他通過斜面實(shí)驗(yàn)減緩了物體的下落速度，使得時(shí)間可以測(cè)量，并通過合理外推得到了自由落體運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間關(guān)系，故C正確；D.做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度一定指向圓心。這個(gè)說法是不準(zhǔn)確的。對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，物體的加速度（即向心加速度）確實(shí)指向圓心，因?yàn)榇藭r(shí)物體的速度大小不變，只有方向在改變，而加速度的方向始終與速度方向垂直，指向圓心。但是，對(duì)于非勻速圓周運(yùn)動(dòng)（如變速圓周運(yùn)動(dòng)），物體的加速度不僅包含向心加速度，還包含切向加速度，此時(shí)加速度的方向就不再指向圓心，故D錯(cuò)誤。本題選錯(cuò)誤的，故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題屬于力學(xué)綜合題，難度中等，屬于易錯(cuò)題。4．（2024秋?朝陽區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，在長春市人民廣場轉(zhuǎn)盤，A、B兩車正在水平圓形車道上做線速度大小相等的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．A車的角速度比B車的角速度小 B．A車的角速度比B車的角速度大 C．A車的向心加速度小于B車的向心加速度 D．A車的向心加速度等于B車的向心加速度【考點(diǎn)】向心加速度的計(jì)算；線速度與角速度的關(guān)系．【專題】比較思想；歸納法；勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題；理解能力．【答案】B【分析】根據(jù)ω=vr分析角速度的大??；根據(jù)【解答】解：AB、由圖知A的半徑小于B的半徑，根據(jù)ω=vr可知，A的角速度大于B的角速度，故ACD、根據(jù)a=v2r可知，A車的向心加速度大于B故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了角速度和線速度的關(guān)系，以及向心加速度和線速度的關(guān)系式，容易題。5．（2024秋?寧波期末）如圖為修正帶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由大小兩個(gè)相互咬合的齒輪組成，修正帶芯固定在大齒輪的轉(zhuǎn)軸上。當(dāng)按壓并拖動(dòng)其頭部時(shí)，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將遮蓋物質(zhì)均勻地涂抹在需要修改的字跡上。若圖中大小齒輪的半徑之比為2：1，A、B分別為大齒輪和小齒輪邊緣上的一點(diǎn)，C為大齒輪上轉(zhuǎn)軸半徑的中點(diǎn)，則（）A．A與B的角速度大小之比為1：2 B．B與C的線速度大小之比為1：1 C．A與C的向心加速度大小之比為4：1 D．大小齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同【考點(diǎn)】向心加速度的表達(dá)式及影響向心加速度大小的因素；線速度與角速度的關(guān)系；角速度、周期、頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系及計(jì)算；傳動(dòng)問題．【專題】定量思想；推理法；勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題；推理論證能力．【答案】A【分析】同緣傳動(dòng)時(shí)，邊緣點(diǎn)的線速度相等；同軸傳動(dòng)時(shí)，角速度相等；然后結(jié)合v＝ωr列式求解?！窘獯稹拷猓篈BC.邊緣點(diǎn)的線速度大小相等，故vA：vB＝1：1，同軸傳動(dòng)時(shí)，角速度相等，故ωA＝ωC，角速度大小之比為1：1，根據(jù)v＝ωr，結(jié)合半徑的比值關(guān)系：rA：rB：rC＝2：1：1?？芍?，ωA：ωB：ωC＝1：2：1，vA：vB：vC＝2：2：1；向心加速度的表達(dá)式可得：a＝ω2r解得：aA：aB：aC＝2：4：1，故A正確，BC錯(cuò)誤；D、大、小齒輪相互咬合，同緣傳動(dòng)時(shí)，大、小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，故D錯(cuò)誤；故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵明確同緣傳動(dòng)同軸傳動(dòng)的特點(diǎn)：同軸傳動(dòng)時(shí)，角速度相等，同緣傳動(dòng)時(shí)，邊緣點(diǎn)的線速度相等，然后結(jié)合公式v＝ωr分析求解即可。二．多選題（共4小題）（多選）6．（2024秋?濟(jì)南期末）2018年珠海航展，我國五代戰(zhàn)機(jī)“殲20”再次閃亮登場。表演中，戰(zhàn)機(jī)先水平向右，再沿曲線ab向上（如圖），最后沿陡斜線直入云霄。設(shè)飛行路徑在同一豎直面內(nèi)，飛行速率不變。則沿ab段曲線飛行時(shí)，戰(zhàn)機(jī)（）A．所受合外力大小為零 B．所受合外力方向不斷變化 C．豎直方向的分速度逐漸增大 D．水平方向的分速度不變【考點(diǎn)】牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題；牛頓第二定律的簡單應(yīng)用．【專題】應(yīng)用題；定性思想；推理法；勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題；推理論證能力．【答案】BC【分析】戰(zhàn)機(jī)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)合外力不為零，合力方向不是豎直向上；根據(jù)速度的合成與分解確定豎直方向和水平方向的速度變化?！窘獯稹拷猓篈、戰(zhàn)機(jī)做曲線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，合外力不為零，故A錯(cuò)誤；B、戰(zhàn)機(jī)飛行速率不變，合力方向始終與速度方向垂直，即指向圓心，故B正確；C、飛機(jī)速度大小不變，與水平方向的傾角θ增大，則vy＝vsinθ增大，即豎直方向的分速度逐漸增大，故C正確；D、飛機(jī)速度大小不變，與水平方向的傾角θ增大，則vx＝vcosθ減小，即水平方向的分速度減小，故D錯(cuò)誤。故選：BC?！军c(diǎn)評(píng)】本題主要是考查了物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件；知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)：（1）初速度不等于零；（2）合外力的方向與速度方向不在一條直線上；注意速度方向和合外力的方向應(yīng)該分居在曲線的兩側(cè)。（多選）7．（2023秋?長沙校級(jí)期末）圖中所示為一皮帶傳動(dòng)裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點(diǎn)。左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r。b點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的距離為r。c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上。若在傳動(dòng)過程中，皮帶不打滑。則（）A．a(chǎn)點(diǎn)與b點(diǎn)的線速度大小之比為2：1 B．a(chǎn)點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小之比2：1 C．a(chǎn)點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度大小之比1：1 D．a(chǎn)點(diǎn)的向心加速度與d點(diǎn)的向心加速度之比2：1【考點(diǎn)】向心加速度的表達(dá)式及影響向心加速度大小的因素；傳動(dòng)問題．【專題】定量思想；比例法；勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題；理解能力．【答案】ABC【分析】右輪與左側(cè)小輪的線速度相等，左側(cè)大輪與小輪的角速度相等，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)公式分析?！窘獯稹拷猓篊．如圖所示，a與c同一皮帶下傳動(dòng)，則線速度va＝vc，故C正確；AB．根據(jù)v＝ωr，可得ωa：ωc＝rc：ra＝2：1，因?yàn)棣豣＝ωc＝ωd，且rb：rc＝1：2，所以vb：vc＝1：2，則va：vb＝2：1，ωa：ωb＝2：1，故AB正確；D．設(shè)a點(diǎn)的線速度為v，由以上分析可知，c點(diǎn)的線速度為v，d點(diǎn)的線速度為2v，根據(jù)向心加速度公式a=v2r，可知a點(diǎn)與d點(diǎn)的向心加速度大小之比1：故選：ABC?！军c(diǎn)評(píng)】考查對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)加速度、線速度與角速度的理解，屬于基礎(chǔ)知識(shí)，熟記公式。（多選）8．（2024?廣東模擬）游樂場中的“旋轉(zhuǎn)飛椅”用鋼繩懸掛在水平轉(zhuǎn)盤邊緣的同一圓周上，轉(zhuǎn)盤繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。甲、乙兩人同時(shí)乘坐“旋轉(zhuǎn)飛椅”時(shí)可簡化為如圖所示的模型，甲對(duì)應(yīng)的鋼繩長度大于乙對(duì)應(yīng)的鋼繩長度，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定后，甲、乙對(duì)應(yīng)的鋼繩與豎直方向的夾角分別為θ1、θ2鋼繩的質(zhì)量不計(jì)，忽略空氣阻力，則轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)（）A．甲、乙兩人所處的高度可能相同 B．甲、乙兩人到轉(zhuǎn)軸的距離可能相等 C．θ1與θ2可能相等 D．甲、乙兩人做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力大小可能相等【考點(diǎn)】牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題；牛頓第二定律的簡單應(yīng)用．【專題】定量思想；推理法；勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題；推理論證能力．【答案】AD【分析】根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)分析；根據(jù)幾何知識(shí)分析判斷；根據(jù)幾何知識(shí)分析判斷；根據(jù)向心力公式分析判斷。【解答】解：C．穩(wěn)定時(shí)兩人的角速度相同，設(shè)圓盤的半徑為R，鋼繩長度為L，根據(jù)牛頓第二定律有mgtanθ＝mω2（Lsinθ+R）解得：g＝ω2（Lcosθ+R由于：L1＞L2則：θ1＞θ2故θ1與θ2不可能相等，故C錯(cuò)誤；A．設(shè)水平轉(zhuǎn)盤離地的高度為H，甲、乙兩人所處的高度h1＝H﹣L1cosθ1h2＝H﹣L2cosθ2L1cosθ1有可能等于L2cosθ2，故甲、乙兩人所處的高度可能相同，故A正確；B．甲、乙兩人到轉(zhuǎn)軸的距離s1＝R+L1sinθ1s2＝R+L2sinθ2可得：s1＞s2故B錯(cuò)誤；D．根據(jù)F向＝mgtanθ，因兩人的質(zhì)量未知，甲、乙兩人做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力大小可能相等，故D正確。故選：AD。【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵掌握人做圓周運(yùn)動(dòng)的平面、圓心和半徑。（多選）9．（2024?江西模擬）陶瓷是中華瑰寶，是中華文明的重要名片。在陶瓷制作過程中有一道工序叫利坯，如圖（a）所示，將陶瓷粗坯固定在繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，用刀旋削，使坯體厚度適當(dāng)，表里光潔。對(duì)應(yīng)的簡化模型如圖（b）所示，粗坯的對(duì)稱軸與轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸OO′重合。當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，關(guān)于粗坯上P、Q兩質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．P的角速度大小比Q的大 B．P的線速度大小比Q的大 C．P的向心加速度大小比Q的大 D．同一時(shí)刻P所受合力的方向與Q的相同【考點(diǎn)】向心加速度的表達(dá)式及影響向心加速度大小的因素；牛頓第二定律的簡單應(yīng)用；線速度的物理意義及計(jì)算；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題．【專題】定性思想；方程法；勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題；推理論證能力．【答案】BC【分析】同一圓環(huán)以直徑為軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，環(huán)上的點(diǎn)的角速度相同，根據(jù)幾何關(guān)系可以判斷Q、P兩點(diǎn)各自做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，根據(jù)v＝ωr即可求解線速度，根據(jù)a＝ω2r求得向心加速度。【解答】解：A．由題意可知，粗坯上P、Q兩質(zhì)點(diǎn)屬于同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，它們的角速度相等，即ωP＝ωQ，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知P點(diǎn)繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑大，根據(jù)v＝rω，所以vP＞vQ，即P的線速度大小比Q的大，故B正確；C．根據(jù)a＝rω2，且rP＞rQ，ωP＝ωQ所以aP＞aQ即P的向心加速度大小比Q的大，故C正確；D．因?yàn)楫?dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速恒定，所以同一時(shí)刻P所受合力的方向與Q的所受的合力方向均指向中心軸，故合力方向不相同，故D錯(cuò)誤。故選：BC。【點(diǎn)評(píng)】該題主要考查了圓周運(yùn)動(dòng)基本公式的直接應(yīng)用，注意同軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)角速度相同。三．填空題（共3小題）10．（2025?福州校級(jí)模擬）如圖，把一個(gè)小球放在玻璃漏斗中，晃動(dòng)漏斗，可以使小球在短時(shí)間內(nèi)沿光滑的漏斗壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則小球運(yùn)動(dòng)的軌道平面越接近漏斗上端口，所受合外力不變（填“越大”“越小”或“不變”），線速度越大（填“越大”“越小”或“不變”）?！究键c(diǎn)】牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題；線速度的物理意義及計(jì)算．【專題】比較思想；合成分解法；牛頓第二定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用；理解能力．【答案】不變，越大?！痉治觥繉?duì)小球進(jìn)行受力分析，由合外力提供小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，由牛頓第二定律列式分析。【解答】解：小球的受力示意圖如圖所示。小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)過程，受重力和支持力兩個(gè)作用，二力的合力水平指向軌跡的圓心，因此由重力和支持力的合力提供向心力，所受合外力大小為F合則小球運(yùn)動(dòng)的軌道平面接近漏斗上端口，α不變，所受合外力不變。小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由合力提供向心力，則mgtanα解得：v則小球運(yùn)動(dòng)的軌道平面越接近漏斗上端口，r越大，線速度v越大。故答案為：不變，越大。【點(diǎn)評(píng)】本題屬于圓錐擺模型，考查水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)，要明確向心力的來源，知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由合外力提供。11．（2024秋?浦東新區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，質(zhì)量相等的兩個(gè)小物體A、B（視為質(zhì)點(diǎn)）緊貼在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒的豎直內(nèi)壁隨筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)，圓筒上下兩區(qū)域的半徑比為2：1，則A、B的向心加速度之比為2：1，受到筒壁的摩擦力之比為1：1?！究键c(diǎn)】牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題；向心加速度的計(jì)算．【專題】定量思想；推理法；勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題；理解能力．【答案】2：1，1：1?！痉治觥績蓚€(gè)物體的角速度相等，根據(jù)a＝ω2r分析向心加速度之比；根據(jù)豎直方向上受力平衡分析?！窘獯稹拷猓簝蓚€(gè)小物體是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以它們的角速度相等，根據(jù)a＝ω2r可得，A、B的向心加速度之比為2：1；A、B兩個(gè)物體在豎直方向上受力平衡，即重力和摩擦力是一對(duì)平衡力，因?yàn)檫@兩個(gè)小物體的質(zhì)量相等，所以它們受到的摩擦力也是相等的，則受到筒壁的摩擦力之比為1：1。故答案為：2：1，1：1。【點(diǎn)評(píng)】知道兩個(gè)物體是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，它們的角速度相等是解題的關(guān)鍵，知道物體與筒壁之間的摩擦是靜摩擦。12．（2024秋?楊浦區(qū)校級(jí)期末）如圖，兩個(gè)齒輪相互咬合進(jìn)行工作，C為大盤上的一點(diǎn)，A、B為大小兩盤邊緣上的兩點(diǎn)，已知2rC＝rA，rC＝rB。工作時(shí)A點(diǎn)和B點(diǎn)的角速度之比ωA：ωB＝1：2，A點(diǎn)和C點(diǎn)向心加速度大小之比aA：aC＝2：1?！究键c(diǎn)】向心加速度的表達(dá)式及影響向心加速度大小的因素；線速度與角速度的關(guān)系；傳動(dòng)問題．【專題】定量思想；圖析法；勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題；理解能力．