2022年高一物理圆周运动知识点及习题 .pdf

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1、5、3圆周运动（一）描述圆周运动的物理量（1）线速度：质点沿圆周运动通过的与的比值叫线速度。（分析：物体在做匀速圆周运动时，运动的时间t 增大几倍，通过的弧长也增大几倍，所以对于某一匀速圆周运动而言，s 与 t 的比值越大，物体运动得越快。） 1）线速度的物理意义：描述质点沿圆周运动快慢的物理量。 2）线速度是，它既有，也有。3）线速度的大小4）线速度的方向在圆周各点的方向上 5）讨论：匀速圆周运动的线速度是不变的吗？（2）角速度 1）角速度是表示质点转过圆心角快慢的物理量2）角速度等于和的比值。即= 3）角速度的单位是说明：对某一确定的匀速圆周运动而言，角速度是恒定的强调：角的表示要用弧度制

2、角速度单位的写法rad/s （3）周期、频率和转速1） 圆周运动的物理转动一周所用的时间叫周期（ T） ，2）圆周运动的物体在1s 内沿圆周绕圆心转过的距离叫频率（ f） ；3）做圆周运动的物体在单位时间内转过的圈数叫转速（ n）（二）、匀速圆周运动（ 1）定义：质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的相同这种运动就叫匀速圆周运动。（ 2）匀速圆周运动是一种运动，因为线速度的方向在（三）、匀速圆周运动物理量之间的关系（1）线速度与周期的关系：由于做匀速圆周运动的物体，在一个周期内通过的弧长为2r ，所以 v= （2）角速度与周期的关系：由于做匀速圆周运动的物体，在一个周期内半径转过的角度为2，

3、则有角速度 = （3）公式总结：v=r= 1）当 v 一定时，与 r 成比 2）当一定时及 v 与 r 成比3）当 r 一定时， v 与成比（四）三种常见的传动装置及其特点名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - 1、皮带传动和齿轮传动主动轮通过皮带、链条、齿轮等带动从动轮的过程中，皮带（链条）上各点以及两轮边缘上各点的大小相等。2、共轴传动同一轮上各点的相同随堂练习：1. 关于角速度和线速度，下列说法正确的是（）A.半

4、径一定，角速度与线速度成反比B.半径一定，角速度与线速度成正比C.线速度一定，角速度与半径成正比D.角速度一定，线速度与半径成反比2. 下列关于两个做圆周运动的物体的有关说法正确的是（）A.它们线速度相等，角速度一定相等B.它们角速度相等，线速度一定也相等C.它们周期相等，角速度一定也相等D.它们周期相等，线速度一定也相等4、 如图 5 所示， A、B两轮半径之比为1：3，两轮边缘挤压在一起，在两轮转动中，接触点不存在打滑的现象，则两轮边缘的线速度大小之比等于_。两轮的转速之比等于_，A轮半径中点与B轮边缘的角速度大小之比等于_。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - -

5、 - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 11 页 - - - - - - - - - 5-5 、6 向心加速度向心力一、匀速圆周运动1、做匀速圆周运动的物体，其加速度的方向总是_叫做 _ 向心加速度的大小：an=_=_ 2、匀速圆周运动的物体的向心加速度大小_，方向总是指向_，是时刻改变的，所以匀速圆周运动是一种_加速运动3、向心加速度的作用（1）意义：描述圆周运动线速度方向改变的快慢（2）作用：向心加速度方向总是与速度方向垂直，方向时刻改变，不论加速度a 的大小是否变化，a 的方向是时刻改变的，所以圆周运动一定是变加速运动。

6、（3）表达式 a=_=_=_=_=_ 4 、向心力的定义：做匀速圆周运动的物体受到的合外力 总是指向 _的，这个力叫向心力作用效果 ：产生 _, 不断改变物体的线速度_，维持物体做圆周运动。方向 ：总是沿半径指向_大小： Fn=ma=_=_=_二、变速圆周运动（1）概念：线速度大小_的圆周运动叫变速曲线运动；（2）受力特点：物体所受合力F_不指向圆心，将F分解为沿圆弧切向的分力Ft和指向圆心的分力 Fn；【例 1】 、关于向心力，一下说法正确的是（）A.向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新力；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - -

7、 - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - B.向心力就是匀速圆周运动的物体所受的合外力；C.向心力是匀速圆周运动物体线速度变化的原因；D.只要物体受到向心力的作用，物体就做匀速圆周运动【实例分析】（1）下图光滑水平面绕圆心做匀速圆周运动的小球由_提供向心力（2）木块随圆盘一起做匀速圆周运动，则向心力由_提供，而且总是指向圆心；（3）汽车在十字路口拐弯时所需要的向心力就是由路面提供的_提供小结 1：做匀速圆周运动的物体其向心力由提供 。【练习 1】一个做匀速圆周运动的物体，如果半径不变，角速度变为原来的3 倍

8、，所需的向心力比原来大 32 N，则物体原来做匀速圆周运动的向心力大小为 N【练习 2】如图所示， 一圆盘可以绕一个通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一木块，当圆盘匀速转动时，木块随圆盘一起运动，那么（）A、木块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆盘中心B、木块受到圆盘对它的摩擦力，方向指向圆盘中心C、因为木块与圆盘一起做匀速转动，所以它们之间没有摩擦力D、因为摩擦力总是阻碍物体运动的，所以木块受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块运动方向相反【例 3】：1、 汽车过拱桥（凸形桥），则向心力由 _和_提供。公式表示为F=_2、 汽车过凹形桥时, 向心力公式表示为F=_(4) 向心力由分力

9、提供：Fn名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - 物体在竖直面内的光滑轨道内做圆周运动，经过某点时，向心力由支持力和重力在半径方向的分力提供即： F=_小结 2：做非匀速圆周运动的物体其向心力由提供1. 如图所示的两轮以皮带传动，没有打滑，A、B、C三点的位置关系如图，若r1r2，O1C=r2，则三点的向心加速度的关系为（）AaA=aB=aC BaCaAaBCaCaAaA2一质量为m的木块，由碗边滑向碗底，碗内表面是半

10、径为r的球面，由于摩擦力的作用，木块运动的速率不变，则（）A木块的加速度为零B木块所受合外力为零C木块所受合外力的大小一定，方向改变D木块的加速度大小不变3、如图所示，半径为r 的圆形转筒绕其竖直中心轴OO/转动，质量为m的小物块 a 在圆筒的内壁上相对圆筒静止，它与圆筒间静摩擦力为Ff，支持力为 FN， 则下列关系正确的是（）AFNm 2r ； B 、Ff= m2r ； C、FN=mg ； D Ff=mg 4、一根长05 m的绳子，当它受到58 N 的拉力时恰好被拉断现在绳的一端拴一个质量为04 kg 的小球，使小球在竖直平面内绕绳的另一端做圆周运动，当小球通过最低点时绳子恰好被拉断，则绳即

11、将断开时小球受到的向心力大小是（） A98N ； B 58N ； C 54N； D l 8N5、 如图所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，以下说法正确的是（）A、在竖直方向汽车受到三个力：重力和桥面的支持力和向心力B、在竖直方向汽车只受两个力，重力和桥面的支持力C、汽车对桥面的压力小于汽车的重力FGGG名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 11 页 - - - - - - - - - D、汽车对桥面的压力大于汽

12、车的重力6、如图所示，绳子拉着小球在光滑平面上做匀速圆周运动，则：( ) A、角速度一定时，绳子越短越容易断； B 、角速度一定时，绳子越长越容易断；C、线速度一定时，绳子越长越容易断； D 、以上判断均不正确。7、一细绳拴一质量g 的小球，在竖直平面内做半径的圆周运动，取，求：（1）小球以m/s 的速度通过圆周最低点时，绳对小球的拉力多大？（2）小球以m/s 的速度通过圆周最低点时，绳对小球的拉力多大？5、7生活中的圆周运动一、火车弯道转弯问题1、火车转弯时，内外轨一样高：向心力来源，缺点：2、转弯时，外轨略高于内轨：向心力来源3、火车拐弯时速度与向心力的讨论转弯速度 V，弯道规定速度V0当

13、 V= V0时， F合 F向，轮缘与内外轨压力当 V V0时, F合 F向，挤压，提供侧压力，和共同提供向心力当 V V0时, F合 F向，挤压，提供侧压力，和共同提供向心力例 1汽车在倾斜的弯道上拐弯，弯道的倾角为，半径为r ，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是 ( ) Asingr Bcosgr C tangr Dcotgr名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - 二、竖直平面内圆周运动的特点（1）无支撑型速度条件受力

