匀速圆周运动知识点.pdf

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1、一匀速圆周运动定义：一个物体若在任意相等的时间里通多的圆弧长度都相等，那这个物体就在做匀速圆周运动。特征：线速度大小不变，周期不变，角速度不变。向心加速度不变，但是方向时刻变，所以匀速圆周运动时变加速运动。但是方向时刻变，所以匀速圆周运动时变加速运动。条件：条件：1.物体具有初速度。2.物体受到合外力 F 的方向与速度 V 的方向始终垂直，并指向圆心。3.合外力的大小不变但是方向时刻在变方向时刻在变。二匀速圆周运动的各个物理量，及其相互的联系。1线速度：物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。方向：质点在圆弧某点的线速度方向在该点的切线方向。大小：v=S/t，S 是 t 时间内通过的弧长。2.角速

2、度：物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢。大小：w=是连接质点和圆心半径在t时间内转过的角度。3.周期 T频率 f做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。做匀速圆周运动的物体在单位时间内沿圆绕圆心转动的圈数，叫做频率，也叫转速。转数是指做匀速圆周运动的物体每分钟转过的圈数，用 N 表示，单位是转/分（r/min）注意：a.匀速圆周运动是非匀变速曲线运动b.“匀速”应理解为“匀速率”不能理解为“匀速度”c.合力不为零，不能称作平衡状态4.向心力：（1）定义：做匀速圆周运动的物体所受到的合力指向圆心，叫向心力。（2）特点：指向圆心，大小不变，方向时刻改变，是变力。F 向=F 合（3）作用：只改变

3、速度大小，不改变方向（4）注意：a.是一种效果力，它可以由重力、弹力、摩擦力等单独提供，也可以由它们的合力提供。b.“向心力”只是说明做圆周运动的物体需要一个指向圆心方向的力，而并非物体又受到一个“新的性质”的力。即在受力分析时，向心力不能单独作为一种力。c.变速圆周运动的向心力不等于合力，合力也不一定指向圆心。5向心加速度（1）定义：由向心力产生的加速度（2）特点：指向圆心，大小不变，方向时刻改变，是矢量。4提供的向心力：通过受力分析求出来的，沿半径方向指向圆心的力，匀速圆周运动中 F 需向=F合6需要的向心力：根据物体实际运动时的质量 m、半径 r、线速度 v(或角速度 w)求出的向心力F

4、=mr2=m2/r7离心现象（1）做圆周运动物体的运动特点：做圆周运动的物体由于本身的惯性，总有沿圆周切线飞出的倾向。典型例题【例 1】如图 6-8-1-1 所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是（）（A）物体所受弹力增大，摩擦力也增大了（B）物体所受弹力增大，摩擦力减小了（C）物体所受弹力和摩擦力都减小了（D）物体所受弹力增大，摩擦力不变分析与解：物体随圆筒一起转动时，受到三个力的作用：重力G、筒壁对它的弹力 FN、和筒壁对它的摩擦力 F1（如图 6-8-1-2 所示）。其中 G 和 F1是图 6-8-1-1一对平衡力，筒壁对它

5、的弹力FN提供它做匀速圆周运动的向心力。当圆筒匀速转动时，不管其角速度多大，只要物体随圆筒一起转动而未滑动，则物体所受的（静）摩擦力F1大小等于其重力。而根据向心力公式，图 6-8-1-2FN mr2，当角速度较大时FN也较大。故本题应选 D。【例 2】如图 6-8-1-3 所示的传动装置中，已知大轮半径是小轮半径的3 倍，A 点和 B 点分别在两轮边缘，C 点离大轮距离等于小轮半径，若不打滑，则它们的线速度之比 vAvBvC=，角速度之比ABC=，向心加速度之比 aAaBaC=。分析与解：A、C 两点在同一轮上，所以角速度相等，即A=C，由 v=r 得 vA=3vC；又因为不打滑，所以 vA

6、=vB，由 v=r 得：AB。vAvBvC=331；ABC=131；C22213BaAaBaC=ArABrBCrC=131。A图 6-8-1-3学能提升1如图 6-8-1-4 所示，小物体 A 与圆柱保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则 A 受力情况是受()图 6-8-1-4(A)重力、支持力(B)重力、向心力(C)重力、支持力和指向圆心的摩擦力a(D)重力、支持力、向心力和摩擦力b2如图 6-8-1-5 所示，a、b 是地球上不同纬度上的两点，a、b随地球自转做匀速圆周运动，则该两点具有相同的（）(A)运动半径(B)线速度大小图 6-8-1-5(C)角速度(D)线速度3用长短不同，材

7、料相同的同样粗细的绳子，各拴着一个质量相同的小球在光滑水平面上作匀速圆周运动，那么（）(A)两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断(B)两个小球以相同的角速度运动时，短绳易断(C)两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断(D)不管怎样都是短绳易断4如图 6-8-1-6 所示，汽车以速度 v 通过一半圆形式拱桥的顶端时，汽车受力的说法正确的是（）(A)汽车的向心力就是它所受的重力图 6-8-1-6(B)汽车的向心力是它所受的重力和支持力的合力，方向指向圆心(C)汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用(D)以上均不正确5火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定.若在某

