第4章试题解析18.docVIP

学案1 圆周运动 一、概念规律题组 1．下列说法正确的是(　　) A．匀速圆周运动是一种匀速运动 B．匀速圆周运动是一种匀变速运动 C．匀速圆周运动是一种变加速运动 D．做匀速圆周运动的物体所受合外力为零 2．下列关于匀速圆周运动中向心加速度的说法，正确的是(　　) A．向心加速度越大，物体速率变化越快 B．向心加速度越大，物体速度变化越快 C．向心加速度越大，物体速度方向变化越快 D．在匀速圆周运动中向心加速度是恒量 3．一小球被细绳拴着，在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，向心加速度为a，那么下列说法错误的是(　　) A．小球运动的角速度ω＝ B．小球在时间t内通过的路程为s＝t C．小球做匀速圆周运动的周期T＝ D．小球在时间t内可能发生的最大位移为2R 图1 4．如图1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ω1，则丙轮的角速度为(　　) A. B. C. D. 二、思想方法题组 5．如图2所示，小物块A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动．则下列关于A的受力情况的说法中正确的是(　　) 图2 A．受重力、支持力 B．受重力、支持力和与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、支持力和指向圆心的摩擦力 6．狗拉着雪撬在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶，下图为四个关于雪撬受到的牵引力F及摩擦力Ff的示意图(O为圆心)，其中正确的是(　　) 一、圆周运动的运动学分析 1．匀速圆周运动 (1)特点：线速度的大小不变，角速度、周期和频率都是恒定不变的，向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的． (2)性质：是线速度大小不变而方向时刻变化的变速曲线运动，是加速度大小不变而方向时刻改变的变加速曲线运动． (3)向心加速度和向心力：仅存在向心加速度．向心力就是做匀速圆周运动的物体所受外力的合力． (4)质点做匀速圆周运动的条件：合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心． 2．传动装置特点 (1)同轴传动：固定在一起共轴转动的物体上各点角速度相同． (2)皮带传动：不打滑的摩擦传动和皮带(或齿轮)传动的两轮边缘上各点线速度大小相等． (3)在讨论v、ω、r三者关系时，应采用控制变量法，即保持其中一个量不变来讨论另外两个量的关系． 【例1】 (宁夏)如图3所示为某一皮带传动装置．主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑．下列说法正确的是(　　) 图3 从动轮做顺时针转动 从动轮做逆时针转动 从动轮的转速为n 从动轮的转速为n [规范思维]　 　 　 图4 [针对训练1]　如图4所示，轮O1、O3固定在同一转轴上，轮O1、O2用皮带连接且不打滑．在O1、O2、O3三个轮的边缘各取一点A、B、C，已知三个轮的半径比r1∶r2∶r3＝2∶1∶1，求： (1)A、B、C三点的线速度大小之比vA∶vB∶vC； (2)A、B、C三点的角速度之比ωA∶ωB∶ωC； (3)A、B、C三点的向心加速度大小之比aA∶aB∶aC. 二、圆周运动中的动力学问题分析 1．向心力的来源 向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力． 2．分析下列各情景中的向心力来源 图形 向心力来源 卫星绕地球做 匀速圆周运动 引力 绳拉球在光滑水平面上做匀速圆周运动 拉力(或弹力) 衣服在筒内壁上做匀速圆周运动 壁对衣服的弹力 物体做圆锥摆运动 拉力和重 力的合力 汽车通过拱形桥时 重力和支持 力的合力　 3.圆周运动的分析思路 (1)圆周可看成是牛顿第二定律应用的进一步延伸．将牛顿第二定律F＝ma应用于圆周运动，F就是向心力，a就是向心加速度，即得：F＝man＝m＝mω2R＝mR (2)基本思路 ①明确研究对象． ②分析运动情况：即做什么性质的圆周运动(匀速圆周运动？变速圆周运动？)；确定轨道所在的平面和圆心位置，从而确定向心力的方向． ③分析受力情况(注意不要把向心力作为某一性质的力进行分析)，在向心方向求合外力(即选定向心方向为正方向)． ④由牛顿第二定律列方程，根据已知量和要求量选择合适的向心加速度公式． ⑤求解或进行必要的讨论． 图5 【例2】 如图5所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动，图中c沿半径指向圆心，a与c垂直，下列说法正确的是(　　) A．当转盘匀速转动时，P受摩擦力方向为b方向 B．当转盘加速转动时，P受摩擦力方向可能为a方向