高一物理圓周運(yùn)動(dòng)的綜合復(fù)習(xí)資料知識(shí)分享

1、高一物理圓周運(yùn)動(dòng)的綜合復(fù)習(xí)高一物理圓周運(yùn)動(dòng)的綜合復(fù)習(xí)資料資料【思考辨析】【思考辨析】(1)(1)勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻加速曲線運(yùn)動(dòng)。勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻加速曲線運(yùn)動(dòng)。( () )(2)(2)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力大小、方向都保持不變。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力大小、方向都保持不變。( () )(3)(3)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體向心加速度與半徑成反比。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體向心加速度與半徑成反比。( () )(4)(4)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體角速度與轉(zhuǎn)速成正比。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體角速度與轉(zhuǎn)速成正比。( () )(5)(5)隨圓盤一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的物塊受重力、支持力和向心力的作用。隨圓盤一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的物

2、塊受重力、支持力和向心力的作用。( () )(6)(6)勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心力是產(chǎn)生向心加速度的原因。勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心力是產(chǎn)生向心加速度的原因。( () ) (7)(7)圓周運(yùn)動(dòng)的物體合外力突然消失圓周運(yùn)動(dòng)的物體合外力突然消失, ,物體將沿圓周切線方向直線運(yùn)動(dòng)物體將沿圓周切線方向直線運(yùn)動(dòng)( () )(8)(8)摩托車轉(zhuǎn)彎時(shí)摩托車轉(zhuǎn)彎時(shí), ,如果超過(guò)一定速度如果超過(guò)一定速度, ,摩托車將發(fā)生滑動(dòng)摩托車將發(fā)生滑動(dòng), ,這是因?yàn)槟ν熊囘@是因?yàn)槟ν熊囀艿窖匕霃椒较蛳蛲獾碾x心力作用。受到沿半徑方向向外的離心力作用。( ( ) )錯(cuò)。錯(cuò)。錯(cuò)。錯(cuò)。錯(cuò)。錯(cuò)。錯(cuò)。錯(cuò)。錯(cuò)錯(cuò) 對(duì)。對(duì)。對(duì)。對(duì)。對(duì)。對(duì)。指向圓

3、心方向的指向圓心方向的合力合力做圓周運(yùn)動(dòng)的物體做圓周運(yùn)動(dòng)的物體需需要要的力的力物體作圓周運(yùn)動(dòng)的條件物體作圓周運(yùn)動(dòng)的條件由物體的受力情況決定由物體的受力情況決定由物體的運(yùn)動(dòng)情況決定由物體的運(yùn)動(dòng)情況決定Frvm2= “ 供需供需”平衡平衡 物體做圓周物體做圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)【典例透析【典例透析1 1】在在“快樂(lè)向前沖快樂(lè)向前沖”娛樂(lè)節(jié)目中有一關(guān)為瘋狂大娛樂(lè)節(jié)目中有一關(guān)為瘋狂大轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)盤, ,圖示為其簡(jiǎn)化模型圖示為其簡(jiǎn)化模型, ,圓盤繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)圓盤繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí), ,在到圓心在到圓心O O的距的距離離R=0.8mR=0.8m處有一質(zhì)量處有一質(zhì)量m=50kgm=50kg的人恰好能隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人恰

4、好能隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)而不被甩出而不被甩出, ,此時(shí)圓盤的角速度此時(shí)圓盤的角速度=2rad/s=2rad/s。(1)(1)求該人的向心加速度的大小。求該人的向心加速度的大小。(2)(2)求該人受到的最大靜摩擦力。求該人受到的最大靜摩擦力。(3)(3)若該在距圓心若該在距圓心O O的距離的距離R R =1.2m=1.2m處時(shí)處時(shí), =1.8rad/s=1.8rad/s的情況下的情況下, ,試判斷他是否會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)試判斷他是否會(huì)做離心運(yùn)動(dòng), ,并簡(jiǎn)述理由。并簡(jiǎn)述理由?！窘馕觥俊窘馕觥?1)(1)該人的向心加速度該人的向心加速度a=a=2 2R=3.2m/sR=3.2m/s2 2。(2)(2)由摩

5、擦力提供向心力由摩擦力提供向心力, ,可知該人受到的最大靜摩擦力可知該人受到的最大靜摩擦力F Ff f=m=m2 2R=160NR=160N。(3)(3)若該人在距圓心若該人在距圓心O O的距離的距離R=1.2mR=1.2m處處, ,則所需向心力則所需向心力F=mF=m2 2R=194.4N160NR=194.4N160N摩擦力不足以提供向心力摩擦力不足以提供向心力, ,故人會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)。故人會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)。答案：答案：(1)3.2m/s(1)3.2m/s2 2(2)160N(2)160N(3)(3)會(huì)。理由見解析會(huì)。理由見解析【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】(2016(2016瓊海模擬瓊海模擬) )如

