高中物理必修2第6章（合格考水平）圓周運(yùn)動(dòng)習(xí)題課

高中物理學(xué)習(xí)目標(biāo)及任務(wù)一、描述圓周運(yùn)動(dòng)的基本概念的回顧二、鞏固對(duì)向心力概念的理解三、鞏固分析圓周運(yùn)動(dòng)的方法高中物理一、描述圓周運(yùn)動(dòng)的基本概念的回顧請(qǐng)大家回憶我們學(xué)過的描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量，它們之間有什么聯(lián)系？v

s

t

t在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中v

rv

T

2

R

2

周期頻率 f

1T高中物理O1ABCOA、B兩點(diǎn)屬同一皮帶傳動(dòng)問題，這兩點(diǎn)線速度大小相等B、C兩點(diǎn)屬同軸轉(zhuǎn)動(dòng)問題，這兩點(diǎn)角速度大小相等同一皮帶傳動(dòng)和同軸轉(zhuǎn)動(dòng)高中物理A．位移C．角速度B．路程D．線速度AB．A、B兩點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度大小相等，A、B兩點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)半徑不同，其路程不相等，位移也不相等，故A、B錯(cuò)誤；C．A、B兩點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度大小相等，故C正確；D．根據(jù)

v

r

可知，A、B兩點(diǎn)的半徑不同，二者角速度相同，故其線速度大小不相等，D錯(cuò)誤。例1.如圖所示為正常走時(shí)的掛鐘，A、B為秒針上的兩點(diǎn)，在秒針轉(zhuǎn)動(dòng)半周的過程中，比較A、B兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移、路程、角速度和線速度，其中大小相等的是

C高中物理例2．如圖所示，地球可以看作一個(gè)球體，位于上海的物體A和位于赤道上的物體B，都隨地球的自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則AA．物體的周期TA=TB

B．物體的周期TA＞TBC．物體的線速度大小vA＞vB

D．物體的角速度大小ωA＜ωBABD.兩物體均隨地球一起自轉(zhuǎn)，所以兩物體具有相同的周期和角速度，A正確，BD錯(cuò)誤。C.根據(jù)線速度與角速度關(guān)系

v

r

可知，兩物體角速度相同，而B物體圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大于A物體圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，所以B的線速度大于A的線速度，C錯(cuò)誤。高中物理二、鞏固對(duì)向心力概念的理解例3.如圖所示，小物塊A與水平圓盤保持相對(duì)靜止，跟著圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列關(guān)于A的受力情況說法正確的是受重力、支持力受重力、支持力和指向圓心的摩擦力受重力、支持力、指向圓心的摩擦力和向心力受重力、支持力、與運(yùn)動(dòng)方向相反的摩擦力和向心力物塊A隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受重力、支持力和指向圓心的靜摩擦力，重力和支持力平衡，靜摩擦力提供向心力，故選B。B高中物理例4．下列說法中正確的是

DA．只要物體做圓周運(yùn)動(dòng)，它所受的合力一定指向圓心B．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,受到的合力方向一定在不斷改變C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)D．向心力只能改變做圓周運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向,不能改變速度的大小只有做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合力才指向圓心提供向心力，故A錯(cuò)誤；物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力的方向與速度方向不在同一條直線上，但合力方向不一定變化，如平拋運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；勻速圓周運(yùn)動(dòng)線速度大小不變，方向沿圓周的切線方向，時(shí)刻在變化，所以速度是變化的，是變速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；向心力方向總與做圓周運(yùn)動(dòng)物體的速度方向垂直，所以只改變速度的方向，不改變速度的大小，故D正確。高中物理三、分析圓周運(yùn)動(dòng)的方法試分析下面圖中小球及物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需向心力是什么力提供的？小車運(yùn)動(dòng)到圓弧形拱橋頂端小球做圓錐擺運(yùn)動(dòng)lOA豎直面內(nèi)細(xì)線固定的小球運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最低點(diǎn)A高中物理找圓心小車運(yùn)動(dòng)到圓弧橋頂部將小車看作質(zhì)點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行受力分析FNG2v2

m

rG

FN

m 或G

FNrrO高中物理解決圓周運(yùn)動(dòng)除了受力分析外還要注意:找圓平面和圓心。解決圓周運(yùn)動(dòng)問題的步驟1）確定研究對(duì)象。確定受力體運(yùn)動(dòng)的圓平面，找圓心、半徑。受力分析，建正交坐標(biāo)系（沿徑向和切向），找向心力。列出方程高中物理例5.暑假里，小明去游樂場(chǎng)游玩，坐了一次名叫“搖頭飛椅”的游藝機(jī)，如圖甲所示，該游藝機(jī)頂上有一個(gè)半徑為R=4.5m的“傘蓋”，“傘蓋”在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中帶動(dòng)下面的懸繩轉(zhuǎn)動(dòng)，其示意圖如圖乙所示．“搖頭飛椅”繩長(zhǎng)l=5m．小明挑選了一個(gè)懸掛在“傘蓋”邊緣的最外側(cè)的椅子坐下，他與座椅的總質(zhì)量為40kg．小明和椅子的轉(zhuǎn)動(dòng)可簡(jiǎn)化為如圖乙所示的圓周運(yùn)動(dòng)．在某段時(shí)間內(nèi)，“傘蓋”保持在水平面內(nèi)穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，繩與豎直方向夾角θ為37o．g取10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8，在此過程中，求：（1）座椅受到繩子的拉力大小；（2）小明運(yùn)動(dòng)的線速度大小。圖甲高中物理OAxy確定研究對(duì)象。

小明及座椅確定受力體運(yùn)動(dòng)的圓平面，找圓心、半徑。受力分析，建正交坐標(biāo)系（沿徑向和切向），找向心力。列出方程rv2x

:

T

sin

m 其中r

R

l

sin

y