2024届高考物理一轮复习学案：圆周运动

高三物理一轮复习教（学）案18    

               圆周运动          编写        审核        

一、知识强化

1、描述圆周运动的物理量

（1）线速度：做圆周运动的物体所通过的     与所用      的比值。某点的线速度方向沿圆弧在该点的      方向；大小：v=△s/△t，对匀速圆周运动有：v=2πr/T。

（2）角速度：做圆周运动的物体，连接物体与圆心的半径转过的       与所用的时间的比值。它是描述质点绕圆心转动的快慢，大小：ω=△θ/△t，对匀速圆周运动有：ω=2π/T（rad/s）。

（3）周期T、转速n：做匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间叫周期。做匀速圆周运动的物体在单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数，叫转速（n），也叫频率（f）。

（4）匀速圆周运动v、ω、T、n的关系：T=1/ n，ω=2π/T=2πn，v=2πr/T=ω r。

2、匀速圆周运动

（1）性质：是速度、加速度大小不变而        时刻在变的变速曲线运动。

（2）两类情形：①同轴传动，各点的           相等，线速度与半径成正比。②皮带轮传动，在皮带不打滑的情况下，传动皮带与皮带连接的两轮边缘的各点          相等，而角速度与半径成反比。

3、向心加速度   向心力

（1）向心加速度：它是描述线速度方向改变       的物理量；大小：a=v2/r=ω2r=4π2r/T2=ω v，方向：总是指向圆心，方向时刻在变化。

（2）向心力：产生向心加速度，只改变速度的方向，不改变速度的       ，始终与速度方向垂直。

大小：F=ma=mv2/r=mω2 r=m4π2r/T2=m ω v，各量之间任何时候都满足瞬时对应关系。

向心力来源：做匀速圆周运动的物体，其所需向心力就是由物体受到的       提供；即F合力=F向心；做非匀速圆周运动时，向心力由物体所受各力沿半径方向的合力提供，除圆周运动的最高（低）点外，一般物体所受的合力不指向圆心，且速度方向上的合力一定不为零。

二、典型例题（单选）

（      ）1．用书本去拍打苍蝇是很难成功的。若用市场上出售的苍蝇拍，我们会发现拍把越长，拍打苍蝇的效果越好，其原因是 　　

A．苍蝇拍的长把手放大了拍苍蝇的力量 

B．苍蝇拍头的向心加速度变大了 

C．苍蝇拍的长把手放大了拍头的角速度 

D．苍蝇拍的长把手放大了拍头的线速度

（      ）2．下列关于向心加速度的说法中，正确的是

A．向心加速度越大，物体运动的速率变化得越快

B．向心加速度越大，物体的速度方向变化得越快

C．在匀速圆周运动中向心加速度是始终恒定不变的

D．在非匀速圆周运动中向心加速度一定不指向圆心

（      ）3．在如图所示的皮带传动装置中，已知两轮半径的关系为r1=2r2，A、B分别为两轮边缘上的点，C为大轮的半径中点。若在运动过程中传动轮皮带始终不打滑。则A、B、C三点的向心加速度之比为

A．2∶1∶1

B．2∶4∶1

C．4∶2∶1

D．1∶4∶2

（      ）3．如图所示，竖直转轴上有一个光滑小孔O，一根轻绳穿过O，两端分别连接着质量分别为m1、m2的A、B两只小球。两小球分别在各自的水平面内做圆周运动，则在稳定转动的状态下，A、B两小球到O的距离l1、l2的比值为

A． m12/m22

B． m22/m12

C．m1/m2

D．m2/m1

（      ）5．如图所示，在粗糙水平木板上放一个铁块，使水平板和铁块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径．在运动过程中木板始终保持水平，铁块相对木板始终静止，则

A．铁块始终受到两个力作用

B．只有在a、b、c、d四点，铁块受到的合外力才指向圆心

C．从a到b，铁块所受的摩擦力先增大后减小

D．从b到a，铁块处于超重状态

6．如图所示，轻杆一端固定在O点但可以绕O点转动，另一端固定一只小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F-v2图像如图所示，图中a、b均为已知量。求：

（1）当地的重力加速度大小；

（2）小球的质量；

（3）v2=2b时，在最高点杆对小球的弹力大小。

高三物理一轮复习作业18

班级           姓名           学号            

一、单选题

（      ）1．关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，下面说法中正确的是

A．线速度大的角速度一定大

B．线速度大的周期一定小

C．角速度大的半径一定小

D．角速度大的周期一定小

（      ）2．下列关于向心力的论述正确的是

A．物体做圆周运动，过一段时间后才会受到向心力

B．向心力与重力、弹力、摩擦力一样是一种特定性质的力

C．向心力既可以改变物体运动的方向，也可以改变物体运动的快慢

D．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等力中的某一种力或几个力的合力

（      ）3．秋千的吊绳有些磨损，在摆动过程中，吊绳最容易断裂的时候是秋千

A．在向下摆动的过程中 

B．在向上摆动的过程中

C．摆到最高点时

D．摆动到最低点时

（      ）4．一个在水平面上做匀速圆周运动的物体，若半径不变，而速率增加为原来速率的3倍时，其向心力是36N，则物体原来受到的向心力的大小是

A．2N

B．4N

C．6N

D．8N

（      ）5．有一种大型游戏器械，它是一个圆筒型大容器，筒壁竖直，游客进入容器后靠筒壁站立，当圆筒开始转动后，转速增大到一定程度时，突然地板塌落，游客发现自己没有落下去，是因为

A．游客受到离心力的作用

B．游客处于失重状态

C．游客受到的摩擦力大小等于重力

D．游客随着转速的增大有沿筒壁向上滑动的趋势

（      ）6．一个小球在竖直放置的光滑圆环里做圆周运动。关于小球的加速度方向，正确的是

A．一定指向圆心 

B．一定不指向圆心

C．只在最高点和最低点指向圆心 

D．不能确定是否指向圆心

（      ）7．用长短不同、材料和粗细均相同的两根绳子各拴着一个质量相同的小球，在光滑的水平面上做匀速圆周运动，则

A．两个小球以相同的角速度运动时，长绳易断

B．两个小球以相同的线速度运动时，长绳易断

C．两个小球以相同的加速度运动时，长绳易断

D．两个小球以相同的周期运动时，短绳易断

（      ）8．如图所示，圆盘上叠放着两个物块a和b，当圆盘和物体绕竖直轴匀速转动时，物块与圆盘始终保持相对静止。则

A．物块a不受摩擦力作用

B．物块b受5个力作用

C．当转速增大时，a受摩擦力增大，b受圆盘的摩擦力减小

D．a对b的摩擦力方向沿半径指向转轴

（      ）9．飞机由俯冲到拉起时，此时座椅对飞行员的支持力大于飞行员所受的重力，严重时会造成飞行员四肢沉重，大脑缺血，暂时失明，甚至昏厥。受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重力的影响。当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲、拉起的速度为100m/s时，取g=10m/s2。圆弧轨道的最小半径为

A．100m

B．111m

C．125m

D．250m

二、计算题

10．如图所示，在以角速度ω=2rad/s匀速转动的水平圆盘上，放一个质量m=5kg的滑块，滑块离转轴的距离r=0.2m，滑块跟随圆盘一起做匀速圆周运动（两者未发生相对滑动）。求：

（1）滑块运动的线速度大小；

（2）滑块受到静摩擦力的大小和方向；

（3）若滑块受到的最大静摩擦力为9N，则滑块跟随圆盘一起做匀速圆周运动的最大角速度为多大？

高三物理一轮复习教（学）案18参考答案

典型例题：1．D  2．B  3．D  4．A  5．D

6．（1）b /R（2）a R/b（3）a

课时作业： 1．D  2．D  3．D  4．B  5．C  6．C  7．A  8．B  9．C

10．（1）04m/s（2）4N，方向沿半径指向圆心。（2）3rad/s