一輪高三復(fù)習(xí)圓周運(yùn)動(dòng)練習(xí)及解析純

1、祥子數(shù)理化祥子數(shù)理化地址：實(shí)驗(yàn)中學(xué)對(duì)面電話：15114356766圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)一、基礎(chǔ)知識(shí)題組1、質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是()A速度的大小和方向都改變B勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C當(dāng)物體所受合力全部用來提供向心力時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D向心加速度大小不變，方向時(shí)刻改變解析：勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度的大小不變，方向時(shí)刻變化，A錯(cuò)；它的加速度大小不變，但方向時(shí)刻改變，不是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)，D對(duì)；由勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件可知，C

2、對(duì)答案：CD2、關(guān)于質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的下列說法正確的是()A由a=知，a與r成反比B由a=ω2r知，a與r成正比v2rC由ω=知，ω與r成反比D由ω=2πn知，ω與轉(zhuǎn)速n成正比vr解析：由a=知，只有在v一定時(shí)，a才與r成反比，如果v不一定，則a與r不成反比，同理，只有當(dāng)ω一v2r定時(shí)，a才與r成正比；v一定時(shí)，ω與r成反比；因2π是定值，故ω與n成正比答案：D3、如下左1圖，水平的木板B托著木塊A一起在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從水

3、平位置a沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)b的過程中()AB對(duì)A的支持力越來越大BB對(duì)A的支持力越來越小CB對(duì)A的摩擦力越來越小DB對(duì)A的摩擦力越來越大解析：因做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以其向心力大小不變，方向始終指向圓心，故對(duì)木塊A，在a→b的過程中，豎直方向的分加速度向下且增大，而豎直方向的力是由A的重力減去B對(duì)A的支持力提供的，因重力不變，所以支持力越來越小，即A錯(cuò)，B對(duì)；在水平方向上A的加速度向左且減小，至b時(shí)減為0，因水平方向的加速度是由摩擦力

4、提供的，故B對(duì)A的摩擦力越來越小，所以C對(duì)，D錯(cuò)答案：BC4、下列關(guān)于離心現(xiàn)象的說法正確的是()A當(dāng)物體所受的離心力大于向心力時(shí)產(chǎn)生離心現(xiàn)象B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失后，物體將做背離圓心的圓周運(yùn)動(dòng)C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失后，物體將沿切線做直線運(yùn)動(dòng)D做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失后，物體將做曲線運(yùn)動(dòng)解析：物體只要受到力，必有施力物體，但“離心力”是沒有施力物體的，故所謂的

5、離心力是不存在的，只要物體所受合外力不足以提供其所需向心力，物體就做離心運(yùn)動(dòng)，故A選項(xiàng)錯(cuò)；做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)所受的一切力突然消失后，物體將沿切線做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故B、D選項(xiàng)錯(cuò)，C選項(xiàng)對(duì)答案：C二、考點(diǎn)梳理整合(一)描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量1、線速度：描述物體圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量：v==ΔsΔt2πrT2、角速度：描述物體繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量：ω==ΔθΔt2πT3、周期和頻率：描述物體繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量：T=，T=2πrv1f4

6、、向心加速度：描述速度方向變化快慢的物理量an=rω2==ωv=rv2r4π2T25、向心力：作用效果產(chǎn)生向心加速度，F(xiàn)n=man6、相互關(guān)系：(1)v=ωr=r=2πrf；(2)an==rω2=ωv=r=4π2f2r；(3)Fn=man=m=mω2r=mr=mr4π2f22πTv2r4π2T2v2r4π2T2祥子數(shù)理化祥子數(shù)理化地址：實(shí)驗(yàn)中學(xué)對(duì)面電話：15114356766Cb、c兩點(diǎn)的角速度比a點(diǎn)的大Db、c兩點(diǎn)的加速度比a點(diǎn)的大解

7、析：當(dāng)陀螺繞垂直于地面的軸線以角速度ω穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)，a、b和c三點(diǎn)的角速度相同，a半徑小，線速度要比b、c的小，A、C錯(cuò)；b、c兩點(diǎn)的線速度大小始終相同，但方向不相同，B錯(cuò)；由a=ω2r可得b、c兩點(diǎn)的加速度比a點(diǎn)的大，D對(duì)答案：D考點(diǎn)二、圓周運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)力學(xué)分析1、向心力的來源向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、彈力、摩擦力等各種力，也可以是幾個(gè)力的合力或某個(gè)力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一個(gè)向心力2、向心力的確定(1)

8、確定圓周運(yùn)動(dòng)的軌道所在的平面，確定圓心的位置(2)分析物體的受力情況，找出所有的力沿半徑方向指向圓心的合力，就是向心力例2、如下左1圖，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對(duì)稱軸OO’重合轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時(shí)間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)罐壁靜止，它和O點(diǎn)的連線與OO’之間的夾角θ為60，重力加速度大小為g(1)若ω=ω0，小物塊受到的摩擦力

9、恰好為零，求ω0；(2)若ω=(1k)ω0，且0k?1，求小物塊受到的摩擦力大小和方向解析：(1)對(duì)小物塊受力分析可知：FNcos60=mg；FNsin60=mR’ω；R’=Rsin60，聯(lián)立解得：ω0=202gR(2)由于0k?1，當(dāng)ω=(1k)ω0時(shí)，物塊受摩擦力方向沿罐壁切線向下由受力分析可知：FN’cos60=mgfcos30；FN’sin60fsin30=mR’ω2；R’=Rsin60，聯(lián)立解得：f=mg3k(2k)2當(dāng)ω=(

10、1–k)ω0時(shí)，物塊受摩擦力方向沿罐壁切線向上由受力分析和幾何關(guān)系知：FN″cos60f’sin60=mg；FN″sin60–f’cos60=mR’ω2；R’=Rsin60，所以f’=mg3k(2–k)2答案：(1)ω0=；(2)當(dāng)ω=(1k)ω0時(shí)，f沿罐壁切線向下，大小為mg；當(dāng)ω=(1–k)ω0時(shí)，f沿罐壁切線2gR3k(2k)2向上，大小為mg3k(2–k)2規(guī)律總結(jié)：解決圓周運(yùn)動(dòng)問題的主要步驟規(guī)律總結(jié)：解決圓周運(yùn)動(dòng)問題的主要步

11、驟(1)審清題意，確定研究對(duì)象；明確物體做圓周運(yùn)動(dòng)的平面是至關(guān)重要的一環(huán)(2)分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，即物體的線速度、角速度、周期、軌道平面、圓心、半徑等；(3)分析物體的受力情況，畫出受力示意圖，確定向心力的來源；(4)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及向心力公式列方程突破訓(xùn)練2、如上左2圖，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：(1)當(dāng)筒不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)

12、，物塊靜止在筒壁A點(diǎn)受到的摩擦力和支持力的大??；(2)當(dāng)物塊在A點(diǎn)隨筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且其所受到的摩擦力為零時(shí)，筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度解析：(1)物塊靜止時(shí)，對(duì)物塊進(jìn)行受力分析如下左1圖，設(shè)筒壁與水平面的夾角為θ由平衡條件有Ff=mgsinθ，F(xiàn)N=mgcosθ，由圖中幾何關(guān)系有cosθ=，sinθ=RR2＋H2HR2＋H2故有Ff=，F(xiàn)N=mgHR2＋H2mgRR2＋H2(2)分析此時(shí)物塊受力如下左2圖，由牛頓第二定律有mgtanθ=mrω2其中t