6、圖所示如圖所示, ,在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上筒內(nèi)壁上, ,有一物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)而未滑動(dòng)。當(dāng)圓筒的角有一物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)而未滑動(dòng)。當(dāng)圓筒的角速度增大以后速度增大以后, ,下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是( () )A.A.物體所受彈力增大物體所受彈力增大, ,摩擦力也增大了摩擦力也增大了B.B.物體所受彈力增大物體所受彈力增大, ,摩擦力減小了摩擦力減小了C.C.物體所受彈力增大物體所受彈力增大, ,摩擦力不變摩擦力不變D.D.物體所受彈力和摩擦力都減小了物體所受彈力和摩擦力都減小了選選C C考點(diǎn)考點(diǎn)2 2 豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)【考點(diǎn)解讀】【考點(diǎn)解讀】1.1.豎直

7、面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)一般是變速圓周運(yùn)動(dòng)。豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)一般是變速圓周運(yùn)動(dòng)。2.2.豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng), ,要注意物體運(yùn)動(dòng)到圓周的最高點(diǎn)速度要注意物體運(yùn)動(dòng)到圓周的最高點(diǎn)速度不為零。不為零。3.3.一般情況下一般情況下, ,豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題只涉及豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題只涉及最高點(diǎn)最高點(diǎn)和和最低最低點(diǎn)點(diǎn)的兩種情形。的兩種情形?！镜淅镜淅? 2】如圖所示如圖所示, ,質(zhì)量為質(zhì)量為m m的小球置于正方體的光滑盒子中的小球置于正方體的光滑盒子中, ,盒子的盒子的邊長(zhǎng)略大于球的直徑。某同學(xué)拿著該盒子在豎直平面內(nèi)做半徑為邊長(zhǎng)略大于球的直徑。某同學(xué)拿著該盒子在豎直平面內(nèi)做半徑為R R的的

8、勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng), ,已知重力加速度為已知重力加速度為g,g,空氣阻力不計(jì)空氣阻力不計(jì), ,則則( () )A.A.盒子在最高點(diǎn)時(shí)，盒子與小球之間恰無(wú)作用力盒子在最高點(diǎn)時(shí)，盒子與小球之間恰無(wú)作用力, ,則該盒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為則該盒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為B.B.若盒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)到球心正右側(cè)時(shí)若盒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)到球心正右側(cè)時(shí), ,小小球?qū)凶幼髠?cè)面的力為球?qū)凶幼髠?cè)面的力為4mg4mgC.C.若盒子剛好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則當(dāng)盒子運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球?qū)θ艉凶觿偤米鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，則當(dāng)盒子運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球?qū)凶拥南旅娴牧楹凶拥南旅娴牧?mg3mgD.D.盒子從最低點(diǎn)

9、向最髙點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，屬于超重現(xiàn)象盒子從最低點(diǎn)向最髙點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，屬于超重現(xiàn)象R2g【總結(jié)提升】【總結(jié)提升】解決圓周運(yùn)動(dòng)的一般步驟解決圓周運(yùn)動(dòng)的一般步驟(1)(1)分析物體的受力情況，畫出受力示意圖，確定向心力的來(lái)分析物體的受力情況，畫出受力示意圖，確定向心力的來(lái)源；源；(2)(2)分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，即物體的線速度、角速度、周期、分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，即物體的線速度、角速度、周期、軌道平面、圓心、半徑等；軌道平面、圓心、半徑等；(3)(3)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及向心力公式列方程；牛頓運(yùn)動(dòng)定律及向心力公式列方程；【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】(2016(2016金華模擬金華模擬) )如圖

10、所示，如圖所示，一個(gè)小球沿豎直放置的光滑圓環(huán)形軌道做一個(gè)小球沿豎直放置的光滑圓環(huán)形軌道做圓周運(yùn)動(dòng)，圓環(huán)的半徑為圓周運(yùn)動(dòng)，圓環(huán)的半徑為R R，關(guān)于小球的，關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)情況，以下說(shuō)法正確的是運(yùn)動(dòng)情況，以下說(shuō)法正確的是( )( )A.A.小球的線速度方向時(shí)刻在變化，但總是在圓周切線方向上小球的線速度方向時(shí)刻在變化，但總是在圓周切線方向上B.B.小球的加速度方向時(shí)刻在變小球的加速度方向時(shí)刻在變C.C.小球在最高點(diǎn)的線速度大小一定大于小球在最高點(diǎn)的線速度大小一定大于D.D.小球通過(guò)軌道最低點(diǎn)的彈力一定向上小球通過(guò)軌道最低點(diǎn)的彈力一定向上RgA A、B D B D 考點(diǎn)考點(diǎn)3 3 圓周運(yùn)動(dòng)的綜合問(wèn)題圓周

