高一物理必修二第二章匀速圆周运动.docVIP

匀速圆周运动

一．根本知识

1.线速度：质点通过的圆弧长跟所用时间的比值。

单位：米/秒，m/s

2.角速度：质点所在的半径转过的角度跟所用时间的比值。

单位：弧度/秒，rad/s

3.周期：物体做匀速圆周运动一周所用的时间。

单位：秒，s

4.频率：单位时间内完成圆周运动的圈数。

单位：赫兹，Hz

5.转速：单位时间内转过的圈数。

单位：转/秒，r/s(条件是转速n的单位必须为转/秒)

6.向心加速度：

7.向心力：

二．三种转动方式

三.竖直平面的圆周运动

１．“绳模型”如上图所示，小球在竖直平面内做圆周运动过最高点情况。

〔注意：绳对小球只能产生拉力〕

〔1〕小球能过最高点的临界条件：绳子和轨道对小球刚好没有力的作用

绳模型mg==

绳模型

〔2〕小球能过最高点条件：v≥〔当v时，绳对球产生拉力，轨道对球产生压力〕

〔3〕不能过最高点条件：v〔实际上球还没有到最高点时，就脱离了轨道〕

２．“杆模型”，小球在竖直平面内做圆周运动过最高点情况

〔注意：轻杆和细线不同，轻杆对小球既能产生拉力，又能产生推力。〕

〔1〕小球能过最高点的临界条件：v=0，F=mg〔F为支持力〕

〔2〕当0v时，F随v增大而减小，且mgF0〔F为支持力〕

〔3〕当v=时，F=0

〔4〕当v时，F随v增大而增大，且F0〔F为拉力〕

双基训练

★1.对于匀速圆周运动的物体，以下说法中错误的选项是( ).【0.5】

(A)线速度不变 (B)角速度不变

(C)周期不变 (D)转速不变

答案:A

★2.关于向心加速度的物理意义，以下说法中正确的选项是( ).【0.5】

(A)它描述的是线速度方向变化的快慢

(B)它描述的是线速度大小变化的快慢

(C)它描述的是向心力变化的快慢

(D)它描述的是角速度变化的快慢

答案:A

★★3.如下图，甲、乙两球作匀速圆周运动，向心加速度随半径变化.由图像可以知道( ).【1】

(A)甲球运动时，线速度大小保持不变

(B)甲球运动时，角速度大小保持不变

(C)乙球运动时，线速度大小保持不变

(D)乙球运动时，角速度大小保持不变

答案:AD

★★4.如下图，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，那么A受力情况是受( ).【0.5】

(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

(D)重力、支持力、向心力和摩擦力

答案:C

纵向应用

★★★5.质量为m的小球，用长为l的线悬挂在O点，在O点正下方处有一光滑的钉子O′，把小球拉到与O′在同一水平面的位置，摆线被钉子拦住，如下图.将小球从静止释放.当球第一次通过最低点P时，( ).【1】

(A)小球速率突然减小

(B)小球加速度突然减小

(C)小球的向心加速度突然减小

(D)摆线上的张力突然减小

答案:BCD

★★★6.一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内作半径为R的圆周运动，如下图，那么( ).【1】

(A)小球过最高点时，杆所受弹力可以为零

(B)小球过最高点时的最小速度是

(C)小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定大于杆对球的作用力

(D)小球过最高点时，杆对球的作用力一定跟小球所受重力的方向相反

答案:AC

★★★7.质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的最小速度是v，那么当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道压力的大小是( ).【1】

(A)0 (B)mg (C)3mg (D)5mg

答案:C

★★★8.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.假设在某转弯处规定行驶的速度为v，那么以下说法中正确的选项是( ).【1.5】

①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

②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

③当火车速度大于v时，轮缘挤压外轨

④当火车速度小于v时，轮缘挤压外轨

(A)①③ (B)①④ (C)②③ (D)②④

答案:A

★★★9.如下图，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内作匀速圆周运动，那么它们的( ).【2】

(A)运动周期相同 (B)运动线速度一样

(C)运动角速度相同 (D)向心加速度相同

答案:AC

★★★10.如下图，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离转动轴的距离是半径的5，20，当大轮边缘上P点的向心加速度是10m／s2时，大轮上的S点和小轮上的Q点的