高一物理必修二曲线运动圆周运动

1、1如右图所示，OO为竖直轴，MN为固定在OO上的水平光滑杆，有两个质量相同的金属球A、B套在水平杆上，AC和BC为抗拉能力相同的两根细线，C端固定在转轴OO上当绳拉直时，A、B两球转动半径之比恒为2：1，当转轴的角速度逐渐增大时()AAC先断 BBC先断C两线同时断 D不能确定哪根线先断2图为A、B两物体做匀速圆周运动时向心加速度a随半径r的变化的图线，由图可知()A物体的线速度大小不变 BA物体的角速度不变CB物体的线速度大小不变 DB物体的角速度与半径成正比3在加拿大城市温哥华举行的第二十一届冬奥会花样滑冰双人自由滑比赛落下帷幕，中国选手申雪、赵宏博获得冠军如图所示，如果赵宏博以自己为转动

2、轴拉着申雪做匀速圆周运动若赵宏博的转速为30 r/min，手臂与竖直方向夹角为60°，申雪的质量是50 kg，她触地冰鞋的线速度为4.7 m/s，则下列说法正确的是()A申雪做圆周运动的角速度为 rad/s B申雪触地冰鞋做圆周运动的半径约为2 mC赵宏博手臂拉力约是850 N D赵宏博手臂拉力约是500 N4如图所示，小物块从半球形碗的碗口下滑到碗底的过程中，如果小物块的速度大小始终不变，则 ()A小物块的加速度大小始终不变B碗对小物块的支持力大小始终不变C碗对小物块的摩擦力大小始终不变D小物块所受的合力大小始终不变5如图所示，质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半

3、球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v.若物体与球壳之间的动摩擦因数为，则物体在最低点时，下列说法正确的是()A受到的向心力为mgmB受到的摩擦力为mC受到的摩擦力为(mgm)D受到的合力方向斜向左上方6半径为R的光滑半圆球固定在水平面上如图所示，顶部有一个物体A，今给A一个水平初速度v0，则A将()A沿球面下滑至M点B沿球面下滑至某一点N，便离开球面做斜下抛运动C按半径大于R的新圆弧轨道做圆周运动D立即离开半圆球做平抛运动7如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆环轨道上做圆周运动圆环半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时()A小球对圆环的压力

4、大小等于mgB小球受到的向心力等于0C小球的线速度大小等于D小球的向心加速度大小等于g8一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是()A小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零B小球过最高点的最小速度是C小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大D小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小9如图所示，有一内壁光滑的试管装有质量为1 g的小球，试管的开口端封闭后安装在水平轴O上，转动轴到管底小球的距离为5 cm，让试管在竖直平面内做匀速转动问：(1)转动轴达某一转速时，试管底部受到小球的压力的最大值为最小值的

5、3倍，此时角速度多大？(2)当转速10 rad/s时，管底对小球的作用力的最大值和最小值各是多少？(g取10 m/s2)离心运动(1)本质：做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着切线飞出去的倾向(2)受力特点(如图所示)当Fm2r时，物体做匀速圆周运动；当F0时，物体沿切线飞出；当F<m2r时，物体逐渐远离圆心，F为实际提供的向心力当F>mr2时，物体逐渐向圆心靠近，做向心运动竖直平面内的圆周运动的两种模型(1)模型概述在竖直平面内做圆周运动的物体，按运动至轨道最高点时的受力情况可分为两类一是无支撑(如球与绳连接，沿内轨道的“过山车”等)，称为“绳(环)约束模型”，二是有支撑(

6、如球与杆连接，在弯管内的运动等)，称为“杆(管道)约束模型”(2)临界问题分析物体在竖直平面内做的圆周运动是一种典型的变速曲线运动，该类运动常有临界问题，并伴有“最大”“最小”“刚好”等词语，现就两种模型分析比较如下：轻绳模型轻杆模型常见类型均是没有支撑的小球均是有支撑的小球过最高点的临界条件由mgm得：v临由小球恰能做圆周运动即得v临0讨论分析(1)过最高点时，v，FNmgm，绳、轨道对球产生弹力FN(2)不能过最高点时，v<，在到达最高点前小球已经脱离了圆轨道(1)当v0时，FNmg，FN为支持力，沿半径背离圆心(2)当0<v<时，FNmgm，FN背向圆心，随v的增大而减

7、小(3)当v时，FN0(4)当v>时，FNmgm，FN指向圆心并随v的增大而增大求解竖直平面内圆周运动问题的思路 1)定模型：首先判断是轻绳模型还是轻杆模型。2)确定临界点：v临，对轻绳模型来说是能否通过最高点的临界点，而对轻杆模型来说是N表现为支持力还是拉力的临界点。3)研究状态：通常情况下竖直平面内的圆周运动只涉及最高点和最低点的运动情况。4)受力分析：对物体在最高点或最低点时进行受力分析，根据牛顿第二定律列出方程，F合F向。5)过程分析：应用动能定理或机械能守恒定律将初、末两个状态联系起来列方程。下面为两个常用的圆锥摆运动规律：1圆锥摆的向心加速度gtan 设摆球质量为m，摆线长为L，摆线与竖直方向夹角为，由图可知，F合mgtan 又F合ma向，故a向gtan 可见摆球的向心加速度完全由决定，与摆线长无关，即与运动的半径无关。2圆锥摆的周期T2由F合m·Lsin 和F合mgtan 可推理得圆锥摆的周期T2 设摆球圆周运动的平面到悬点的距离为h，则hLcos ，故T2 由此可见，圆锥摆的周期完全由悬点到运动平面的距离决定，与小球的质量、摆线长度无关。圆周运动的多解问题例6如图所示，半径为R的圆盘匀速转动，在距半径高度h处以平行OB方向水平抛出一小球，抛出瞬间小球的初速度与OB方向平行，为使小球和圆盘