【答案】1：2；2：1?！痉治觥緼、B兩點(diǎn)都在齒輪邊緣，相互咬合傳動(dòng)，故線速度大小相等，A點(diǎn)和C點(diǎn)角速度大小相等?！窘獯稹拷猓阂?yàn)锳、B兩點(diǎn)都在齒輪邊緣，相互咬合傳動(dòng)，故線速度大小相等，即vA：vB＝1：1，根據(jù)公式v＝ωr，可得ωB：ωA=vBrB：vArA=2：1，因?yàn)楣蚀鸢笧椋?：2；2：1。【點(diǎn)評(píng)】考查對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)角速度、線速度、向心加速度的理解，熟悉公式的運(yùn)用。四．解答題（共3小題）13．（2024秋?徐州期末）如圖所示，轉(zhuǎn)經(jīng)筒的中軸有一手柄，筒側(cè)設(shè)一小耳，耳邊用輕繩系一吊墜，搖動(dòng)手柄旋轉(zhuǎn)經(jīng)筒，吊墜隨經(jīng)筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，輕繩始終與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)。已知轉(zhuǎn)經(jīng)筒的半徑為R，吊墜的質(zhì)量為m，輕繩長度為L、偏離豎直方向的角度為θ，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，求：（1）輕繩的拉力大??；（2）吊墜的角速度?！究键c(diǎn)】牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題；線速度的物理意義及計(jì)算．【專題】計(jì)算題；定量思想；推理法；牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題；分析綜合能力．【答案】（1）輕繩的拉力大小是mgcosθ（2）吊墜的角速度是gtanθR【分析】（1）對(duì)小球受力分析，求出輕繩的拉力大小。（2）應(yīng)用牛頓第二定律求出吊墜的角速度。【解答】解：（1）吊墜受力如圖所示輕繩的拉力大小F=（2）吊墜做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：mgtanθ＝mω2（R+Lsinθ）解得：ω=答：（1）輕繩的拉力大小是mgcosθ（2）吊墜的角速度是gtanθR【點(diǎn)評(píng)】本題考查了勻速圓周運(yùn)動(dòng)與牛頓第二定律的應(yīng)用，分析清楚吊墜的受力情況是解題的前提，應(yīng)用牛頓第二定律即可解題。14．（2024秋?普陀區(qū)校級(jí)期末）如圖，粗糙程度處處相同的細(xì)桿一端固定在豎直轉(zhuǎn)軸OO′上的O點(diǎn)，并可隨豎直軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。桿上套有一輕質(zhì)彈簧，彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端與套在桿上的圓環(huán)相連。桿未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈簧處于原長狀態(tài)，此時(shí)圓環(huán)恰好靜止在粗糙細(xì)桿上。已知桿與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角不變，且α＝53°，圓環(huán)質(zhì)量m＝1kg。彈簧原長L0＝0.5m，勁度系數(shù)k＝40N/m，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。（1）圓環(huán)與粗糙細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為B。A.0.60B.0.75C.0.80D.1.33（2）（計(jì)算）求彈簧剛要開始伸長時(shí)，細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小ω（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）?！究键c(diǎn)】牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題；力的合成與分解的應(yīng)用；共點(diǎn)力的平衡問題及求解．【專題】計(jì)算題；定量思想；合成分解法；牛頓第二定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用；分析綜合能力．【答案】（1）B；（2）彈簧剛要開始伸長時(shí)，細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小ω為9.26rad/s?！痉治觥浚?）桿未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈簧處于原長狀態(tài)，此時(shí)圓環(huán)恰好靜止在粗糙細(xì)桿上，圓環(huán)受到的靜摩擦力沿桿向上達(dá)到最大值，根據(jù)平衡條件和摩擦力公式相結(jié)合求動(dòng)摩擦因數(shù)μ。（2）彈簧剛要開始伸長時(shí)，圓環(huán)受到的靜摩擦力沿桿向下達(dá)到最大值，根據(jù)牛頓第二定律求細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小ω?！窘獯稹拷猓海?）桿未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈簧處于原長狀態(tài)，此時(shí)圓環(huán)恰好靜止在粗糙細(xì)桿上，根據(jù)平衡條件有mgcosα＝μmgsinα解得μ＝0.75，故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選：B。（2）彈簧剛要開始伸長時(shí)，圓環(huán)受到的靜摩擦力沿桿向下達(dá)到最大值，分析圓環(huán)受力，如圖所示。根據(jù)牛頓第二定律得水平方向有Ncosα+fsinα＝mω2L0sinα豎直方向有Nsinα﹣fcosα﹣mg＝0又f＝μN(yùn)聯(lián)立解得ω≈9.26rad/s故答案為：（1）B；（2）彈簧剛要開始伸長時(shí)，細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小ω為9.26rad/s?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查共點(diǎn)力平衡和勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵要正確分析圓環(huán)的受力，確定向心力來源，結(jié)合牛頓第二定律和平衡條件來解決問題。15．（2024秋?徐匯區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，半徑為r的圓筒A繞豎直中心軸順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，筒的內(nèi)壁粗糙，內(nèi)壁上有一個(gè)質(zhì)量為m的物體B。物塊B一邊隨圓筒A一起轉(zhuǎn)動(dòng)，一邊以豎直向下的加速度a下滑。（1）若物塊B恰好轉(zhuǎn)到了圓筒正后方B'位置（該點(diǎn)所在切面與紙面平行），此時(shí)物體B受到的摩擦力是B（A.靜摩擦力，B.滑動(dòng)摩擦力），此時(shí)摩擦力方向?yàn)锽（A.水平向右，B.豎直向上，C.斜向左上方，D.斜向右上方）。（2）若圓筒A轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，則物塊B與圓筒A內(nèi)壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多少？（請(qǐng)寫出簡要的計(jì)算過程）（3）（多選）若另一次操作中圓筒A以更大角速度做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)壁上的物體B隨圓筒A一起轉(zhuǎn)動(dòng)的情形沒有改變，則物塊B可能的運(yùn)動(dòng)情況為BCD。A.相對(duì)圓筒內(nèi)壁做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B.相對(duì)圓筒內(nèi)壁做豎直向下的勻變速運(yùn)動(dòng)C.相對(duì)圓筒內(nèi)壁靜止D.相對(duì)地面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)【考點(diǎn)】牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題；滑動(dòng)摩擦力的性質(zhì)；牛頓第二定律的簡單應(yīng)用．【專題】定量思想；推理法；牛頓第二定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用；推理論證能力．【答案】（1）B；B；（2）物塊B與圓筒A內(nèi)壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為g-aω2【分析】（1）物塊B相對(duì)圓筒A豎直向下運(yùn)動(dòng)，可知物體B受到的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力，根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反判斷此時(shí)摩擦力方向。（2）物體B做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由筒壁對(duì)物體B的彈力提供，據(jù)此可得兩者之間的彈力大小。在豎直方向上，根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合滑動(dòng)摩擦力公式求解。（3）根據(jù)（2）的解答判斷圓筒A與物體B兩者之間的彈力的變化，得到兩者之間的最大靜摩擦力的變化。依據(jù)最大靜摩擦力與重力的大小關(guān)系，分情況討論物塊B相對(duì)圓筒內(nèi)壁和相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)，依據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系解答?！窘獯稹拷猓海?）因物塊B相對(duì)圓筒A豎直向下運(yùn)動(dòng)，故物體B受到的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力（選填：B），滑動(dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，則此時(shí)摩擦力方向?yàn)樨Q直向上（選填：B）。（2）圓筒A轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，物體B做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由筒壁對(duì)物體B的彈力提供，可得兩者之間的彈力大小為：N＝mω2r在豎直方向上，根據(jù)牛頓第二定律得：mg﹣μN(yùn)＝ma聯(lián)立解得：μ=（3）根據(jù)（2）的解答，由N＝mω2r，可知圓筒A與物體B兩者之間的彈力變大，則兩者之間的最大靜摩擦力fm變大。若fm＜mg，則物塊B相對(duì)圓筒內(nèi)壁做豎直向下的勻加速運(yùn)動(dòng)；若fm＝mg，當(dāng)初始物塊B相對(duì)圓筒A無初速度時(shí)，則物塊B相對(duì)圓筒內(nèi)壁靜止，相對(duì)地面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；當(dāng)初始物塊B相對(duì)圓筒A有豎直方向的初速度時(shí)，則物塊B相對(duì)圓筒內(nèi)壁做勻速直線運(yùn)動(dòng)；若fm＞mg，當(dāng)初始物塊B相對(duì)圓筒A無初速度時(shí)，則物塊B相對(duì)圓筒內(nèi)壁靜止，相對(duì)地面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；當(dāng)初始物塊B相對(duì)圓筒A有豎直方向的初速度時(shí)，則物塊B相對(duì)圓筒內(nèi)壁做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。故BCD正確，A錯(cuò)誤。故選：BCD。故答案為：（1）B；B；（2）物塊B與圓筒A內(nèi)壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為g-aω2【點(diǎn)評(píng)】本題考查了牛頓第二定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用，考查了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)問題。注意滑動(dòng)摩擦力與靜摩擦力的區(qū)別。

考點(diǎn)卡片1．加速度的定義、表達(dá)式、單位及物理意義【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】（1）加速度的定義：加速度是表示速度改變快慢的物理量，它等于速度的改變量跟發(fā)生這一改變量所用時(shí)間的比值，定義式：a=△（2）加速度單位：在國際單位制中是：米/秒2，讀作“米每兩次方秒”符號(hào)是m/s2（或m?s﹣2）．常用單位還有厘米/秒2（cm/s2）等．（3）加速度是矢量，在變速直線運(yùn)動(dòng)中，若加速度的方向與速度方向相同，則質(zhì)點(diǎn)做加速運(yùn)動(dòng)；若加速度的方向與速度方向相反，則質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)．（4）加速度和速度的區(qū)別：①它們具有不同的含義：加速度描述的是速度改變的快慢，速度描述的是位移改變的快慢；②速度大，加速度不一定大；加速度大速度不一定大，速度變化量大，加速度不一定大．加速度為零，速度可以不為零；速度為零，加速度可以不為零．【命題方向】例1：對(duì)加速度的概念的理解下列關(guān)于加速度的說法中，正確的是（）A．加速度越大，速度變化越大B．加速度越大，速度變化越快C．加速度的方向和速度方向一定相同D．物體速度不變化，而加速度可以變化很大分析：根據(jù)加速度的定義式a=△v解答：AB、加速度等于速度的變化率，加速度越大，則物體的速度變化率大，即速度變化越快，而不是速度變化越大．故A錯(cuò)誤，B正確；C、加速度的方向與速度變化方向相同，可能與速度方向相同，也可能與速度方向相反．故C錯(cuò)誤；D、物體的速度不變化，加速度一定為零，故D錯(cuò)誤；故選：B．點(diǎn)評(píng)：本題考查對(duì)加速度的物理意義理解能力，可以從數(shù)學(xué)角度加深理解加速度的定義式a=△例2：加速度與速度的關(guān)系一個(gè)做變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，加速度逐漸減小，直至為零，那么該物體運(yùn)動(dòng)的情況可能是（）A．速度不斷增大，加速度為零時(shí)，速度最大B．速度不斷減小，加速度為零時(shí)，速度最小C．速度的變化率越來越小D．速度一定是越來越小分析：根據(jù)物體的加速度表示速度變化的快慢，與速度大小無關(guān)，分析物體可能的運(yùn)動(dòng)情況．解答：A、若加速度方向與速度方向相同，加速度逐漸變小時(shí)，速度仍不斷增大，當(dāng)加速度減為零時(shí)，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到最大．比如汽車以額定功率在平直的公路上起動(dòng)過程．故A正確；B、若加速度方向與速度方向相反，速度不斷減小，當(dāng)加速度減為零時(shí)，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到最?。@種運(yùn)動(dòng)是可能的．故B正確；C、加速度減小，物體的速度變化一定越來越慢，變化率越來越?。蔆正確；D、由于加速度與速度方向的關(guān)系未知，加速度減小，速度不一定減?。蔇錯(cuò)誤．故選：ABC．點(diǎn)評(píng)：本題考查對(duì)加速度與速度關(guān)系的理解能力，加速度減小，速度不一定減小．【知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用及延伸】1．速度v、速度變化量△v、加速度a的比較：v△va定義式stvt﹣v0vt意義表示運(yùn)動(dòng)的快慢表示速度改變了多少表示速度改變的快慢大小位移與時(shí)間的比值位置對(duì)時(shí)間的變化率△v＝vt﹣v0速度改變與時(shí)間的比值速度對(duì)時(shí)間的變化率方向質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的方向可能與v0方向相同也可能與v0方向相反與△v方向相同單位m/sm/sm/s2與時(shí)間的關(guān)系與時(shí)刻對(duì)應(yīng)狀態(tài)量與時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)過程量瞬時(shí)加速度對(duì)應(yīng)時(shí)刻平均加速度對(duì)應(yīng)時(shí)間2．伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的探究【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1．伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究（1）歷史的回顧：亞里士多德通過對(duì)大量的物體下落的觀察，直接得出結(jié)論：物體越重，下落越快；所用的方法：觀察+直覺．（2）邏輯的力量．（3）猜想與假設(shè)伽利略相信：a．自然界是簡單的，自然界的規(guī)律也是簡單的；b．落體運(yùn)動(dòng)一定是一種最簡單的變速運(yùn)動(dòng)．它的速度應(yīng)該是均勻變化的．假設(shè)：v∝t，v∝x．（4）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證伽利略用銅球從阻力很小的斜面的不同位置由靜止下落，銅球在斜面上運(yùn)動(dòng)加速度要比它豎直落下時(shí)小得多，所以時(shí)間容易測(cè)出．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，光滑斜面傾角不變時(shí)，從不同位置讓小球滾下，小球的位置與時(shí)間的平方比不變，即由此證明了小球沿光滑斜面下滑的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)；換用不同質(zhì)量的小球重復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)論不變．（5）合理外推如果斜面傾角增大到90°，小球仍然保持勻加速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，且所有物體下落時(shí)的加速度都是一樣的！伽利略成功驗(yàn)證了自己的猜想，不僅徹底否定了亞里士多德關(guān)于落體運(yùn)動(dòng)的錯(cuò)誤論斷，而且得到了自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律．（6）伽利略科學(xué)方法伽利略科學(xué)思想方法的核心：把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理（包括數(shù)學(xué)推演）和諧地結(jié)合起來．【命題方向】例1：伽俐略理想實(shí)驗(yàn)將可靠的事實(shí)和理論思維結(jié)合起來，能更深刻地反映自然規(guī)律，伽俐略的斜面實(shí)驗(yàn)程序如下：（1）減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達(dá)到原來的高度．（2）兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面．（3）如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙结尫艜r(shí)的高度．（4）繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角，最后使它成水平面，小球沿水平方向做持續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng)．請(qǐng)按程序先后次序排列，并指出它究竟屬于可靠的事實(shí)，還是通過思維過程的推論，下列選項(xiàng)正確的是（數(shù)字表示上述程序的號(hào)碼）（）A．事實(shí)2→事實(shí)1→推論3→推論4B．事實(shí)2→推論1→推論3→推論4C．事實(shí)2→推論3→推論1→推論4D．事實(shí)2→推論1→推論4→推論3分析：按實(shí)驗(yàn)先后次序排列如下：2→3→1→4．其中，2是事實(shí)．實(shí)際中，小球由于摩擦，在第二個(gè)斜面上上升的高度減小，若摩擦力減小，上升的高度增大，設(shè)想沒有摩擦力，小球?qū)⑸仙结尫艜r(shí)的高度，如將第二斜面放平，小球沒有減速的原因，不會(huì)停下來，3，1，4均是在沒有摩擦的情況作出的推論．解答：實(shí)驗(yàn)先后次序排列如下：2→3→1→4．實(shí)驗(yàn)中，如果摩擦力越小，小球在第二個(gè)斜面上上升的高度越高，設(shè)想沒有摩擦，小球?qū)⑸仙结尫艜r(shí)的高度．所以3、1是推論．步驟4中，將第二個(gè)斜面放平，實(shí)際中小球因摩擦而減速，最后停下來，摩擦力越小，運(yùn)動(dòng)的距離越長，設(shè)想沒有摩擦力，小球沒有減速的原因，永遠(yuǎn)以原來的速度運(yùn)動(dòng)下去，所以4也是推論．故選：C．點(diǎn)評(píng)：本題是伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)，考查對(duì)本實(shí)驗(yàn)的理解能力，由此實(shí)驗(yàn)，伽利略得出了結(jié)論：物體的運(yùn)動(dòng)不需要力維持．例2：伽利略在著名的斜面實(shí)驗(yàn)中，讓小球分別沿傾角不同、阻力很小的斜面從靜止開始滾下，他通過實(shí)驗(yàn)觀察和邏輯推理，得到的正確結(jié)論有（）A．傾角一定時(shí)，小球在斜面上的位移與時(shí)間成正比B．傾角一定時(shí)，小球在斜面上的速度與時(shí)間成正比C．斜面長度一定時(shí)，小球從頂端滾到底端時(shí)的速度與傾角無關(guān)D．斜面長度一定時(shí)，小球從頂端滾到底端所需的時(shí)間與傾角無關(guān)分析：伽利略通過實(shí)驗(yàn)觀察和邏輯推理發(fā)現(xiàn)，小球沿斜面滾下的運(yùn)動(dòng)的確是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，換用不同的質(zhì)量的小球，從不同高度開始滾動(dòng)，只要斜面的傾角一定，小球的加速度都是相同的；不斷增大斜面的傾角，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得知小球的加速度隨斜面傾角的增大而增大．解答：A、B、伽利略通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定出小球沿斜面下滑的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移與時(shí)間的二次方成正比，并證明了速度隨時(shí)間均勻變化，故A錯(cuò)誤，B正確；C、不論斜面光滑與不光滑，當(dāng)斜面的長度一定時(shí)，小球滑到斜面地的速度都與斜面的傾角有關(guān)，且傾角越大，小球滑到斜面底端的速度就越大；故C錯(cuò)誤；D、斜面長度一定時(shí)，小球從頂端滾到底端所需的時(shí)間隨傾角的增大而減小，故D錯(cuò)誤．故選：B．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵要明確伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究的實(shí)驗(yàn)過程，可以通過閱讀課本了解，同時(shí)實(shí)驗(yàn)事實(shí)與理論應(yīng)該是一致的，故可結(jié)合勻變速運(yùn)動(dòng)的知識(shí)求解．3．滑動(dòng)摩擦力的性質(zhì)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.滑動(dòng)摩擦力是由于物體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的，但是與單個(gè)物體自身的運(yùn)動(dòng)情況無關(guān)。也就是說，受到滑動(dòng)摩擦力的物體可能運(yùn)動(dòng)也可能靜止，比如黑板擦在黑板上的運(yùn)動(dòng)，黑板擦與黑板之間的作用力是滑動(dòng)摩擦力，但黑板擦是運(yùn)動(dòng)的，黑板是靜止的。2.滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但是對(duì)單個(gè)物體自身的運(yùn)動(dòng)情況而言，可能是阻力也可能是動(dòng)力。比如物體在地面上滑行會(huì)停下來，地面與物體之間的作用力是阻力；過安檢時(shí)，剛把行李放在傳送帶上的時(shí)候，行李在滑動(dòng)摩擦力的作用下向前運(yùn)動(dòng)，此時(shí)滑動(dòng)摩擦力充當(dāng)動(dòng)力?！久}方向】關(guān)于滑動(dòng)摩擦力，下列說法正確的是（）A、只有運(yùn)動(dòng)的物體才會(huì)受到滑動(dòng)摩擦力B、滑動(dòng)摩擦力大小跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度大小有關(guān)C、只有相互接觸且發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體間才可能產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力D、滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分析：滑動(dòng)摩擦力是物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，與物體自身的運(yùn)動(dòng)情況無關(guān)；滑動(dòng)摩擦力的大小跟動(dòng)摩擦因數(shù)和正壓力有關(guān)；滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件是接觸面粗糙、有彈力和有相對(duì)運(yùn)動(dòng)；滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。解答：A、滑動(dòng)摩擦力發(fā)生于相對(duì)滑動(dòng)的兩個(gè)物體之間，兩個(gè)物體中可能有一個(gè)相對(duì)地面是靜止的，故A錯(cuò)誤；B、滑動(dòng)摩擦力與正壓力和動(dòng)摩擦因數(shù)有關(guān)，有相對(duì)速度和接觸面積無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C、滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件為：①接觸面粗糙；②兩個(gè)物體之間有彈力；③物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)；故C正確；D、滑動(dòng)摩擦力總是跟接觸面相切，并且跟物體與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，故一定會(huì)阻礙相對(duì)滑動(dòng)，故D正確；故選：CD。點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是明確滑動(dòng)摩擦力的概念、產(chǎn)生條件、大小的計(jì)算公式、方向的判斷法則，要注意其與靜摩擦力的區(qū)別和聯(lián)系?！窘忸}思路點(diǎn)撥】滑動(dòng)摩擦力是物體之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的力，與單個(gè)物體自身的運(yùn)動(dòng)情況無關(guān)。滿足力的性質(zhì)：可以作為動(dòng)力也可以作為阻力。4．力的合成與分解的應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】本考點(diǎn)針對(duì)比較復(fù)雜的題目，題目涉及到力的合成與分解的綜合應(yīng)用?！久}方向】假期里，一位同學(xué)在廚房里協(xié)助媽媽做菜，對(duì)菜刀發(fā)生了興趣．他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣，刀刃前部的頂角小，后部的頂角大（如圖所示），下列有關(guān)刀刃的說法合理的是（）A、刀刃前部和后部厚薄不勻，僅是為了打造方便，外形美觀，跟使用功能無關(guān)B、在刀背上加上同樣的壓力時(shí)，分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關(guān)C、在刀背上加上同樣的壓力時(shí)，頂角越大，分開其他物體的力越大D、在刀背上加上同樣的壓力時(shí)，頂角越小，分開其他物體的力越大分析：根據(jù)力的平行四邊形定則可知，相同的壓力下，頂角越小，分力越大；相同的頂角下，壓力越大，分力越大．