高中物理 高考复习微专题：圆周运动综合复习(有答案)

圆周运动综合复习

一、基础知识复习

1.描述圆周运动快慢的几个物理量

几个主要关系式:

线速度与角速度关系 ；周期与角速度关系 ；周期与线速度 其中，周期与角速度成反比。 【答案】r v ω=；ω

π

2=T ；v

r

T π2=

2.向心加速度

向心加速度r T

r r v a 222)2(π

ω===

3.向心力r T

m r m r mv ma F 2

22)2(

/πω==== 做题思路：合外力提供向心力，力是根源

4.离心运动：做圆周运动的物体，由于本身具有惯性，总是想沿着切线方向运动，由于向心力作用，使它不能沿切线方向飞出，而被限制着沿圆周运动。

1）当合外力突然消失，F=0，物体便沿所在位置的切线方向飞去，如右图A 所示． 2）当合外力不完全消失，而只是小于应当具有的向心力，，即合外力不足提供所需的向心力的情况下，

物体沿切线与圆周之间的一条曲线运动．如右图B 所示

二、分类习题讲解

题型1：概念理解题

1.对于做匀速圆周运动的物体，下面说法正确的是（）

A．线速度不变 B．加速度不变C．角速度不变 D．合外力不变

2.关于向心加速度的物理意义( )

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

3．一辆汽车保持恒定速率驶过一座圆弧形凸桥，在此过程中，汽车一定是（）A．做匀变速运动 B．所受合外力为零C．加速度大小恒定 D．做变加速运动4．洗衣机的脱水筒在转动时有一衣物附在筒壁上，如图所示，则此时（）

A．衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用

B．衣物随筒壁做圆周运动的向心力是由筒壁的弹力提供的

C．筒壁对衣物的摩擦力随转速增大而减小

D．筒壁的弹力随转速增大而增大

答案：1.C; 2.A; 3.CD; 4.ABD

题型2：三种传动方式

1.共轴转动

2.齿轮传动

3.皮带传动

1.如图所示，R A =R C =2R B 皮带不打滑，则在A 、B 、C 三轮中的周期T A 、T B 、T C ；线速度

角速度ωA 、ωB 、ω

C

，比值分别为多少？

2.两个摩擦传动的轮子，A 为主动轮，转动的角速度为ω，已知A 、B 轮的半径分别是R 1和R 2，C 点离圆心为R 2/2，

则C 点处的角速度和线速度分别是_____

3.甲、乙两名滑冰运动员，kg M 80=甲，kg M 40=乙，面对面拉着弹簧秤做匀速圆周运动的滑冰表演，两人相距0.9m ，弹簧秤的示数为9.2N ，下列判断中正确的是（ ）

A. 两人的线速度相同，约为40m/s

B. 两人的角速度相同，为6rad/s

C. 两人的运动半径相同，都是0.45m

D. 两人的运动半径不同，甲为0.3m ，乙为0.6m

答案：1.2:1:1 1:1:2 1:2:2 2.2,121R R R ωω

3.D

题型3：几种常见模型

思路：先进行受力分析，然后合外力提供向心力 1.火车转弯

火车在平直的轨道上转弯，将挤压外轨，由外轨对火车的外侧轮缘上弹力提供 火车转弯所需的向心力，这样久而久之，将损坏外轨；

所以应使外轨高于内轨，这时支持力N 不再与重力G 平衡，它们的合力提供向心力，

这就减轻了轮缘与外轨的挤压。 当θtan 0gr v =

轮缘和内外轨道均无压力，

1)若火车的速度0v v >，将挤压外轨；2）若火车的速度0v v <，将挤压内轨。

2.圆锥摆模型

与火车模型受力情况相似，向心力由重力和绳的拉力的合力提供；小球在漏斗中的转动 小球所需的向心力由重力和漏斗的支持力的合力来提供。（注意给的是哪里的角度）

问题1：两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的( )

A . 周期相同 B. 线速度的大小相等 C.向心力的大小相等 D. 向心加速度的大小相等

问题2：一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相等的小球A 和B 沿着筒的内壁在水平 面内匀速圆周运动，A 的运动半径较大，则( )

A ．球A 的线速度小于球

B 的线速度 B ．球A 的角速度小于球B 的角速度

C ．球A 的运动周期小于球B 的运动周期

D ．球A 与球B 对筒壁的压力相等 答案：1.A ；2.BD 3.小车过桥模型

问题1：一辆质量m 的小轿车，驶过半径r 的一段圆弧形桥面，重力加速度g ．求： （1）若桥面为凸形，汽车以V 的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大？ （2）汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力？

答案：（1）r

v m mg F 2

+=；（2）汽车过凸桥的最大速度为gr （临界速度）

问题2：一辆载重汽车在丘陵山地上匀速行驶，地形如图，由于车轮太陈旧，途中“放了炮”，你认为在图中的途中A 、B 、C 、D 四处中，放炮的可能性最大的是 答案：C 处 4.轻绳模型

小球的重力和绳子的拉力的合力提供小球所需的向心力，即r

v m F mg T 2

=+

当绳的拉力为零时，只有重力提供小球所需的向心力，即r

mv G 20

=，gr v =0（临界速度）

三种情况：1) 0v v >

2）0v v = 3）0v v <

C