高一物理圆周运动复习鲁教版（通用）

1、高一物理高一物理圆周运动复习圆周运动复习鲁教版鲁教版 【本讲教育信息】 一. 教学内容： 圆周运动复习 二. 匀速圆周运动公式： 1. 线速度：V t S T r2 2. 角速度： Tt 2 3. 线速度与角速度的关系：Vr 4. 周期：T 22 V r 5. 频率： 22 1 r v T f 6. 向心力：Fmamm r v 2 2 r m r T 2 2 4 4m 2 n2 r 7. 向心加速度：a 4 4 2 2 2 2 r T r r v 2 f n2 r 8. 竖直面内的圆周运动： 竖直面内的圆周运动最高点处的受力特点及分类： 物体做圆周运动的速率时刻在改变，物体在最高点处的速率最小

2、，在最低点处 的速率最大。物体在最低点处向心力向上，而重力向下，所以弹力必然向上且大于 重力；而在最高点处，向心力向下，重力也向下，所以弹力的方向就不能确定了， 要分三种情况进行讨论。 1）绳与圆筒内部 弹力只可能向下，如绳拉球。这种情况下有 mg R mv mgF 2 即 gRv ，否则不能通过最高点。 当物体以 gRv 1 过最高点时，求当物体到达最低点的速度、最低点绳子的拉 力大小 由 2 1 2 2 2 1 2 1 2mvmvRmg 得： gRv5 2 R v mmgT 2 得 T 6mg 2）杆与圆管 弹力既可能向上又可能向下，如管内转（或杆连球、环穿珠） 。这种情况下， 速度大小

3、v 可以取任意值。但可以进一步讨论：当 gRv 时物体受到的弹力必 然是向下的；当 gRv 时物体受到的弹力必然是向上的；当 gRv 时物体受到的 弹力恰好为零。当弹力大小 Fmg 时，向心力只有一解：F +mg；当弹力 Fmg 时，向心力等于零。 3）汽车过拱桥 弹力只可能向上，如车过桥。在这种情况下有： gRvmg R mv Fmg, 2 ， 否则车将离开桥面，做平抛运动。 【模拟试题】 （时间 60 分钟，满分 100 分） 本套试题训练和考查的重点是：理解和掌握匀速圆周运动的运动学特点和动力 学特点.理解和掌握向心力的公式，并能熟练地进行有关计算。第 11 题和第 14 题 为创新题，

4、解答这种类型的题、不但要有扎实的物理基础，同时应具有丰富的空间 想象能力。 一、选择题（每小题 5 分，共 40 分） 1. 关于向心力的下列说法中正确的是 A. 向心力不改变做圆周运动物体速度的大小 B. 做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的 C. 做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力 D. 做匀速圆周运动的物体，一定是所受的合外力充当向心力 2. 宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中会处于完全失重中，下列说法 中正确的是 A. 宇航员仍受重力的作用 B. 宇航员受力平衡 C. 宇航员受的重力正好充当向心力 D. 宇航员不受任何作用力 3. 如图 1 所示为一皮带传动装置，右轮的半

5、径为 r，A 是它边缘上的一点.左侧 是一轮轴，大轮的半径为 4r，小轮的半径为 2r.B 点在小轮上，它到小轮中心的距 离为 r.C 点和 D 点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在传动过程中，皮带不打滑.则 图 1 A. A 点与 B 点的线速度大小相等 B. A 点与 B 点的角速度大小相等 C. A 点与 C 点的线速度大小相等 D. A 点与 D 点的向心加速度大小相等 4. 质量为 m 的滑块从半径为 R 的半球形碗的边缘滑向碗底，过碗底时速度为 v，若滑块与碗间的动摩擦因数为 ，则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为 A. mgB. m R v2 C. m（g+ R v2 ）D. m（

6、R v2 g） 5. 甲、乙两颗人造地球卫星，质量相等，它们的轨道都是圆，若甲的运动周期 比乙小，则 A. 甲距地面的高度比乙小 B. 甲的加速度一定比乙小 C. 甲的加速度一定比乙大 D. 甲的动能一定比乙大 6. 火车以某一速度 v 通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，下面分析 正确的是 A. 轨道半径 R g v2 B. 若火车速度大于 v 时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向外 C. 若火车速度小于 v 时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内 D. 当火车质量改变时，安全速率也将改变 7. 在竖直平面内有一半径为 R 的光滑圆环轨道，一质量为 m 的小球穿在圆

7、环轨 道上做圆周运动，到达最高点 C 时的速率 vc5/4gR，则下述正确的是 A. 此球的最大速率是6 vc B. 小球到达 C 点时对轨道的压力是 5 4mg C. 小球在任一直径两端点上的动能之和相等 D. 小球沿圆轨道绕行一周所用的时间小于 gR/5 8. 如图 2 所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥形筒固定 不动，两个质量相同的小球 A 和 B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆 周运动，则 图 2 A. 球 A 的线速度一定大于球 B 的线速度 B. 球 A 的角速度一定小于球 B 的角速度 C. 球 A 的运动周期一定小于球 B 的运动周期 D. 球 A

8、 对筒壁的压力一定大于球 B 对筒壁的压力 二、填空题（每小题 6 分，共 24 分） 9. 汽车在水平圆弧弯道上以恒定的速率在 20 s 内行驶 20 m 的路程，司机发现 汽车速度的方向改变了 30角.司机由此估算出弯道的半径是_m；汽车的 向心加速度是_.（取 2 位有效数字） 10. 劲度系数 k100 N/m 的轻弹簧原长 0.1 m，一端固定一个质量为 0.6 kg 的 小球，另一端固定在桌面上的 O 点.使小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，设弹 簧的形变总是在弹性限度内，则当小球的角速度为 10 rad/s 时，弹簧对小球的拉 力为_N. 11. 如图 3 所示，暗室内，电风扇在

9、频闪光源照射下运转，光源每秒闪光 30 次. 如图电扇叶片有 3 个，相互夹角为 120。已知该电扇的转速不超过 500 r/min.现 在观察者感觉叶片有 6 个，则电风扇的转速是_ r/min. 图 3 12. 飞机向下俯冲后拉起，若其运动轨迹是半径为 R6 km 的圆周的一部分，过 最低点时飞行员下方的座椅对他的支持力等于其重力的 7 倍，飞机过最低点的速度 大小为_m/s. 三、计算题（共 36 分） 13. （12 分）有一根轻弹簧原长为 l.竖直悬挂质量为 m 的小球后弹簧长为 2l0. 现将小球固定于弹簧的一端，另一端固定于光滑桌面上，当小球在桌面上以速率 v 做匀速圆周运动时，

10、弹簧的长度为多少？ 14. （12 分） （2000 年全国高考题）一辆实验小车可沿水平地面（图中纸面）上 的长直轨道匀速向右运动.有一台发出细光束的激光器装在小转台 M 上，到轨道的 距离 MN 为 d10 cm，如图 4 所示. 转台匀速转动，使激光束在水平面内扫描，扫 描一周的时间为 T60 s，光束转动方向如图中箭头所示.当光束与 MN 的夹角为 45时，光束正好射到小车上.如果再经过 t2.5 s 光束又射到小车上，则小车 的速度为多少？（结果保留二位数字） 图 4 15. （12 分）如图 5 所示，在圆柱形屋顶天花板的中心 O 点，挂一根 L3 m 的 细绳，绳的下端挂一个质量

11、m 为 0.5 kg 的小球，已知绳能承受的最大拉力为 10 N.小 球在水平面内做圆周运动，当速度逐渐增大到绳断裂后，小球以 v9 m/s 的速度 落在墙边.求这个圆柱形房屋的高度 H 和半径 R.（g 取 10 m/s2） 图 5 试题答案 一、 1. AD 2. AC 3. CD 4. C 5. ACD 6. B 7. ACD 8. AB 小球受力情况如图所示，由图可知 N sin mg ，因此 A、B 球对筒壁的压力相同. Fmgcotm r v2 mr2mr（ T 2 ）2，因此 r 大，v 大， 小，T 大.因此正确 答案为 A、B. 二、 9. 38.2 ； 0.026 m/s2

12、 10. 15 11. 300 因为电扇叶片有三个，相互夹角为 120，现在观察者感觉叶片有 6 个，说明在闪 光时间里，电扇转过的角度为 60+n120，其中 n 为非负整数，由于光源每秒 闪光 30 次，所以电扇每秒转过的角度为 1800+n3600，转速为（5+10n） r/s，但该电扇的转速不超过 500 r/min，所以 n0，转速为 5 r/s，即 300 r/min. 12. 600 三、 13. Lgvll l /4/ 2 2 2 0 0 14. 光束照射在小车上时，小车正接近 N 点，t 时间内光束与 MN 的夹角从 45变为 30，小车走过的距离为 l1，由图可知，l1d（tan45tan30） ， 所以小车的速度 v1 t l 1 .代入数值解得v11.7 m/s 光束照射在小车上时，小车正在远离 N 点，t 时间内光束与 MN 的夹角从 45变为 60，小车走过的距离为 l2.由图可知 l2d（tan60tan45） ，所以 v2 t l 2 .代入数值解得v22.9 m/s. 1