广东省2019高考物理一轮基础复习讲义 专题6 圆周运动（含解析）.doc

讲义6：圆周运动李仕才考纲原文6年考题考情分析2012201320142015201620171.匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度()T44T35T3T3、T41、T43、T43(1)、T57(1)T5、T18T13从考试题目可分析出，本专题的内容侧重于考查匀速圆周运动的特点，受力情况的判别，以及角速度、线速度、向心加速度、周期等基础物理量的计算公式，离心现象考查的比较基础，主要能掌握概念以及日常生活中的离心现象备考时，要注重公式的识记，适当代入数据计算就可以简单得出正确答案.2.匀速圆周运动的向心力()T40T43T42T38(1)T393.离心现象()T12、T13(1)T10T17考点1匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度 ()1.(2017年6月广东学业水平考试)如图所示，光驱读盘时光盘绕固定轴高速转动当转速恒定时，下列说法正确的是()A盘面上越靠近圆心的点，线速度大小越大B盘面上越靠近圆心的点，角速度大小越大C盘面上所有点的角速度大小都相等D盘面上所有点的线速度大小都相等2(2016年6月广东学业水平考试)如图所示，电风扇正常转动时，扇叶上P点绕轴做匀速圆周运动，则P点的()A线速度保持不变B向心加速度不变C角速度保持不变 D向心加速度为03(2016年6月广东学业水平考试)一个物体在几个共点力的作用下处于平衡状态，则()A物体一定静止B物体所受的合外力的零C物体可能做匀速圆周运动D物体一定做匀速直线运动4(2015年6月广东学业水平考试)如图所示，细绳拉着小球在光滑水平面上先后沿轨道1和轨道2做匀速圆周运动，若拉力F不变，小球在轨道2比在轨道1上运动的()A周期小 B转速大C线速度小 D角速度小5(2014年6月广东学业水平考试)一条绷紧的皮带连接两个半径不同的皮带轮，若皮带轮做匀速转动，两轮边缘上的两点()A角速度相同 B转动周期相同C线速度大小相同 D向心加速度大小相同6.(2013年6月广东学业水平考试)如图所示，手表指针的运动可看做匀速运动，下列说法中正确的是()A秒针、分针、时针转动周期相同B秒针的角速度最大，时针的角速度最小C秒针上A、B两点线速度一样大D秒针上A、B两点向心加速度一样大7(2011年6月广东学业水平考试)广州的广州塔和上海的东方明珠塔都随地球的自转一起转动，下列说法正确的是()A两座塔的加速度相同 B两座塔的线速度相同C两座塔的运动周期相同 D两座塔的角速度不同1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弧长相等，这种运动就叫做匀速圆周运动(2)特点：是变加速运动(F向、a、v方向时刻在变化，不变)(3)条件：具有一定的初速度；受到的合力大小不变且方向始终与速度方向垂直；合力与速度始终在一个确定不变的平面内2描述匀速圆周运动的物理量(1)线速度v：物体在一段时间内通过的弧长s与这段时间t的比值，叫做物体的线速度，即vs/t.线速度是矢量，其方向就是圆周该点的切线方向线速度方向是时刻在变化的，所以匀速圆周运动是变速运动(2)角速度：连接运动物体和圆心的半径在一段时间内转过的角度与这段时间t的比值叫做匀速圆周运动的角速度，即/t.对某一确定的匀速圆周运动来说，角速度是恒定不变的，角速度的单位是rad/s.(3)周期T和频率f：它们之间的关系是T1/f.(4)描述匀速圆周运动的各物理量间的关系：v2frr.