8、转弯处规定行驶的速度为 v，则下列说法中正确的是()当火车以 v 的速度通过此弯路时，火车所受重力与轨道面支持力的合力提供向心力当火车以 v 的速度通过此弯路时，火车所受重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力当火车速度大于 v 时，轮缘挤压外轨当火车速度小于v 时，轮缘挤压外轨(A)(B)(C)(D)6由上海飞往美国洛杉矶的飞机在飞越太平洋的过程中，如果保持飞机速度的大小和距离海面的高度均不变，则下列说法中正确的是()(A)飞机做的是匀速直线运动。(B)飞机上的乘客对座椅的压力略大于地球对乘客的引力。(C)飞机上的乘客对座椅的压力略小于地球对乘客的引力。(D)飞机上的乘客对座椅的压

9、力为零。7有一质量为 m 的小木块，由碗边滑向碗底，碗内表面是半径为R的圆弧，由于摩擦力的作用，木块运动的速率不变，则（）（A）它的加速度为零（B）它所受合力为零（C）它所受合力大小一定，方向改变（D）它的加速度恒定8如图 6-8-1-7 所示，半径为 r 的圆筒绕竖直中心轴 OO转动，小物块 A 靠在圆筒的内壁上，它与圆筒的静摩擦因数为，现要使 A 不下落，则圆筒转动的角速度 至少应为图 6-8-1-79如图 6-8-1-8 所示，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无滑动，大轮的半径是小轮的 2 倍，大轮上的一点 s 离转动轴的距离等于小轮的半径，当大轮边缘上P 点的向心加速度是

10、10ms2时，大轮上的 S 点和小轮上的 Q 点的向心加速度为 aS=_ms2，aQ=_ms2图 6-8-1-810一个圆盘边缘系一根细绳，绳的下端拴着一个质量为m 的小球，圆盘的半径是 r，绳长为 L，圆盘匀速转动时小球随着一起转动，并且细绳与竖直方向成 角，如图 6-8-1-9 所示，则圆盘的转速是。11如图 6-8-1-10 所示，直径为 d 的纸筒以角速度 绕轴 O匀速转动，从枪口发射的子弹沿直径穿过圆筒.若子弹在圆筒旋转不到半周时在圆筒上留下 a、b 两个弹孔，已知 aO 和 b0 夹角为，则子弹图 6-8-1-9的速度大小为12下述各种现象，属于利用离心现象的是；属于防止离心现象的

11、是。A洗衣机脱水B离心沉淀器分离物质C汽车转弯时减速D汽车过桥时减速E转动雨伞，去除雨伞上的一些水图 6-8-1-10F站在公交车里的乘客，在汽车转弯时用力拉住扶手1 竖直放置两端封闭的玻璃管内注满清水，内有一个用红蜡块做成的圆柱体，玻璃管倒置时圆柱体能匀速上升，现将玻璃管倒置，在圆柱体匀速上升的同时让玻璃管水平匀速运动。已知圆柱体运动的合速度是 V=5cm/s，30，如图所示，则玻璃管水平运动的速度是（）A5 cm/sB4 33 cm/sC2.5cm/sD无法确定2 某船在一水流匀速的河中摆渡，若船相对静水的航行速度大小一定，下列说法正确的是A船头垂直洞岸航行，渡河时间最短B船头朝下游转过一

12、定角度，渡河时间最短C船头垂直河岸航行，渡河航程最短D船头朝上游转过一定角度，使实际航向垂直河岸时，渡河航程最短3、游泳运动员以恒定的速率垂直河岸横渡，当水速突然增大时，对运动员横渡经历的路程、时间发生的影响是:A.路程增加、时间增加B.路程增加、时间缩短C.路程增加、时间不变D.路程、时间均与水速无关12如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为 r1、r2、r3若甲轮的角速度为1，则丙轮的角速度为（）r11Ar3r31Br1r31Cr3r11Dr213光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图所示。一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，小球从进入轨

13、道到未到达螺旋形中央区的时间内，小球运动的角速度大小_，线速度大小_(填不断增大、减小或不变)。14关于质点做匀速圆周运动的线速度、角速度、周期、半径之间的关系，下列说法中正确的是A线速度大的角速度一定大B角速度大的周期一定小C角速度大的半径一定小D线速度大的周期一定小二、匀速圆周，受力分析，合力充当向心力15下列关于匀速圆周运动的说法中正确的是A匀速圆周运动状态是平衡状态B匀速圆周运动是匀变速曲线运动C匀速圆周运动是速度和加速度都不断改变的运动D匀速圆周运动的物体受到的合外力是恒力16在水平路面上转弯的汽车，向心力来源于A重力与支持力的合力C重力与摩擦力的合力B滑动摩擦力D静摩擦力（）17如

14、图所示，小物块 A 与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则下列关于 A 的受力情况说法正确的是A受重力、支持力B受重力、支持力和方向与小物块运动方向相反的摩擦力C受重力、支持力、摩擦力和向心力D受重力、支持力和方向指向圆心的摩擦力18下列各种运动中，不属于匀变速运动的是A斜抛运动B匀速圆周运动C平抛运动D竖直上抛运动19飞机做特技时常做俯冲拉起运动，如图所示。此运动在最低点附近可看作是半径为 500m的圆周运动。若飞行员的质量为65kg，飞机经过最低点时的速度为 360km/h。g 取 10m/s2。求：（1）飞机经过最低点时飞行员所需要的向心力为多大？（2）飞机经过最低点时飞行员对坐椅的压力为多大？