解答：把刀刃部分抽象后，可簡化成一個(gè)等腰三角劈，設(shè)頂角為2θ，背寬為d，側(cè)面長為l，如圖乙所示當(dāng)在劈背施加壓力F后，產(chǎn)生垂直側(cè)面的兩個(gè)分力F1、F2，使用中依靠著這兩個(gè)分力分開被加工的其他物體。由對(duì)稱性知，這兩個(gè)分力大小相等（F1＝F2），因此畫出力分解的平行四邊形，實(shí)為菱形，如圖丙所示。在這個(gè)力的平行四邊形中，取其四分之一考慮（圖中陰影部分），根據(jù)它跟半個(gè)劈的直角三角形的相似關(guān)系，由關(guān)系式，得F1＝F2由此可見，刀背上加上一定的壓力F時(shí)，側(cè)面分開其他物體的力跟頂角的大小有關(guān)，頂角越小，sinθ的值越小，F(xiàn)1和F2越大。但是，刀刃的頂角越小時(shí)，刀刃的強(qiáng)度會(huì)減小，碰到較硬的物體刀刃會(huì)卷口甚至碎裂，實(shí)際制造過程中為了適應(yīng)加工不同物體的需要，所以做成前部較薄，后部較厚。使用時(shí)，用前部切一些軟的物品（如魚、肉、蔬菜、水果等），用后部斬劈堅(jiān)硬的骨頭之類的物品，俗話說：“前切后劈”，指的就是這個(gè)意思。故D正確。故選：D。點(diǎn)評(píng)：考查力的平行四邊形定則，體現(xiàn)了控制變量法，同時(shí)學(xué)會(huì)用三角函數(shù)來表示力與力的關(guān)系．【解題思路點(diǎn)撥】對(duì)力的合成與力的分解的綜合應(yīng)用問題，要首先熟練掌握力的合成和力的分解的相關(guān)內(nèi)容，再選擇合適的合成和分解方法進(jìn)行解題。5．共點(diǎn)力的平衡問題及求解【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.共點(diǎn)力（1）定義：如果一個(gè)物體受到兩個(gè)或更多力的作用，這些力共同作用在物體的在同一點(diǎn)上，或者雖不作用在同一點(diǎn)上，但它們的延長線交于一點(diǎn)，這幾個(gè)力叫作共點(diǎn)力。（2）力的合成的平行四邊形定則只適用于共點(diǎn)力。2.共點(diǎn)力平衡的條件（1）平衡狀態(tài)：物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。（2）平衡條件：在共點(diǎn)力作用下物體平衡的條件是合力為0。3.對(duì)共點(diǎn)力平衡條件的理解及應(yīng)用合外力等于0，即F合＝0→正交分解法Fx合=0Fy合=0，其中Fx合和Fy4.平衡條件的推論（1）二力平衡：若物體在兩個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài)，則這兩個(gè)力一定等大、反向。（2）三力平衡：若物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)，則任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大、反向。（3）多力平衡：若物體在n個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)，則其中任意一個(gè)力必定與另外（n﹣1）個(gè)力的合力等大、反向。5.解答共點(diǎn)力平衡問題的三種常用方法6.平衡中的臨界、極值問題a.臨界問題（1）問題特點(diǎn)：①當(dāng)某物理量發(fā)生變化時(shí)，會(huì)引起其他幾個(gè)物理量的變化。②注意某現(xiàn)象“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”的條件。（2）分析方法：基本方法是假設(shè)推理法，即先假設(shè)某種情況成立，然后根據(jù)平衡條件及有關(guān)知識(shí)進(jìn)行論證、求解。b.極值問題（1）問題界定：物體平衡的極值問題，一般指在力的變化過程中涉及力的最大值和最小值的問題。（2）分析方法：①解析法：根據(jù)物體平衡的條件列出方程，在解方程時(shí)，采用數(shù)學(xué)知識(shí)求極值或者根據(jù)物理臨界條件求極值。②圖解法：根據(jù)物體平衡的條件作出力的矢量圖，畫出平行四邊形或者矢量三角形進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，確定最大值或最小值。7.“活結(jié)”與“死結(jié)”、“活桿”與“死桿”模型（1）“活結(jié)”與“死結(jié)”模型①“活結(jié)”一般是由輕繩跨過光滑滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成的。繩雖然因“活結(jié)”而彎曲，但實(shí)際上是同一根繩，所以由“活結(jié)”分開的兩段繩上彈力的大小一定相等，兩段繩合力的方向一定沿這兩段繩夾角的平分線。②“死結(jié)”兩側(cè)的繩因結(jié)而變成了兩根獨(dú)立的繩，因此由“死結(jié)”分開的兩段繩上的彈力不一定相等。（2）“活桿”與“死桿”模型①“活桿”：指輕桿用轉(zhuǎn)軸或鉸鏈連接，當(dāng)輕桿處于平衡狀態(tài)時(shí)，輕桿所受到的彈力方向一定沿著桿，否則會(huì)引起輕桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖甲所示，若C為轉(zhuǎn)軸，則輕桿在緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)中，彈力方向始終沿桿的方向。②“死桿”：若輕桿被固定，不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，則輕桿所受到的彈力方向不一定沿桿的方向。如圖乙所示，水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi)，另一端B裝有一個(gè)小滑輪，繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛重物m?；唽?duì)繩的作用力應(yīng)為圖丙中兩段繩中拉力F1和F2的合力F的反作用力，即AB桿彈力的方向不沿桿的方向?！久}方向】例1：在如圖所示的甲、乙、丙、丁四幅圖中，滑輪光滑且所受的重力忽略不計(jì)，滑輪的軸O安裝在一根輕木桿P上，一根輕繩ab繞過滑輪，a端固定在墻上，b端下面掛一質(zhì)量為m的重物。當(dāng)滑輪和重物都靜止不動(dòng)時(shí)，甲、丙、丁圖中木桿P與豎直方向的夾角均為θ，乙圖中木桿P豎直。假設(shè)甲、乙、丙、丁四幅圖中滑輪受到木桿P的彈力的大小依次為FA、FB、FC、FD，則以下判斷正確的是（）A.FA＝FB＝FC＝FDB.FD＞FA＝FB＞FCC.FA＝FC＝FD＞FBD.FC＞FA＝FB＞FD分析：對(duì)滑輪受力分析，受兩個(gè)繩子的拉力和桿的彈力；滑輪一直保持靜止，合力為零，故桿的彈力與兩個(gè)繩子的拉力的合力等值、反向、共線。解答：由于兩個(gè)繩子的拉力大小等于重物的重力，大小不變，即四個(gè)選項(xiàng)中繩子的拉力是大小相等的，根據(jù)平行四邊形定則知兩個(gè)力的夾角越小，則合力越大，即滑輪兩邊繩子的夾角越小，繩子拉力的合力越大，故丁圖中繩子拉力合力最大，則桿的彈力最大，丙圖中夾角最大，繩子拉力合力最小，則桿的彈力最小，甲圖和乙圖中的夾角相同，則繩子拉力合力相等，則桿的彈力相等，所以甲、乙、丙、丁四幅圖中滑輪受到木桿P的彈力的大小順序?yàn)椋篎D＞FA＝FB＞FC，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B。本題考查的是力的合成與平衡條件在實(shí)際問題中的應(yīng)用，要注意桿的彈力可以沿著桿的方向也可以不沿著桿方向，結(jié)合平衡條件分析是關(guān)鍵。例2：如圖所示，兩根等長的輕繩將日光燈懸掛在天花板上，兩繩與豎直方向的夾角都為45°，日光燈保持水平，所受重力為G。則（）A.兩繩對(duì)日光燈拉力的合力大小等于GB.兩繩的拉力和重力不是共點(diǎn)力C.兩繩的拉力大小均為22D.兩繩的拉力大小均為G分析：兩繩的拉力和重力是共點(diǎn)力，根據(jù)合力為零分析AB選項(xiàng)；根據(jù)對(duì)稱性可知，左右兩繩的拉力大小相等，分析日光燈的受力情況，由平衡條件求解繩子的拉力大小。解答：B．對(duì)日光燈受力分析如圖：兩繩拉力的作用線與重力作用線的延長線交于一點(diǎn)，這三個(gè)力是共點(diǎn)力，故B錯(cuò)誤；A．由于日光燈在兩繩拉力和重力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以兩繩的拉力的合力與重力G等大反向，故A正確；CD．由于兩個(gè)拉力的夾角成直角，且都與豎直方向成45°角，則由力的平行四邊形定則可知：G=F12+F22，F(xiàn)1＝F2，解得：F1＝F故選：AC。點(diǎn)評(píng)：本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡，解答本題的關(guān)鍵是：確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、進(jìn)行力的合成，利用平衡條件建立方程進(jìn)行解答。例3：如圖，三根長度均為l的輕繩分別連接于C、D兩點(diǎn)，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2l?，F(xiàn)在C點(diǎn)上懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點(diǎn)上可施加力的最小值為（）A.mgB.33C.12D.14分析：根據(jù)物體的受力平衡，依據(jù)幾何關(guān)系求解即可。解答：依題得，要想CD水平，則各繩都要緊繃，根據(jù)幾何關(guān)系可知，AC與水平方向的夾角為60°，結(jié)點(diǎn)C受力平衡，則受力分析如圖所示因此CD的拉力為T＝mg?tan30°D點(diǎn)受CD繩子拉力大小等于T，方向向左。要使CD水平，則D點(diǎn)兩繩的拉力與外界的力的合力為零，則CD繩子對(duì)D點(diǎn)的拉力可分解為沿BD繩的F1以及另一分力F2。由幾何關(guān)系可知，當(dāng)F2與BD垂直時(shí)，F(xiàn)2最小，F(xiàn)2的大小即為拉力大小，因此有F2min＝T?sin60°=1故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選：C。點(diǎn)評(píng)：本題考查的是物體的受力平衡，解題的關(guān)鍵是當(dāng)F2與BD垂直時(shí)，F(xiàn)2最小，F(xiàn)2的大小即為拉力大小。例4：如圖甲所示，細(xì)繩AD跨過固定的水平輕桿BC右端的輕質(zhì)光滑定滑輪懸掛一質(zhì)量為M1的物體，∠ACB＝30°；圖乙中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻壁上，另一端G通過細(xì)繩EG拉住，EG與水平方向的夾角為30°，在輕桿的G點(diǎn)用細(xì)繩GF懸掛一質(zhì)量為M2的物體（都處于靜止?fàn)顟B(tài)），求：（1）細(xì)繩AC的張力FTAC與細(xì)繩EG的張力FTEG之比；（2）輕桿BC對(duì)C端的支持力；（3）輕桿HG對(duì)G端的支持力。分析：（1）根據(jù)力的分解及幾何關(guān)系解答。（2）圖甲中對(duì)滑輪受力分析，運(yùn)用合成法求解細(xì)繩AC段的張力FAC與輕桿BC對(duì)C端的支持力；（3）乙圖中，以C點(diǎn)為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件求解細(xì)繩EG段的張力F2以及輕桿HG對(duì)G端的支持力。解答：下圖（a）和下圖（b）中的兩個(gè)物體M1、M2都處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡的條件，首先判斷與物體相連的細(xì)繩，其拉力大小等于物體的重力；分別取C點(diǎn)和G點(diǎn)為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析如圖（a）和右圖（b）所示，根據(jù)平衡規(guī)律可求解。（1）上圖（a）中輕繩AD跨過定滑輪拉住質(zhì)量為M1的物體，物體處于平衡狀態(tài)，輕繩AC段的拉力FTAC＝FCD＝M1g；上圖（b）中由于FTEGsin30°＝M2g得FEG＝2M2g所以FTAC：FTEG＝M1：2M2。（2）上圖（a）中，根據(jù)FAC＝FCD＝M1g且夾角為120°故FNC＝FAC＝M1g，方向與水平方向成30°，指向斜右上方。（3）上圖（b）中，根據(jù)平衡方程有FNG=M2gtan答：（1）輕繩AC段的張力FAC與細(xì)繩EG的張力FEG之比為M1（2）輕桿BC對(duì)C端的支持力為M1g，指向斜右上方；（3）輕桿HG對(duì)G端的支持力大小為3M2g方向水平向右。點(diǎn)評(píng)：本題首先要抓住定滑輪兩端繩子的特點(diǎn)，其次要根據(jù)平衡條件，以C、G點(diǎn)為研究對(duì)象，按力平衡問題的一般步驟求解?！窘忸}思路點(diǎn)撥】1.在分析問題時(shí)，注意“靜止”和“v＝0”不是一回事，v＝0，a=02.解答共點(diǎn)力平衡問題的一般步驟（1）選取研究對(duì)象，對(duì)于有相互作用的兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體構(gòu)成的系統(tǒng)，應(yīng)明確所選研究對(duì)象是系統(tǒng)整體還是系統(tǒng)中的某一個(gè)物體（整體法或隔離法）。（2）對(duì)所選研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，并畫出受力分析圖。（3）對(duì)研究對(duì)象所受的力進(jìn)行處理，對(duì)三力平衡問題，一般根據(jù)平衡條件畫出力合成時(shí)的平行四邊形。對(duì)四力或四力以上的平衡問題，一般建立合適的直角坐標(biāo)系，對(duì)各力按坐標(biāo)軸進(jìn)行分解。（4）建立平衡方程，對(duì)于四力或四力以上的平衡問題，用正交分解法列出方程組。3.臨界與極值問題的分析技巧（1）求解平衡中的臨界問題和極值問題時(shí)，首先要正確地進(jìn)行受力分析和變化過程分析，找出平衡中的臨界點(diǎn)和極值點(diǎn)。（2）臨界條件必須在變化中尋找，不能停留在一個(gè)狀態(tài)來研究臨界問題，而是要把某個(gè)物理量推向極端，即極大或極小，并依此作出科學(xué)的推理分析，從而給出判斷或結(jié)論。6．牛頓第二定律的簡單應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】牛頓第二定律的表達(dá)式是F＝ma，已知物體的受力和質(zhì)量，可以計(jì)算物體的加速度；已知物體的質(zhì)量和加速度，可以計(jì)算物體的合外力；已知物體的合外力和加速度，可以計(jì)算物體的質(zhì)量。【命題方向】一質(zhì)量為m的人站在電梯中，電梯加速上升，加速度大小為13g，gA、43mgB、2mgC、mgD分析：對(duì)人受力分析，受重力和電梯的支持力，加速度向上，根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可。解答：對(duì)人受力分析，受重力和電梯的支持力，加速度向上，根據(jù)牛頓第二定律N﹣mg＝ma故N＝mg+ma=4根據(jù)牛頓第三定律，人對(duì)電梯的壓力等于電梯對(duì)人的支持力，故人對(duì)電梯的壓力等于43mg故選：A。點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵對(duì)人受力分析，然后根據(jù)牛頓第二定律列式求解?！窘忸}方法點(diǎn)撥】在應(yīng)用牛頓第二定律解決簡單問題時(shí)，要先明確物體的受力情況，然后列出牛頓第二定律的表達(dá)式，再根據(jù)需要求出相關(guān)物理量。7．曲線運(yùn)動(dòng)的概念和特點(diǎn)【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1．定義：軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng)．2．運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：（1）速度方向：質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度，沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向．（2）運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度的方向時(shí)刻在改變，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，即必然具有加速度．3．曲線運(yùn)動(dòng)的條件（1）從動(dòng)力學(xué)角度看：物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同一條直線上．（2）從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度看：物體的加速度方向跟它的速度方向不在同一條直線上．【命題方向】物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定發(fā)生變化的物理量是（）A．速度的大小B．速度的方向C．加速度的大小D．加速度的方向分析：曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向是切線方向，時(shí)刻改變，是變速運(yùn)動(dòng)，一定有加速度，但加速度不一定變化．解答：A、B、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向是切線方向，時(shí)刻改變，故速度方向一定變化，而大小可以不變，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；C、D、曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力與速度不共線，故合力可以是恒力，如平拋運(yùn)動(dòng)，合力恒定，加速度也恒定，為g，故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤；故選B．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵明確曲線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)以及動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)，同時(shí)要熟悉勻速圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)兩中曲線運(yùn)動(dòng)．【解題思路點(diǎn)撥】變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)嗎？曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)嗎？曲線運(yùn)動(dòng)一定不是勻變速運(yùn)動(dòng)嗎？請(qǐng)舉例說明？變速運(yùn)動(dòng)不一定是曲線運(yùn)動(dòng)，如勻變速直線運(yùn)動(dòng)．曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樗俣确较蛞欢ㄗ兓€運(yùn)動(dòng)不一定是非勻變速運(yùn)動(dòng)，如平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，也是勻變速運(yùn)動(dòng)．8．線速度的物理意義及計(jì)算【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.定義：物體在某段時(shí)間內(nèi)通過的弧長Δs與時(shí)間Δt之比。2.定義式：v=3.單位：米每秒，符號(hào)是m/s。4.方向：物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)該點(diǎn)的切線方向。5.物理意義：表示物體沿著圓弧運(yùn)動(dòng)的快慢。6.線速度的求法（1）定義式計(jì)算：v=（2）線速度與角速度的關(guān)系：v＝ωr（3）知道圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期：v=【命題方向】有一質(zhì)點(diǎn)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在t秒內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)n周，則該質(zhì)點(diǎn)的線速度為（）A、2πRntB、2πRntC、分析：根據(jù)線速度的定義公式v=ΔS解答：質(zhì)點(diǎn)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在t秒內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)n周，故線速度為：v=故選：B。點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是明確線速度的定義，記住公式v=ΔS【解題思路點(diǎn)撥】描述圓周運(yùn)動(dòng)的各物理量之間的關(guān)系如下：9．線速度與角速度的關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.線速度與角速度的關(guān)系為：v＝ωr2.推導(dǎo)由于v=ΔsΔt，ω=ΔθΔt，當(dāng)Δθv＝ωr這表明，在圓周運(yùn)動(dòng)中，線速度的大小等于角速度的大小與半徑的乘積。3.應(yīng)用：①v＝ωr表明了線速度、角速度與半徑之間的定性關(guān)系，可以通過控制變量法，定性分析物理量的大??；②v＝ωr表明了線速度、角速度與半徑之間的定量關(guān)系，可以通過公式計(jì)算線速度、角速度或半徑?！久}方向】一個(gè)物體以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法中正確的是（）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分析：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，線速度、角速度和半徑三者當(dāng)控制其中一個(gè)不變時(shí)，可得出另兩個(gè)之間的關(guān)系．由于角速度與周期總是成反比，所以可判斷出當(dāng)半徑變大時(shí)，線速度、周期如何變化的．解答：因物體以一定的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A、由v＝ωr得：v與r成正比。所以當(dāng)半徑越大時(shí)，線速度也越大。因此A正確；B、由v＝ωr得：v與r成正比。所以當(dāng)半徑越大時(shí)，線速度也越大。因此B不正確；C、由ω=2πT得：ω與TD、由ω=2πT得：ω與T故選：A。點(diǎn)評(píng)：物體做勻速圓周，角速度與周期成反比．當(dāng)角速度一定時(shí)，線速度與半徑成正比，而周期與半徑無關(guān)．【解題思路點(diǎn)撥】描述圓周運(yùn)動(dòng)的各物理量之間的關(guān)系如下：10．角速度、周期、頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系及計(jì)算【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速一、描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量描述圓周運(yùn)動(dòng)的基本參量有：半徑、線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速、向心加速度等．物理量物理意義定義和公式方向和單位線速度描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢物體沿圓周通過的弧長與所用時(shí)間的比值，v=方向：沿圓弧切線方向．單位：m/s角速度描述物體與圓心連線掃過角度的快慢運(yùn)動(dòng)物體與圓心連線掃過的角的弧度數(shù)與所用時(shí)間的比值，ω=單位：rad/s周期描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢周期T：物體沿圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間．也叫頻率（f）周期單位：sf的單位：Hz轉(zhuǎn)速描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢轉(zhuǎn)速n：物體單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)轉(zhuǎn)速單位：r/s或r/min二、各物理量之間的關(guān)系：（1）線速度v=ΔsΔt=2πrT=②角速度ω=△θ△t③周期：T=ΔtN=2πr④轉(zhuǎn)速：n=v【命題方向】一架電風(fēng)扇以600r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，則此時(shí)：（1）它轉(zhuǎn)動(dòng)的周期和角速度分別是多少？（2）若葉片上某點(diǎn)到圓心處的距離為0.2m，則該點(diǎn)的線速度大小是多少？分析：（1）根據(jù)轉(zhuǎn)速與周期的關(guān)系及角速度與周期的關(guān)系即可求解；（2）根據(jù)v＝ωr即可求解．解答：（1）n＝600r/min＝10r/s所以T=1ω=2πT（2）v＝ωr＝20π×0.2m/s＝4πm/s答：（1）它轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為0.1s，角速度為20πrad/s；（2）若葉片上某點(diǎn)到圓心處的距離為0.2m，則該點(diǎn)的線速度大小是4πm/s．點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了圓周運(yùn)動(dòng)的基本公式，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．【解題思路點(diǎn)撥】描述圓周運(yùn)動(dòng)的各物理量之間的關(guān)系如下：11．傳動(dòng)問題【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】三類傳動(dòng)裝置的對(duì)比1.同軸傳動(dòng)（1）裝置描述：如下圖，A、B兩點(diǎn)在同軸的一個(gè)圓盤上（2）特點(diǎn)：任意兩點(diǎn)的角速度相同，周期相同。轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同。（3）規(guī)律：①線速度與半徑成正比：v＝ωr。②向心加速度與半徑成正比：a＝ω2r2.皮帶傳動(dòng)（1）裝置描述：如下圖，兩個(gè)輪子用皮帶連接，A、B兩點(diǎn)分別是兩個(gè)輪子邊緣的點(diǎn)（2）特點(diǎn)：邊緣兩點(diǎn)的線速度大小相等。轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同。（3）規(guī)律：①角速度與半徑成反比：ω=②向心加速度與半徑成反比：a=3.齒輪傳動(dòng)（1）裝置描述：如下圖，兩個(gè)齒輪輪齒嚙合，A、B兩點(diǎn)分別是兩個(gè)齒輪邊緣上的點(diǎn)（2）特點(diǎn)：嚙合的兩點(diǎn)線速度相同（邊緣任意兩點(diǎn)線速度大小相等）。轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。（3）規(guī)律：①角速度與半徑成反比：ω=②向心加速度與半徑成反比：a=【命題方向】如圖所示，為齒輪傳動(dòng)裝置，主動(dòng)軸O上有兩個(gè)半徑分別為R和r的輪，O′上的輪半徑為r′，且R＝2r＝3r′/2．則vA：vB：vC＝，ωA：ωB：ωC＝．分析：A和B在同一個(gè)輪上，它們的角速度相等，A和C是通過齒輪相連，它們有共同的線速度，再由線速度和角速度之間的關(guān)系V＝rω，就可以判斷它們的關(guān)系．解答：A和C是通過齒輪相連，所以VA＝VC，A和在B同一個(gè)輪上，它們的角速度相等，由V＝rω，R＝2r可知，vA：vB＝2：1，綜上可知，vA：vB：vC＝2：1：2，由VA＝VC，R=32r′，V＝rωA：ωC＝2：3，A和在B同一個(gè)輪上，它們的角速度相等，綜上可知，ωA：ωB：ωC＝2：2：3，故答案為：2：1：2；2：2：3．點(diǎn)評(píng)：判斷三個(gè)點(diǎn)之間的線速度角速度之間的關(guān)系，要兩個(gè)兩個(gè)的來判斷，關(guān)鍵是知道它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，A和B在同一個(gè)輪上，它們的角速度相等，A和C是通過齒輪相連，它們有共同的線速度．【解題思路點(diǎn)撥】求解傳動(dòng)問題的思路（1）確定傳動(dòng)類型及特點(diǎn)：若屬于皮帶傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng)，則輪子邊緣各點(diǎn)線速度的大小相等；若屬于同軸傳動(dòng)，則輪上各點(diǎn)的角速度相等。（2）確定半徑|關(guān)系；根據(jù)裝置中各點(diǎn)位置確定半徑關(guān)系，或根據(jù)題|意確定半徑關(guān)系。（3）公式分析：若線速度大小相等，則根據(jù)ω∝1r分析；若角速度大小相等，則根據(jù)ω∝r12．向心力的定義及物