高考专题05 圆周运动规律的应用高考物理一轮复习专题详解 Word版含解析

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1、高考重点难点热点快速突破1.圆周运动的各物理量之间的关系2.圆周运动的向心力大小及方向F＝ma＝m＝mω2R＝mωv＝mR＝m4π2f2R.方向时刻指向圆心3.向心力的来源（1）向心力可能是物体受到的某一个力，也可能是物体受到几个力的合力，还可能是某一个力的分力。（2）物体做匀速圆周运动时，合外力一定是向心力，且指向圆心.而在变速圆周运动中（如竖直平面内的圆周运动）外力沿半径方向的分力充当向心力，合外力沿轨道切线方向分力则会改变速度大小.典例分析【例1】(2017年东北三省模拟)某山地自行车有六个飞轮和

2、三个链轮，链轮和飞轮的齿数如下表所示，前后轮半径为30cm，某人脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度是4rad/s，则人骑自行车的最大速度为(　　)名称链轮飞轮齿数483528151618212428A.7.68m/s　　　　　　　B．3.84m/sC．2.4m/sD．1.2m/s【答案】：B【例2】如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上．不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是(　　)A．A的速度比B的大B．A与B的向心加速度大

3、小相等C．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小【答案】：D【解析】：当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，A与B属于同轴转动，它们角速度相等．A的转动半径比B的小，根据v＝ωr，可得A的速度比B的小，故A错；根据a＝ω2r，可得A的向心加速度比B的小，故B错；对座椅进行受力分析如图3－3－7，则mgtanθ＝mω2r，由于rA

4、的液压杆，如图甲所示，其示意图如图5－2乙所示，可伸缩液压杆上端固定于后盖上A点，下端固定于箱内O′点，B也为后盖上一点，后盖可绕过O点的固定铰链转动，在合上后备箱盖的过程中(　　)A．A点相对O′点做圆周运动B．A点与B点相对于O点转动的线速度大小相等C．A点与B点相对于O点转动的角速度大小相等D．A点与B点相对于O点转动的向心加速度大小相等【答案】：C2．(多选)如图，在光滑的漏斗面上，有A、B两个相同的小球分别在水平面内做匀速圆周运动，漏斗的斜壁与竖直中轴线的夹角为θ，下列说法正确的是(　　)A．

5、向心力FA>FBB．旋转周期TA>TBC．旋转角速度ωA>ωBD．线速度vA>vB【答案】：BCD【解析】：A、B两球的受力情况相同，以A球为例进行受力分析，如图5－9，A球受重力G和漏斗壁的弹力F.弹力F竖直方向的分力F1与重力G平衡；水平方向的分力F2垂直中轴线，为小球提供了向心力．F1＝mg＝Fsinθ，F2＝Fcosθ得到F2＝mgcotθ，可知，两球向心力相等．3．(多选)(2017年大同模拟)如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔的水平桌面上，小球在

6、某一水平面内做匀速圆周运动，现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出)，两次金属块Q都保持在桌面上静止，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是(　　)A．Q受到桌面的支持力变大B．Q受到桌面的静摩擦力变大C．小球P运动的角速度变大D．小球P运动的周期变大【答案】：BC4.(多选)(2017年石家庄一模)如图所示，半径分别为R、2R的两个水平圆盘，小圆盘转动时会带动大圆盘不打滑的一起转动．质量为m的小物块甲放置在大圆盘上距离转轴R处，质量为2m的小物块乙放置在小圆盘的边缘处．它

7、们与盘面间的动摩擦因数相同，当小圆盘以角速度ω转动时，两物块均相对圆盘静止，下列说法正确的是(　　)A．小物块甲受到的摩擦力大小为mω2RB．两物块的线速度大小相等C．在角速度ω逐渐增大的过程中，物块甲先滑动D．在角速度ω逐渐减小的过程中，摩擦力对两物块做负功【答案】：AD5．(2017·浙江模拟)有关圆周运动的基本模型，下列说法不正确的是(　　)A．如图甲，汽车通过拱桥的最高点处于失重状态B．如图乙所示是一圆锥摆，增大θ，若保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变C．如图丙，同一小球在光滑而固定的圆锥筒

8、内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D．火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤压作用【答案】　C【解析】A项，汽车在最高点mg－FN＝知FN＜mg，故处于失重状态，故A项正确；B项，如图乙所示是一圆锥摆，重力和拉力的合力F＝mgtanθ＝mω2r；r＝htanθ，知ω＝，故增大θ，但保持圆锥的高不变，角速度仍不变，故B项正确；C项，根据受力分析知两球受力情况相同，即向心力相同