14、情况运动情况速度条件受力情况运动情况速度条件受力情况运动情况例 2. 一根长的细绳，一端拴一质量的小球，使其在竖直平面内绕绳的另一端做圆周运动，求：（1）小球通过最高点时的最小速度？（2）若小球以速度通过圆周最高点时，绳对小球的拉力多大？若此时绳突然断了，小球将如何运动（2）有支撑型杆上力为零速度条件杆上力为拉力速度条件杆上力为支持力速度条件杆绳名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 11 页 - - - - - - - - - 例 3如图，细杆的一端与一小球相连

15、，可绕过O点的水平轴自由转动现给小球一初速度，使它做圆周运动，图中a、b 分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是（）Aa 处为拉力， b 处为拉力Ba 处为拉力， b 处为推力Ca 处为推力， b 处为拉力Da 处为推力， b 处为推力例 4. 如图所示，光滑圆环半径为R，球的质量为 m ，球在该圆环内自由转动，已知在最高点处，球对圆环的弹力大小为F=21mg ，求这时小球的瞬时速度大小。三、离心运动（1）对离心运动的理解离心运动：在向心力或合力向心力的物体将飞出或者做离圆心的曲线运动，这种运动叫离心运动。物体做离心运动的条件：向心力或合力向心力离心运动的应用：、防止离心运动

16、造成的伤害：、（2）航天器中的离心现象1、 任何关闭了发动机有不受的飞行器的内部，都是一个的环境。2、航天器失重的原因不是因为摆脱了地球引力，也不是因为离地球太远， 而是因为名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - 重力完全充当了例 5洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附在筒壁上，则此时衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大以上说

17、法正确的是 ( ) ABCD【课后巩固案】1 关 于 列 车 转 弯 处 内 外 铁 轨 间 的 高 度 关 系 ， 下 列 说 法 中 正 确 的 是( )A内外轨一样高，以防列车倾倒造成翻车事故B因为列车转弯处有向内倾倒的可能，故一般使内轨高于外轨， 以防列车倾倒C外轨比内轨略高，这样可以使列车顺利转弯，减少车轮与铁轨的挤压D以上说法都不对2.一个做 匀速圆 周运动的物体 ，当合 力Fmr 2时( )A将沿切线方向做匀速直线飞出 B将做靠近圆心的曲线运动C 将做远离圆心的曲线运动 D将做平抛运动3宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中会处于完全失重中，下列说法中正确的是( )A宇航员仍受

18、重力的作用B宇航员受力平衡C宇航员受的重力正好充当向心力 D宇航员不受任何作用力4关于离心运动，下列说法中正确的( ) A物体突然受到向心力的作用，将做离心运动。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - B做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时将做离心运动。C做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化，就将做离心运动。D做匀速圆周运动的物体， 当外界提供的向心力突然消失或变小时将做离心运动。5火车以某一速

19、度 v 通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析正确的是（）A轨道半径 R=gv2B若火车速度大于 v 时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外C若火车速度小于 v 时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内D当火车质量改变时，安全速率也将改变6下列哪些现象是为了防止物体产生离心运动( ) 汽车转弯时要限制速度转速很高的砂轮半径不能做得太大。在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨洗衣机脱水工作。AB CD 7. 一根长 05 m 的绳子，当它受到58 N 的拉力时恰好被拉断现在绳的一端拴一个质量为 04 kg 的小球，使小球在竖直平面内绕绳的另一端做圆周运动，当小球通

20、过最低点时绳子恰好被拉断，则绳即将断开时小球受到的向心力大小是（）A98N ； B58N； C 54N ； Dl 8N【拓展深化】8如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和 B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（）A球 A的线速度一定大于球B的线速度B球 A的角速度一定小于球B的角速度名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - C球 A的运动周期一定小于球B的运动周期D球 A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力9. 如图所示，圆弧型拱桥AB的圆弧半径为 40m ，桥高 10m ，一辆汽车通过桥中央时桥受压力为车重的1/2 ，汽车的速率多大？若汽车通过桥中央时对桥恰无压力，汽车的落地点离 AB中点 P多远？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - -