《2018-2019学年高一物理暑假作业03圆周运动重难点通关》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年高一物理暑假作业03圆周运动重难点通关（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1专练专练 0303 圆周运动圆周运动重难点重难点 1 1 描述圆周运动的物理量间的关系描述圆周运动的物理量间的关系1意义的区别（1） 线速度、角速度、周期、转速都能描述圆周运动的快慢，但它们描述的角度不同。线速度v描述质点运动的快慢，而角速度、周期T、转速n描述质点转动的快慢。（2） 要准确全面地描述匀速圆周运动的快慢仅用一个量是不够的，既需要一个描述运动快慢的物理量，又需要一个描述转动快慢的物理量。2各物理量之间的关系3v、及r间的关系（1） 由vr知，r一定时，v；一定时，vr。v与、r间的关系如图甲、乙所示。（2） 由v r知，v一定时，1 r，与r间的关系如图甲、乙所示。【典例精析典
2、例精析】一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为 4 m/s，转动周期为 2 s，则不正确的是 A角速度为 0.5 rad/s B转速为 0.5 r/sC运动轨迹的半径为 1.27 m D频率为 0.5 Hz2【典例分析】解决本题的关键在于明确描述圆周运动各物理量间的关系，依据公式逐一分析即可求解。【参考答案】A【精准解析】 由题意知 v4 m/s，T2 s，根据角速度与周期的关系可知23.14rad /sT ，选修 A 错误；由线速度与角速度的关系 vr 得1.27mvr ，选修 C 正确；由 v2nr 得转速0.5r /s2vnr ，选项 B 正确；又由频率与周期的关系得10.5HzfT ，选
3、项 D 正确。1甲、乙两同学都在参加体育锻炼，甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为 2R的圆周跑道匀速跑步。在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度大小分别是1、2。则A12 B12 C12 D无法确定【答案】C2甲、乙两物体都做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是A若它们的线速度相等，角速度也一定相等B若它们的角速度相等，线速度也一定相等C若它们的周期相等，角速度也一定相等D若它们的周期相等，线速度也一定相等【答案】C【解析】由公式vr知，当甲、乙两物体的半径r相等时，才满足线速度相等角速度一定相等或角速度相等线速度一定相等，选项 A、B 均错误；由公式2 rTv知，当半径r
4、相等时，才能满足周期相等线速度一定相等，选项 D 错误；由公式2T 知，周期相等时，角速度也一定相等，选项 C 正确。3汽车在公路上行驶一般不打滑，轮子转一周，汽车向前行驶的距离等于车轮的周长。某国产轿车的车轮半径约为 30 cm，当该型号的轿车在高速公路上行驶时，速率计的指针指在 120 km/h 上，可估算此时该车车轮的转速为A1 000 r/s B1 000 r/min C1 000 r/h D2 000 r/s【答案】B3重难点重难点 2 2 传动装置问题分析传动装置问题分析三类传动装置对比同轴传动皮带传动齿轮传动装置A、B两点在同轴的一个圆盘上两个轮子用皮带连接，A、B两点分别是两个
5、轮子边缘的点两个齿轮轮齿啮合，A、B两点分别是两个齿轮边缘上的点特点角速度、周期相同线速度相同线速度相同转动方向相同相同相反规律线速度与半径成正比：ABvr vR角速度与半径成反比：ABr R 。周期与半径成正比：ABTR Tr角速度与半径成反比：21ABr r 。周期与半径成正比：12ABTr Tr【典例精析典例精析】 如图所示为皮带传动装置，皮带轮为O、O，1 2BARR，2 3CARR，当皮带轮匀速转动时，皮带与皮带轮之间不打滑，求A、B、C三点的角速度之比、线速度之比、周期之比。【典例分析】 （1）两轮用皮带传动，所以A、C两点线速度大小相等。 （2）A、B两点在同一轮上，所以两点角速
6、度相等。【参考答案】223 212 332【精准解析】 由题意可知，A、B 两点在同一皮带轮上，因此 AB，又皮带不打滑，所以vAvC，故可得：2 33 2CA CA CAvv RR ，所以3:2:2:32ABCAAA ；4又11 22BBBAAAvRRv ，所以1:2:1:22ABCAAAvvvvvv ；2221 1 1:3:3:22 2 3ABC ABCTTT 。 【规律总结】解决传动问题的两个关键点（1）绕同一轴转动的各点角速度、转速n和周期T相等，而各点的线速度vr与半径r成正比。（2）在皮带不打滑的情况下，皮带和皮带连接的轮子边缘各点线速度的大小相等，不打滑的摩擦传动两轮边缘上各点线
7、速度大小也相等，而角速度v r与半径r成反比。1如图所示的是一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列表述正确的是Aa、b和c三点的线速度大小相等 Ba、b和c三点的角速度相等Ca、b的角速度比c的大 Dc的线速度比a、b的大【答案】B2如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r3。若甲轮的角速度为1，则丙轮的角速度为A.113r rB. 311r rC. 312r rD. 112r r【答案】A【解析】由于甲、乙、丙三个轮子靠摩擦传动，相互之间不打滑，故三个轮子边缘上的线速度相等，即r11r22r33，
8、所以11 3 3r r，选项 A 正确，选项 B、C、D 均错误。53风速仪结构如图（a）所示。光源发出的光经光纤传输，被探测器接收，当风轮旋转时，通过齿轮带动凸轮圆盘旋转，当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住。已知风轮叶片转动半径为 r，每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈。若某段时间 t内探测器接收到的光强随时间变化关系如图（b）所示，则该时间段内风轮叶片A转速逐渐减小，平均速率为4 nr t B转速逐渐减小，平均速率为8 nr t C转速逐渐增大，平均速率为4 nr t D转速逐渐增大 ，平均速率为8 nr t 【答案】B重难点重难点 3 3 匀速圆周运动的多解问题匀速圆周运动的多解问题匀速圆
9、周运动的多解问题的解题思路（1）明确两个物体参与运动的性质和求解的问题；两个物体参与的两个运动虽然独立进行，但一定有联系点，其联系点一般是时间或位移等，抓住两运动的联系点是解题关键。（2）注意圆周运动的周期性造成的多解。分析问题时可暂时不考虑周期性，表示出一个周期的情况，再根据运动的周期性，在转过的角度上再加上 2n，具体n的取值应视情况而定。【典例精析典例精析】如图所示，B物体放在光滑的水平地面上，在水平力F的作用下由静止开始运动，B物体的质量为m，同时A物体在竖直面内由M点开始做半径为r、角速度为的匀速圆周运动。求满足使A、B速度相同的力F的取值。6【典例分析】“满足A、B速度相同”只能说
10、明A物体转至最低点，却无法确定A物体具体转的圈数而导致多解。【参考答案】22 (43)mr n （n0,1,2）【精准解析】 速度相同即大小、方向相同，B为水平向右运动，A一定要在最低点才能保证速度水平向右。由题意可知：当A从M点运动到最低点时：3 4tnTT（n0,1,2），线速度vr，对于 B（初速度为 0）：332()()44FFvatnTTnmm ，解得：22 (43)mrFn （n0,1,2）。1为了测定子弹的飞行速度，在一根水平放置的轴杆上固定两个薄圆盘A、B，盘A、B平行且相距 2 m，轴杆的转速为 3 600 r/min。子弹穿过两盘留下两弹孔a、b，测得两弹孔所在半径的夹角3
11、0，如图所示。则该子弹的速度可能是A360 m/s B720 m/s C1 440 m/s D108 m/s【答案】C2如图所示，半径为R的圆板做匀速转动，当半径OB转到某一方向时，在圆板中心正上方高h处，以平行于OB方向水平抛出一小球。要使小球与圆板只碰撞一次，且落点为B，求小球水平抛出时的速度v0及圆板转动的角速度。7【答案】02 2Rghvh 2ngh h（n1、2、3、）重难点重难点 4 4 对向心加速度的理解对向心加速度的理解1物理意义描述线速度改变的快慢，只表示线速度的方向变化的快慢，不表示其大小变化的快慢。2方向总是沿着圆周运动的半径指向圆心，即方向始终与运动方向垂直，方向时刻改
12、变。3圆周运动的性质不论加速度an的大小是否变化，an的方向是时刻改变的，所以圆周运动一定是变加速曲线运动。4变速圆周运动的向心加速度做变速圆周运动的物体，加速度并不指向圆心，该加速度有两个分量：一是向心加速度，二是切向加速度。向心加速度表示速度方向变化的快慢，切向加速度表示速度大小变化的快慢。所以变速圆周运动中，向心加速度的方向也总是指向圆心。【典例精析典例精析】关于向心加速度，以下说法中错误的是A向心加速度的方向始终与线速度方向垂直B向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小C物体做圆周运动时的加速度方向始终指向圆心D物体做匀速圆周运动时的加速度方向始终指向圆心【典例分析】解决本题的
13、关键在于明确圆周运动分为匀速圆周运动和变速圆周运动，与之对应的加速度也不尽相同，但向心加速度的方向始终指向圆心。【参考答案】C【精准解析】向心加速度的方向沿半径指向圆心，速度方向则沿圆周的切线方向。所以，向心加速度的方向始终与速度方向垂直，选项 A 正确；只改变线速度的方向，不改变线速度的大小，选项 B 正确；8物体做匀速圆周运动时，只具有向心加速度，加速度方向始终指向圆心，选项 D 正确；一般情况下，圆周运动的向心加速度与切向加速度的合加速度的方向不一定始终指向圆心，选项 C 错误。1关于做匀速圆周运动物体的向心加速度方向，下列说法正确的是A与线速度方向始终相同 B与线速度方向始终相反C始终
14、指向圆心 D始终保持不变【答案】 C【解析】做匀速圆周运动的物体，它的向心加速度始终与线速度垂直且指向圆心，选项 A、B 均错误，选项 C 正确；加速度的大小不变，方向时刻变化，选项 D 错误。2关于向心加速度的物理意义，下列说法正确的是A它描述的是线速度大小变化的快慢B它描述的是线速度方向变化的快慢C它描述的是物体运动的路程变化的快慢D它描述的是角速度变化的快慢【答案】 B重难点重难点 5 5 对向心加速度公式的理解和应用对向心加速度公式的理解和应用1公式2nvar该公式表明，对于匀速圆周运动，当线速度一定时，向心加速度的大小与运动半径成反比；当半径一定时，向心加速度的大小与线速度的平方成正
15、比。该公式常用于分析涉及线速度的圆周运动问题或有两个物体做圆周运动且它们的线速度相同的情景。2公式an2r该公式表明，对于匀速圆周运动，当角速度一定时，向心加速度的大小与运动半径成正比；当半径一定时，向心加速度的大小与角速度的平方成正比。该公式常用于分析涉及角速度的圆周运动问题或有两个物体做圆周运动且它们的角速度相同的情景。3公式拓展在以上两个公式的基础上，结合描述匀速圆周运动的各物理量之间的关系，可得到以下公式：92 2244nravn rT。4向心加速度与半径的关系根据上面的讨论，加速度与半径的关系与物体的运动特点有关。若线速度一定，an与r成反比；若角速度（或周期、转速）一定，an与r成正比。如图所示。【典例精析典例精析】如图所示，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮
