廣東省2019高考物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí)講義 專題6 圓周運動（含解析）.doc

講義6：圓周運動李仕才考綱原文6年考題考情分析2012201320142015201620171.勻速圓周運動、角速度、線速度、向心加速度()T44T35T3T3、T41、T43、T43(1)、T57(1)T5、T18T13從考試題目可分析出，本專題的內(nèi)容側(cè)重于考查勻速圓周運動的特點，受力情況的判別，以及角速度、線速度、向心加速度、周期等基礎(chǔ)物理量的計算公式，離心現(xiàn)象考查的比較基礎(chǔ)，主要能掌握概念以及日常生活中的離心現(xiàn)象備考時，要注重公式的識記，適當(dāng)代入數(shù)據(jù)計算就可以簡單得出正確答案.2.勻速圓周運動的向心力()T40T43T42T38(1)T393.離心現(xiàn)象()T12、T13(1)T10T17考點1勻速圓周運動、角速度、線速度、向心加速度 ()1.(2017年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示，光驅(qū)讀盤時光盤繞固定軸高速轉(zhuǎn)動當(dāng)轉(zhuǎn)速恒定時，下列說法正確的是()A盤面上越靠近圓心的點，線速度大小越大B盤面上越靠近圓心的點，角速度大小越大C盤面上所有點的角速度大小都相等D盤面上所有點的線速度大小都相等2(2016年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示，電風(fēng)扇正常轉(zhuǎn)動時，扇葉上P點繞軸做勻速圓周運動，則P點的()A線速度保持不變B向心加速度不變C角速度保持不變 D向心加速度為03(2016年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)一個物體在幾個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，則()A物體一定靜止B物體所受的合外力的零C物體可能做勻速圓周運動D物體一定做勻速直線運動4(2015年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示，細繩拉著小球在光滑水平面上先后沿軌道1和軌道2做勻速圓周運動，若拉力F不變，小球在軌道2比在軌道1上運動的()A周期小 B轉(zhuǎn)速大C線速度小 D角速度小5(2014年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)一條繃緊的皮帶連接兩個半徑不同的皮帶輪，若皮帶輪做勻速轉(zhuǎn)動，兩輪邊緣上的兩點()A角速度相同 B轉(zhuǎn)動周期相同C線速度大小相同 D向心加速度大小相同6.(2013年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示，手表指針的運動可看做勻速運動，下列說法中正確的是()A秒針、分針、時針轉(zhuǎn)動周期相同B秒針的角速度最大，時針的角速度最小C秒針上A、B兩點線速度一樣大D秒針上A、B兩點向心加速度一樣大7(2011年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)廣州的廣州塔和上海的東方明珠塔都隨地球的自轉(zhuǎn)一起轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是()A兩座塔的加速度相同 B兩座塔的線速度相同C兩座塔的運動周期相同 D兩座塔的角速度不同1勻速圓周運動(1)定義：質(zhì)點沿圓周運動，如果在相等的時間里通過的弧長相等，這種運動就叫做勻速圓周運動(2)特點：是變加速運動(F向、a、v方向時刻在變化，不變)(3)條件：具有一定的初速度；受到的合力大小不變且方向始終與速度方向垂直；合力與速度始終在一個確定不變的平面內(nèi)2描述勻速圓周運動的物理量(1)線速度v：物體在一段時間內(nèi)通過的弧長s與這段時間t的比值，叫做物體的線速度，即vs/t.線速度是矢量，其方向就是圓周該點的切線方向線速度方向是時刻在變化的，所以勻速圓周運動是變速運動(2)角速度：連接運動物體和圓心的半徑在一段時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度與這段時間t的比值叫做勻速圓周運動的角速度，即/t.對某一確定的勻速圓周運動來說，角速度是恒定不變的，角速度的單位是rad/s.(3)周期T和頻率f：它們之間的關(guān)系是T1/f.(4)描述勻速圓周運動的各物理量間的關(guān)系：v2frr.考點2勻速圓周運動的向心力()1(2016年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)小汽車的質(zhì)量為1.0103 kg，它以4 m/s的速度通過拱形橋最高點，已知最高點橋面的圓弧半徑為16 m此時汽車所受的向心力大小為()A0.5103 N B1.0103 NC4.0103 N D9.0103 N2(2015年1月廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示，汽車過拱形橋時的運動可以看做勻速圓周運動，質(zhì)量為1噸的汽車以20 m/s的速度過橋，橋面的圓弧半徑為500 m，g取9.8 m/s2，則汽車過橋面頂點時對橋面的壓力是()A800 N B9 000 N C10 000 N D10 800 N3(2014年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)公路路面的傾角為，設(shè)彎道路段的半徑為R，重力加速度為g，要保證安全，汽車在彎道路段的行駛速度應(yīng)滿足()AvgRtan BvgR2tan Cv Dv4(2012年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示，質(zhì)量相等的a、b兩物體放在圓盤上，到圓心的距離之比是23，圓盤繞圓心做勻速圓周運動，兩物體相對圓盤靜止，a、b兩物體做圓周運動的向心力之比是()A11 B32 C23 D945.(2010年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示，飛機在豎直平面內(nèi)俯沖又拉起，這一過程可看做勻速圓周運動在最低點時，飛行員對座椅的壓力為F.設(shè)飛行員所受重力為G.則飛機在最低點時()AF0 BF<G CFG DF>G1向心力(1)定義：做勻速圓周運動的物體所受到的合外力總是沿半徑指向圓心，叫做向心力(2)大?。篎mamm2rmr42mf2r.(3)方向：總是指向圓心2向心加速度它的大小與線速度、角速度的關(guān)系是a2r，方向總是指向圓心考點3離心現(xiàn)象() 1.(2017年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示，在高速轉(zhuǎn)動的洗衣機脫水桶內(nèi)壁上，有一件濕衣服隨桶一起轉(zhuǎn)動，在保證衣服不滑動的情況下()A桶轉(zhuǎn)速增大時，衣服對桶壁的壓力不變B桶轉(zhuǎn)速增大時，衣服對桶壁的壓力減小C桶轉(zhuǎn)速足夠大時，衣服上的水滴將做離心運動D桶轉(zhuǎn)速足夠大時，衣服上的水滴將做向心運動2(2016年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)下列現(xiàn)象中，與離心現(xiàn)象無關(guān)的是()A汽車啟動時，乘客向后傾斜B旋轉(zhuǎn)雨傘甩掉傘上的水滴C用洗衣機脫去濕衣服中的水D運動員將鏈球旋轉(zhuǎn)后擲出3(2015年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)下列屬于離心現(xiàn)象應(yīng)用的是()A洗衣機甩干衣服B田徑比賽中的標槍運動C跳水運動員在空中轉(zhuǎn)體D回旋加速器中的帶電粒子在磁場中旋轉(zhuǎn)1離心運動的定義：做勻速圓周運動的物體，當(dāng)外界提供的向心力突然消失或數(shù)值變小時將做離心運動2物體做離心運動的條件：當(dāng)外界提供的向心力突然消失或變得小于所需的向心力一、單項選擇題：本大題共10小題，在每小題列出的四個選項中，只有一項符合題目要求1(2015年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)以地面為參考系，下列研究對象中做圓周運動的是()A運動員擲出的鏈球B行駛列車上鐘表的時針尖端C行進中自行車輪胎上的氣門芯D教室里的吊扇轉(zhuǎn)動時葉片上的點2做勻速圓周運動的質(zhì)點處于()A平衡狀態(tài) B不平衡狀態(tài)C速度不變的狀態(tài) D加速度不變的狀態(tài)3.如圖所示，由于地球的自轉(zhuǎn)，地球表面上P、Q兩點均繞地球自轉(zhuǎn)軸做勻速圓周運動，對于P、Q 兩點的運動，下列說法正確的是()AP、Q兩點的線速度大小相等BP、Q兩點的角速度大小相等 CP點的角速度比Q點的角速度大DP點的線速度比Q點的線速度大4關(guān)于曲線運動，下列說法正確的是()A曲線運動一定是變速運動 B曲線運動速度的大小一定不斷變化C曲線運動的速度方向可能不變D曲線運動的速度大小和方向一定同時改變5關(guān)于勻速圓周運動的性質(zhì)，以下說法中正確的是()A勻速運動B勻變速運動 C變速運動D以上說法都不對6下列哪些現(xiàn)象不是為了防止物體產(chǎn)生離心運動()A汽車轉(zhuǎn)彎時要限制速度B轉(zhuǎn)速很快的砂輪半徑不能做得太大 C在修筑鐵路時，轉(zhuǎn)彎處轉(zhuǎn)道的內(nèi)軌要低于外軌D洗衣機的脫水筒7一質(zhì)點在某段時間內(nèi)做曲線運動，則在這段時間內(nèi)()A速度一定在不斷地改變，加速度也一定不斷地改變B速度一定在不斷地改變，加速度可以不變C速度可以不變，加速度一定不斷地改變D速度可以不變，加速度也可以不變8如圖所示，物體在恒力的作用下由A運動到B，這時突然使它所受的力反向而大小不變在此力的作用下，關(guān)于物體以后的運動情況，下列說法正確的是()A物體可能沿著Ba運動B物體可能沿著Bb運動C物體可能沿著Bc運動D物體可能沿著BA運動9“神舟”十號飛船于2013年6月11日發(fā)射升空，如圖所示，在“神舟”十號靠近軌道沿曲線從M點到N點的飛行過程中，速度逐漸減小在此過程中“神舟”十號所受合力的方向可能是()10關(guān)于向心力的說法中，正確的是()A物體由于做圓周運動而產(chǎn)生了一個向心力B向心力不改變圓周運動物體的速度C做勻速圓周運動的物體其向心力即為其所受的合外力D做勻速圓周運動的物體其向心力是不變的二、單項選擇題：本大題共10小題，在每小題列出的四個選項中，只有一項符合題目要求11一個電鐘的秒針角速度為()A rad/sB2 rad/s C rad/s D rad/s12.如圖所示，汽車以速度v通過一弧形的拱橋頂端時，關(guān)于汽車受力的說法中正確的是()A汽車的向心力就是它所受的重力B汽車的向心力是它所受的重力與支持力的合力，方向指向圓心C汽車受重力、支持力、牽引力、摩擦力和向心力的作用D以上說法均不正確13.如圖所示，圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，角速度為4 rad/s，盤面上距離圓盤中心0.1 m的位置有一個質(zhì)量為0.1 kg的小物體隨圓盤一起轉(zhuǎn)動則小物體做勻速圓周運動的向心力大小為()A0.4 N B0.04 NC1.6 N D0.16 N14關(guān)于做勻速圓周運動物體的線速度的大小和方向，下列說法中正確的是()A大小不變，方向也不變B大小不斷改變，方向不變C大小不變，方向不斷改變D大小不斷改變，方向也不斷改變15下面說法中正確的是()A物體在恒力作用下不可能做曲線運動B物體在恒力作用下有可能做圓周運動C物體所受的力始終不與速度垂直，則一定不做圓周運動D物體在變力作用下有可能做曲線運動16(2015年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)衛(wèi)星繞地球的運行可視為勻速圓周運動，離地球越遠的衛(wèi)星()A周期越大 B角速度越大C線速度越大 D向心加速度越大17下列關(guān)于向心加速度的說法中，正確的是()A向心加速度的方向始終與速度的方向垂直B向心加速度的方向可能與速度方向不垂直C向心加速度的方向保持不變D向心加速度的方向與速度的方向平行18關(guān)于勻速圓周運動的物體下列說法正確的是()A速度不變 B加速度不變C合外力不變D是變速曲線運動19汽車行駛中和離心運動有關(guān)的是 ()A汽車開進泥坑里輪胎打滑B汽車通過圓形拱橋C汽車直線行駛時與其他車輛發(fā)生碰撞D汽車在轉(zhuǎn)彎時由于速度太快導(dǎo)致翻車20靜止在地球上的物體都要隨地球一起轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是()A它們的運動周期都是相同的B它們的線速度都是相同的C它們的線速度大小都是相同的D它們的角速度是不同的三、多項選擇題：本大題共4小題，在每小題列出的四個選項中，至少有2個選項是符合題目要求的21如圖所示，繩子的一端固定在O點，另一端拴一重物在水平面上做勻速圓周運動()A轉(zhuǎn)速相同時，繩長的容易斷 B周期相同時，繩短的容易斷C線速度大小相等時，繩短的容易斷 D線速度大小相等時，繩長的容易斷 22如圖所示，用長為L的細線拴一個質(zhì)量為m的小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，細線與豎直方向間的夾角為，關(guān)于小球的受力情況，下列說法正確的是()A小球受到重力、線的拉力和向心力三個力B向心力是細線的拉力和小球所受重力的合力C向心力等于細線對小球拉力的水平分量D向心力的大小等于mgtan 23(2012年1月廣東學(xué)業(yè)水平考試)一架做飛行表演的飛機，在水平面內(nèi)做勻速圓周運動若已知飛機飛行軌跡的半徑為3 000 m，飛行的線速度為150 m/s，可以求出的有()A飛機的角速度B飛機的向心力C飛機運動的周期D飛機的向心加速度24關(guān)于勻速圓周運動，下列說法中正確的是()A勻速圓周運動是勻速率圓周運動B勻速圓周運動是向心力恒定的運動C勻速圓周運動是加速度的方向始終指向圓心的運動D勻速圓周運動是變加速運動考題導(dǎo)練核心歸納 考點11C2.C3.B4.D5【解析】選C.皮帶連接的輪上任意兩點的線速度大小是相同的，由于v2frr，a2r，而半徑不同，則角速度不同，周期不同，向心加速度大小不同6【解析】選B.秒針、分針、時針的周期不同，時針周期最大，秒針周期最小，由于可得時針角速度最小，秒針角速度最大，則A錯B對秒針上A、B的角速度一樣，由于vr得，A、B的半徑不同，所以線速度不相等，由于a2r，所以加速度不相等，則C、D均錯誤7【解析】選C.兩座塔均繞地軸轉(zhuǎn)動，它們的角速度、周期相同；而它們的軌道半徑不同，由vr和ar2可知，它們的線速度、加速度不同故C正確考點21B2【解析】選B.汽車過橋面頂點時，重力與支持力的合力提供向心力：mgNm，可以求出N9 000 N，汽車對橋面頂點的壓力與所受的支持力是一對作用力與反作用力，大小相等，則汽車過橋面頂點時對橋面的壓力是9 000 N.3【解析】選D.受力分析得mgtan m，得最大速度v，根據(jù)題意速度應(yīng)該小于或者等于最大速度，選D.4【解析】選C.兩者的角速度一樣，由Fm2r可分析出，C正確5【解析】選D.座椅對人的支持力NF，在最低點需要向心力，大小為NG，則F>G.考點31C2.A3.A 學(xué)業(yè)達標實戰(zhàn)演練 一、 單項選擇題1D2【解析】選B.平衡狀態(tài)指的是靜止或勻速直線運動狀態(tài)勻速圓周運動是變速運動，且加速度的方向不斷變化，故A、C、D錯誤3【解析】選B.P、Q做勻速圓周運動，共軸轉(zhuǎn)動，兩者的角速度相等，Q的半徑大，則Q的線速度也大4【解析】選A.曲線運動的速度方向一直改變，屬于變速運動，A對C錯勻速圓周運動的速度大小不變，方向時刻變化，B、D錯5【解析】選C.勻速圓周運動的線速度大小不變，但是方向隨時在變，所以它是變速運動由于勻速圓周運動的加速度方向不斷變化，所以它不是勻變速運動6【解析】選D.ABC都是防止產(chǎn)生離心運動的，只有D是利用離心現(xiàn)象的7【解析】選B.由勻速圓周運動和平拋運動，易知速度一定在不斷地改變，加速度可以不變8【解析】選C.AB段受力方向應(yīng)該指向曲線凹側(cè)，之后力方向反向，曲線應(yīng)該往力的方向彎曲9【解析】選C.力應(yīng)該指向曲線的凹側(cè)，A、D錯誤M到N過程中，速度減小，說明力與速度方向成鈍角，選C.10【解析】選C.向心力是按效果命名的力，不是單獨產(chǎn)生的，A錯向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小，B錯勻速圓周運動的物體其向心力即為其所受的合外力，C對向心力要一直跟速度方向垂直，所以向心力是變力二、單項選擇題11【解析】選D.秒針轉(zhuǎn)一周用的時間是60 s， rad/s rad/s.D正確12【解析】選B.汽車的向心力是它所受的重力與支持力的合力，方向指向圓心，尋找向心力要從半徑方向看，而且受力分析，不能出現(xiàn)向心力，向心力是效果力13【解析】選D.根據(jù)公式Fm2r可知D正確14【解析】選C.做勻速圓周運動物體的線速度大小不變，但是方向隨時在變化，C正確15【解析】選D.平拋運動是恒力作用下做的曲線運動，A錯圓周運動的加速度方向時刻改變，所以物體在恒力作用下不可能做圓周運動，B錯豎直面內(nèi)的圓周運動或者單擺，物體所受的力始終不與速度垂直，C錯勻速圓周運動就是在變力作用下的曲線運動，D對16A17【解析】選A.向心加速度的方向始終與速度的方向垂直，指向圓心，A正確18【解析】選D.勻速圓周運動的速度、加速度、合外力方向一直在改變，ABC錯速度一直改變，軌跡是曲線，屬于變速曲線運動，D對19【解析】選D.易知D選項屬于離心現(xiàn)象20【解析】選A.地球繞自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，所有地球上各點的周期及角速度都是相同的，地球表面物體做圓周運動的平面是物體所在緯度線平面，其圓心分布在整條自轉(zhuǎn)軸上不同緯度處物體做圓周運動的半徑是不同的，只有同一緯度處的物體轉(zhuǎn)動半徑相等，線速度的大小才相等，但即使物體的線速度大小相同，方向也各不相同三、多項選擇題21【解析】選AC.由公式Fmamm2rmr42mf2r，可分析知AC正確22【解析】選BCD.向心力是細線的拉力和小球所受重力的合力，小球受到重力、線的拉力兩個力23【解析】選ACD.題目已知線速度v，半徑r，由于，可知A對，由T，知C對，由a，知D對，向心力求解還缺質(zhì)量，故求不出24【解析】選ACD.力是矢量，勻速圓周運動的向心力大小不變，但方向隨時變化，不是恒定的只有B不正確