11、運(yùn)動(dòng)的綜合問(wèn)題【考點(diǎn)解讀】【考點(diǎn)解讀】圓周運(yùn)動(dòng)的綜合題往往涉及圓周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)的綜合題往往涉及圓周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)( (或類平拋運(yùn)或類平拋運(yùn)動(dòng)動(dòng)) )、勻變速直線運(yùn)動(dòng)等多個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程、勻變速直線運(yùn)動(dòng)等多個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析方法，明確每個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，對(duì)于物體參分析方法，明確每個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，對(duì)于物體參與的多個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程與的多個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程, ,要仔細(xì)分析每個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程為何種運(yùn)動(dòng)。要仔細(xì)分析每個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程為何種運(yùn)動(dòng)?！镜淅肝觥镜淅肝? 3】(2016(2016福建福建) )如圖如圖, ,置于圓形水平轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)置于圓形水平轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)加速轉(zhuǎn)動(dòng)加速轉(zhuǎn)動(dòng), ,當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一

12、數(shù)值時(shí)當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí), ,物塊物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺(tái)開始做平拋運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)測(cè)得恰好滑離轉(zhuǎn)臺(tái)開始做平拋運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)測(cè)得轉(zhuǎn)臺(tái)半徑轉(zhuǎn)臺(tái)半徑R=0.5m,R=0.5m,離水平地面的高度離水平地面的高度H=0.8m,H=0.8m,物塊平拋落地過(guò)程物塊平拋落地過(guò)程水平位移的大小水平位移的大小s=0.4ms=0.4m。設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)。設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力摩擦力, ,取重力加速度取重力加速度g=10m/sg=10m/s2 2。求：。求：(1)(1)物塊做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小物塊做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小v v0 0。(2)(2)物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)?！窘馕觥?/p>

13、【解析】(1)(1)物塊做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向有物塊做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向有H= gtH= gt2 2 水平方向有水平方向有s=vs=v0 0t t 聯(lián)立聯(lián)立兩式得兩式得v v0 0= =1 m/s = =1 m/s (2)(2)物塊離開轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)，最大靜摩擦力提供向心力，有物塊離開轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)，最大靜摩擦力提供向心力，有mg= mg= 聯(lián)立聯(lián)立得得= =0.2= =0.2答案：答案：(1)1 m/s (2)0.2(1)1 m/s (2)0.212gs2H20vmR20vgR【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】(2013(2013寧波模擬寧波模擬)m)m為在水平傳送帶上被傳送的為在水平傳送帶上被傳送的小物體小物體( (

14、可視為質(zhì)點(diǎn)可視為質(zhì)點(diǎn), ,且相對(duì)傳送帶靜止且相對(duì)傳送帶靜止),A),A為終端皮帶輪為終端皮帶輪, ,如圖如圖所示所示, ,已知皮帶輪半徑為已知皮帶輪半徑為r,r,傳送帶與皮帶輪間不會(huì)打滑。當(dāng)傳送帶與皮帶輪間不會(huì)打滑。當(dāng)m m可可被水平拋出時(shí)被水平拋出時(shí),A,A輪每秒的轉(zhuǎn)速最少是輪每秒的轉(zhuǎn)速最少是( () )g1g1A. grB.C.D.grr2r2【變式備選】【變式備選】水平光滑直軌道水平光滑直軌道abab與半徑為與半徑為R R的豎直半圓形光滑軌道的豎直半圓形光滑軌道bcbc相切，一小球以初速度相切，一小球以初速度v v0 0沿直軌道向右運(yùn)動(dòng)。如圖所示，小球進(jìn)入圓沿直軌道向右運(yùn)動(dòng)。如圖所示，小