考点2匀速圆周运动的向心力()1(2016年6月广东学业水平考试)小汽车的质量为1.0103 kg，它以4 m/s的速度通过拱形桥最高点，已知最高点桥面的圆弧半径为16 m此时汽车所受的向心力大小为()A0.5103 N B1.0103 NC4.0103 N D9.0103 N2(2015年1月广东学业水平考试)如图所示，汽车过拱形桥时的运动可以看做匀速圆周运动，质量为1吨的汽车以20 m/s的速度过桥，桥面的圆弧半径为500 m，g取9.8 m/s2，则汽车过桥面顶点时对桥面的压力是()A800 N B9 000 N C10 000 N D10 800 N3(2014年6月广东学业水平考试)公路路面的倾角为，设弯道路段的半径为R，重力加速度为g，要保证安全，汽车在弯道路段的行驶速度应满足()AvgRtan BvgR2tan Cv Dv4(2012年6月广东学业水平考试)如图所示，质量相等的a、b两物体放在圆盘上，到圆心的距离之比是23，圆盘绕圆心做匀速圆周运动，两物体相对圆盘静止，a、b两物体做圆周运动的向心力之比是()A11 B32 C23 D945.(2010年6月广东学业水平考试)如图所示，飞机在竖直平面内俯冲又拉起，这一过程可看做匀速圆周运动在最低点时，飞行员对座椅的压力为F.设飞行员所受重力为G.则飞机在最低点时()AF0 BFG1向心力(1)定义：做匀速圆周运动的物体所受到的合外力总是沿半径指向圆心，叫做向心力(2)大小：Fmamm2rmr42mf2r.(3)方向：总是指向圆心2向心加速度它的大小与线速度、角速度的关系是a2r，方向总是指向圆心考点3离心现象() 1.(2017年6月广东学业水平考试)如图所示，在高速转动的洗衣机脱水桶内壁上，有一件湿衣服随桶一起转动，在保证衣服不滑动的情况下()A桶转速增大时，衣服对桶壁的压力不变B桶转速增大时，衣服对桶壁的压力减小C桶转速足够大时，衣服上的水滴将做离心运动D桶转速足够大时，衣服上的水滴将做向心运动2(2016年6月广东学业水平考试)下列现象中，与离心现象无关的是()A汽车启动时，乘客向后倾斜B旋转雨伞甩掉伞上的水滴C用洗衣机脱去湿衣服中的水D运动员将链球旋转后掷出3(2015年6月广东学业水平考试)下列属于离心现象应用的是()A洗衣机甩干衣服B田径比赛中的标枪运动C跳水运动员在空中转体D回旋加速器中的带电粒子在磁场中旋转1离心运动的定义：做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失或数值变小时将做离心运动2物体做离心运动的条件：当外界提供的向心力突然消失或变得小于所需的向心力一、单项选择题：本大题共10小题，在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求1(2015年6月广东学业水平考试)以地面为参考系，下列研究对象中做圆周运动的是()A运动员掷出的链球B行驶列车上钟表的时针尖端C行进中自行车轮胎上的气门芯D教室里的吊扇转动时叶片上的点2做匀速圆周运动的质点处于()A平衡状态 B不平衡状态C速度不变的状态 D加速度不变的状态3.如图所示，由于地球的自转，地球表面上P、Q两点均绕地球自转轴做匀速圆周运动，对于P、Q 两点的运动，下列说法正确的是()AP、Q两点的线速度大小相等BP、Q两点的角速度大小相等 CP点的角速度比Q点的角速度大DP点的线速度比Q点的线速度大4关于曲线运动，下列说法正确的是()A曲线运动一定是变速运动 B曲线运动速度的大小一定不断变化C曲线运动的速度方向可能不变D曲线运动的速度大小和方向一定同时改变5关于匀速圆周运动的性质，以下说法中正确的是()A匀速运动B匀变速运动 C变速运动D以上说法都不对6下列哪些现象不是为了防止物体产生离心运动()A汽车转弯时要限制速度B转速很快的砂轮半径不能做得太大 C在修筑铁路时，转弯处转道的内轨要低于外轨D洗衣机的脱水筒7一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内()A速度一定在不断地改变，加速度也一定不断地改变B速度一定在不断地改变，加速度可以不变C速度可以不变，加速度一定不断地改变D速度可以不变，加速度也可以不变8如图所示，物体在恒力的作用下由A运动到B，这时突然使它所受的力反向而大小不变在此力的作用下，关于物体以后的运动情况，下列说法正确的是()A物体可能沿着Ba运动B物体可能沿着Bb运动C物体可能沿着Bc运动D物体可能沿着BA运动9“神舟”十号飞船于2013年6月11日发射升空，如图所示，在“神舟”十号靠近轨道沿曲线从M点到N点的飞行过程中，速度逐渐减小在此过程中“神舟”十号所受合力的方向可能是()10关于向心力的说法中，正确的是()A物体由于做圆周运动而产生了一个向心力B向心力不改变圆周运动物体的速度C做匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力D做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的二、单项选择题：本大题共10小题，在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求11一个电钟的秒针角速度为()A rad/sB2 rad/s C rad/s D rad/s12.如图所示，汽车以速度v通过一弧形的拱桥顶端时，关于汽车受力的说法中正确的是()A汽车的向心力就是它所受的重力B汽车的向心力是它所受的重力与支持力的合力，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以上说法均不正确13.如图所示，圆盘在水平面内匀速转动，角速度为4 rad/s，盘面上距离圆盘中心0.1 m的位置有一个质量为0.1 kg的小物体随圆盘一起转动则小物体做匀速圆周运动的向心力大小为()A0.4 N B0.04 NC1.6 N D0.16 N14关于做匀速圆周运动物体的线速度的大小和方向，下列说法中正确的是()A大小不变，方向也不变B大小不断改变，方向不变C大小不变，方向不断改变D大小不断改变，方向也不断改变15下面说法中正确的是()A物体在恒力作用下不可能做曲线运动B物体在恒力作用下有可能做圆周运动C物体所受的力始终不与速度垂直，则一定不做圆周运动D物体在变力作用下有可能做曲线运动16(2015年6月广东学业水平考试)卫星绕地球的运行可视为匀速圆周运动，离地球越远的卫星()A周期越大 B角速度越大C线速度越大 D向心加速度越大17下列关于向心加速度的说法中，正确的是()A向心加速度的方向始终与速度的方向垂直B向心加速度的方向可能与速度方向不垂直C向心加速度的方向保持不变D向心加速度的方向与速度的方向平行18关于匀速圆周运动的物体下列说法正确的是()A速度不变 B加速度不变C合外力不变D是变速曲线运动19汽车行驶中和离心运动有关的是 ()A汽车开进泥坑里轮胎打滑B汽车通过圆形拱桥C汽车直线行驶时与其他车辆发生碰撞D汽车在转弯时由于速度太快导致翻车20静止在地球上的物体都要随地球一起转动，下列说法正确的是()A它们的运动周期都是相同的B它们的线速度都是相同的C它们的线速度大小都是相同的D它们的角速度是不同的三、多项选择题：本大题共4小题，在每小题列出的四个选项中，至少有2个选项是符合题目要求的21如图所示，绳子的一端固定在O点，另一端拴一重物在水平面上做匀速圆周运动()A转速相同时，绳长的容易断 B周期相同时，绳短的容易断C线速度大小相等时，绳短的容易断 D线速度大小相等时，绳长的容易断 22如图所示，用长为L的细线拴一个质量为m的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向间的夹角为，关于小球的受力情况，下列说法正确的是()A小球受到重力、线的拉力和向心力三个力B向心力是细线的拉力和小球所受重力的合力C向心力等于细线对小球拉力的水平分量D向心力的大小等于mgtan 23(2012年1月广东学业水平考试)一架做飞行表演的飞机，在水平面内做匀速圆周运动若已知飞机飞行轨迹的半径为3 000 m，飞行的线速度为150 m/s，可以求出的有()A飞机的角速度B飞机的向心力C飞机运动的周期D飞机的向心加速度24关于匀速圆周运动，下列说法中正确的是()A匀速圆周运动是匀速率圆周运动B匀速圆周运动是向心力恒定的运动C匀速圆周运动是加速度的方向始终指向圆心的运动D匀速圆周运动是变加速运动考题导练核心归纳 考点11C2.C3.B4.D5【解析】选C.皮带连接的轮上任意两点的线速度大小是相同的，由于v2frr，a2r，而半径不同，则角速度不同，周期不同，向心加速度大小不同6【解析】选B.秒针、分针、时针的周期不同，时针周期最大，秒针周期最小，由于可得时针角速度最小，秒针角速度最大，则A错B对秒针上A、B的角速度一样，由于vr得，A、B的半径不同，所以线速度不相等，由于a2r，所以加速度不相等，则C、D均错误7【解析】选C.两座塔均绕地轴转动，它们的角速度、周期相同；而它们的轨道半径不同，由vr和ar2可知，它们的线速度、加速度不同故C正确考点21B2【解析】选B.汽车过桥面顶点时，重力与支持力的合力提供向心力：mgNm，可以求出N9 000 N，汽车对桥面顶点的压力与所受的支持力是一对作用力与反作用力，大小相等，则汽车过桥面顶点时对桥面的压力是9 000 N.3【解析】选D.受力分析得mgtan m，得最大速度v，根据题意速度应该小于或者等于最大速度，选D.4【解析】选C.两者的角速度一样，由Fm2r可分析出，C正确5【解析】选D.座椅对人的支持力NF，在最低点需要向心力，大小为NG，则FG.考点31C2.A3.A 学业达标实战演练 一、 单项选择题1D2【解析】选B.平衡状态指的是静止或匀速直线运动状态匀速圆周运动是变速运动，且加速度的方向不断变化，故A、C、D错误3【解析】选B.P、Q做匀速圆周运动，共轴转动，两者的角速度相等，Q的半径大，则Q的线速度也大4【解析】选A.曲线运动的速度方向一直改变，属于变速运动，A对C错匀速圆周运动的速度大小不变，方向时刻变化，B、D错5【解析】选C.匀速圆周运动的线速度大小不变，但是方向随时在变，所以它是变速运动由于匀速圆周运动的加速度方向不断变化，所以它不是匀变速运动6【解析】选D.ABC都是防止产生离心运动的，只有D是利用离心现象的7【解析】选B.由匀速圆周运动和平抛运动，易知速度一定在不断地改变，加速度可以不变8【解析】选C.AB段受力方向应该指向曲线凹侧，之后力方向反向，曲线应该往力的方向弯曲9【解析】选C.力应该指向曲线的凹侧，A、D错误M到N过程中，速度减小，说明力与速度方向成钝角，选C.10【解析】选C.向心力是按效果命名的力，不是单独产生的，A错向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，B错匀速圆周运动的物体其向心力即为其所受的合外力，C对向心力要一直跟速度方向垂直，所以向心力是变力二、单项选择题11【解析】选D.秒针转一周用的时间是60 s， rad/s rad/s.D正确12【解析】选B.汽车的向心力是它所受的重力与支持力的合力，方向指向圆心，寻找向心力要从半径方向看，而且受力分析，不能出现向心力，向心力是效果力13【解析】选D.根据公式Fm2r可知D正确14【解析】选C.做匀速圆周运动物体的线速度大小不变，但是方向随时在变化，C正确15【解析】选D.平抛运动是恒力作用下做的曲线运动，A错圆周运动的加速度方向时刻改变，所以物体在恒力作用下不可能做圆周运动，B错竖直面内的圆周运动或者单摆，物体所受的力始终不与速度垂直，C错匀速圆周运动就是在变力作用下的曲线运动，D对16A17【解析】选A.向心加速度的方向始终与速度的方向垂直，指向圆心，A正确18【解析】选D.匀速圆周运动的速度、加速度、合外力方向一直在改变，ABC错速度一直改变，轨迹是曲线，属于变速曲线运动，D对19【解析】选D.易知D选项属于离心现象20【解析】选A.地球绕自转轴转动时，所有地球上各点的周期及角速度都是相同的，地球表面物体做圆周运动的平面是物体所在纬度线平面，其圆心分布在整条自转轴上不同纬度处物体做圆周运动的半径是不同的，只有同一纬度处的物体转动半径相等，线速度的大小才相等，但即使物体的线速度大小相同，方向也各不相同三、多项选择题21【解析】选AC.由公式Fmamm2rmr42mf2r，可分析知AC正确22【解析】选BCD.向心力是细线的拉力和小球所受重力的合力，小球受到重力、线的拉力两个力23【解析】选ACD.题目已知线速度v，半径r，由于，可知A对，由T，知C对，由a，知D对，向心力求解还缺质量，故求不出24【解析】选ACD.力是矢量，匀速圆周运动的向心力大小不变，但方向随时变化，不是恒定的只有B不正确