高三物理专题复习(4)圆周运动的规律应用.docx

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1、Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse蚃高三物理专题复习（４）圆周运动的规律应用肂蕿高中对圆周运动规律的应用要求主要集中在两个方面：膀一、二、螅万有引力定律相关的天体的运动问题。蒄二、洛伦兹力相关的带电粒子在磁场中的问题节蚆这两类问题在具体问题中常都要结合圆周运动的基本规律来解袆总体来看，高中所遇到的有关圆周运动的情形有以下几种，具体有以下一些基本公式反映的规律：薃蚁[A]实际提供的向心力常见情形有：蒆①FGm1m2（有关天体运动类问题）R2

2、蚃②f=qvB（带电粒子在洛伦兹力作用下）蚁③Q1Q2（原子核外电子绕核运动时，如氢原子能级跃迁时核外电Fk2r子的运动情况）膁④弹力提供向心力。膇［例］：一绳系一小球在光滑水平面上蚅做圆周运动时即是绳的弹力为向心力。肃薀⑤重力与弹力合力提供向心力的情况。此种情况下，高中所遇一般是物体在竖直平面内运动的问题，要特别注意物体在最高点与最低点时的受力。羇对绳：最高点时：Ｆ向心力＝Ｇ＋Ｆ弹力螆最低点时：Ｆ向心力＝Ｆ弹力－Ｇ膂罿[例]：一绳系一小球在竖直平面内做圆周运动。蚇薄对杆要针对具体问题来确定，因杆的弹力方向可能沿杆

3、向外或向内蒄⑥摩擦力提供向心力的情形。荿［例］：一小物块在水平圆盘上做圆周运动，莈其向心力即是物块与圆盘间的摩擦力。薅[B]做圆周运动需满足的向心力：向心力v2242mrFmrmrT2蚂肂［解题］：膈对圆周运动要在分析物体受力的基础上弄清是哪一个力或哪几个力的合力提供向心力，再列出相关方程式。一般情形的动力学问题都是从上面[Ａ]、[Ｂ]中各选一个与题设条件相关的组成方程式，进而求解。蚆螁［练习］：薂１、地球同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a1，地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度

4、为v2，地球半径为R，则（）衿Ａa1:a2=r:RＢa1:a2=R22Ｃ122:r2Ｄ12=R:r:rv:v=Rv:v蒄肃２、设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬运到地球上，假定经过长时间开采后，地球仍可看作是均匀的球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动，则与开采前相比：（）羁①地球与月球间的万有引力将变大②地球与月球间的万有引力将变小虿③月球绕地球运动的周期将变长④月球绕地球运动的周期将变短蒅Ａ①③Ｂ②④Ｃ①②Ｄ③④节莀３、如图示，固定在桌面上的Ｌ形木块中，面水平，今将质量为m的小球在d正上方abcd为3/4圆周

5、的光滑轨道，a是最高点，在圆心正上方，h高处由静止释放，让其自由下落到d处进入轨道运动，则（dp）艿①在h一定的情况下，小球能否到a点与它的质量m有关薆②无论怎样改变h的大小，都不可能使小球既通过a点又落回轨道之内蒅③只要改变h的大小，就能使小球在过a点以后又落回轨道之内袁④要使小球从a点越过dp飞到p点右方是可能的蚈Ａ①②Ｂ③④Ｃ②④Ｄ①③莆蒇４、如图示，在一个半径为R的圆形区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直于圆面向里。一个带电粒子从磁场的边界的A点以指向圆心O的方向进入磁场区域内，粒子将做圆周运动到

6、达磁场边界的C点，但在粒子经过D点时，恰好与一个原来静止在该点的不带电的粒子碰撞后结合在一起形成新粒子，关于这个新粒子的运动情况，以下判断正确的是（）蚄①新粒子的运动半径将减小，可能到达点膁②新粒子的运动半径将增大，可能到达点薇③新粒子的运动半径将不变，仍然到达点莇④新粒子在磁场中的运动时间将变长螂A①④B②④C③④D①蚀莈５、长为Ｌ的细线一端系有一带正电小球，另一端拴在空间Ｏ点，加一大小恒定的匀强电场，使小球受到的电场力大小总是等于重力的3倍，当电场取不同方向时，可使小球绕Ｏ点以半径Ｌ分别在水平面内、竖直平面内、

7、倾斜平面内做圆周运动。小球在竖直平面内做圆周运动时，求其运动速度最小值；（２）当小球在与水平面成３０°角的平面内恰好做圆周运动时，求小球运动的最大速度及此时电场方向。膄膅聿肈芅芃葿蝿莇６、一条长Ｌ的细线，上端固定，下端拴上一质量为m、带电量+q为的小球（重力不计）。置于如图所示的竖直放置的两块平行带电金属板间，此时板间场强为Ｅ０，若把小球拉至水平位置Ａ点，让小球以某一初速度出发。（１）（２）莁若小球刚好能过Ｂ点，则在Ｂ点小球速度多大？小球要以多大的初速度出发才能通过Ｂ点？（３）（４）膂已知小球出发后能通过Ｂ点，试分

8、析：小球由Ａ点至Ｂ点的过程中，速率如何变化。蕿袂肁螆芇芄蒀薆肄莃７、如图示，竖直圆筒内壁光滑，半径为Ｒ，顶部有入口Ａ，在Ａ的正下方h处有出口Ｂ，一质量为m的小球从入口Ａ沿圆筒壁切线方向水平射入圆筒内，要使球从Ｂ处飞出，小球进入入口Ａ处的速度v0应满足什么条件？在运动过程中球对筒壁的压力多大？袀荿羇膇袄螈螇羄羂８、如图示，挡板p的右侧有匀强磁场，方向垂直于纸面