15、球進(jìn)入圓形軌道后剛好能通過(guò)形軌道后剛好能通過(guò)c c點(diǎn)，然后小球做平拋運(yùn)動(dòng)落在直軌道上的點(diǎn)，然后小球做平拋運(yùn)動(dòng)落在直軌道上的d d點(diǎn)，點(diǎn)，則則( )( )A.A.小球到達(dá)小球到達(dá)c c點(diǎn)的速度為點(diǎn)的速度為B.B.小球到達(dá)小球到達(dá)C C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為5mg5mgC.C.小球在直軌道上的落點(diǎn)小球在直軌道上的落點(diǎn)d d與與b b點(diǎn)的距離為點(diǎn)的距離為2R2RD.D.小球從小球從c c點(diǎn)落到點(diǎn)落到d d點(diǎn)所需時(shí)間為點(diǎn)所需時(shí)間為gRR2g該類問(wèn)題常有臨界問(wèn)題該類問(wèn)題常有臨界問(wèn)題, ,并伴有并伴有“最大最大”“”“最小最小”“”“剛好剛好”等等詞語(yǔ)詞語(yǔ), ,現(xiàn)對(duì)兩種模型分析比較如下：現(xiàn)對(duì)

16、兩種模型分析比較如下：輕繩模型輕繩模型輕桿模型輕桿模型常見常見類型類型過(guò)最高過(guò)最高點(diǎn)的臨點(diǎn)的臨界條件界條件由小球能運(yùn)動(dòng)即可由小球能運(yùn)動(dòng)即可, ,得得v v臨臨=0=02vmgmrvgr臨臨由由得得【典例】【典例】(2016(2016山東山東) )半徑為半徑為R R的光滑圓環(huán)軌道豎直放置的光滑圓環(huán)軌道豎直放置, ,一質(zhì)一質(zhì)量為量為m m的小球恰能在此圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的小球恰能在此圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng), ,則小球在軌道最高則小球在軌道最高處對(duì)軌道的壓力大小為處對(duì)軌道的壓力大小為( () )A.0A.0B.4mgB.4mgC.5mgC.5mgD.6mgD.6mg【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】如圖所示如圖所

17、示, ,小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)做圓周運(yùn)動(dòng), ,內(nèi)側(cè)壁半徑為內(nèi)側(cè)壁半徑為R,R,小球半徑為小球半徑為r,r,則下列說(shuō)法正確則下列說(shuō)法正確的是的是( () )A.A.小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度v vminmin= =B.B.小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度v vminmin=0=0C.C.小球在管道的最低點(diǎn)時(shí)小球在管道的最低點(diǎn)時(shí), ,內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無(wú)作用力內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無(wú)作用力D.D.小球在管道的最高點(diǎn)時(shí)小球在管道的最高點(diǎn)時(shí), ,外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力g Rr【雙基題

18、組】【雙基題組】1.1.關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心加速度方向關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心加速度方向, ,下列說(shuō)法正確的下列說(shuō)法正確的是是( () )A.A.與線速度方向始終相同與線速度方向始終相同B.B.與線速度方向始終相反與線速度方向始終相反C.C.始終指向圓心始終指向圓心D.D.始終保持不變始終保持不變【解析】【解析】選選C C。向心加速度的方向始終指向圓心。向心加速度的方向始終指向圓心, ,做勻速圓周運(yùn)動(dòng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的向心加速度大小始終不變物體的向心加速度大小始終不變, ,方向在不斷變化方向在不斷變化, ,選項(xiàng)選項(xiàng)C C正確。正確。2.(20162.(2016桂林模擬桂林模擬)

19、)如圖所示如圖所示,B,B和和C C是一組塔輪是一組塔輪, ,即即B B和和C C半徑不同半徑不同, ,但固定在同一轉(zhuǎn)動(dòng)軸上但固定在同一轉(zhuǎn)動(dòng)軸上, ,其半徑之比為其半徑之比為R RB BRRC C=32,A=32,A輪的半徑大輪的半徑大小與小與C C輪相同輪相同, ,它與它與B B輪緊靠在一起輪緊靠在一起, ,當(dāng)當(dāng)A A輪繞過(guò)其中心的豎直軸轉(zhuǎn)輪繞過(guò)其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)動(dòng)時(shí), ,由于摩擦作用由于摩擦作用,B,B輪也隨之無(wú)滑動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。輪也隨之無(wú)滑動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。a a、b b、c c分別分別為三輪邊緣的三個(gè)點(diǎn)為三輪邊緣的三個(gè)點(diǎn), ,則則a a、b b、c c三點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的三點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的( () )A.A.線速度大小之比為線速度大小之比為322322B.B.角速度之比為角速度之比為332332C.C.轉(zhuǎn)速之比為轉(zhuǎn)速之比為232232D.D.向心加速度大小之比為向心加速度大小之比為964964選選D D3