高中物理第六章圆周运动易错知识点总结(带答案)

高中物理第六章圆周运动易错知识点总结

单选题1、如图所示是利用两个大小不同的齿轮来达到改变转速的自行车传动结构的示意图。已知大齿轮的齿数为48个，小齿轮的齿数为16个，后轮直径约为小齿轮直径的10倍．假设脚踏板在内转1圈，下列说法正确的是（

）A．小齿轮在内也转1圈B．大齿轮边缘与小齿轮边缘的线速度之比为3：1C．后轮与小齿轮的角速度之比为10：1D．后轮边缘与大齿轮边缘的线速度之比为10：1答案：DAB．齿轮的齿数与半径成正比，因此大齿轮的半径是小齿轮半径的3倍，大齿轮与小齿轮是链条传动，边缘点线速度大小相等，令大齿轮为A，小齿轮为B，后轮边缘为C，故vA：vB=1：1又rA：rB=3：1根据v=ωr可知，大齿轮与小齿轮的角速度之比ωA：ωB=rB：rA=1：3所以脚踏板在内转1圈，小齿轮在内转3圈，故AB错误；CD．B、C两点为同轴转动，所以ωB：ωC=1：1根据v=ωr可知，后轮边缘上C点的线速度与小齿轮边缘上B点的线速度之比vC：vB=rC：rB=10：1故C错误，D正确。故选D。2、如图所示，轻杆一端与一质量为m的小球相连，另一端连在光滑固定轴上，轻杆可在竖直平面内自由转动。现使小球在竖直平面内做完整的圆周运动，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（

）A．小球在运动过程中的任何位置对轻杆的作用力都不可能为0B．当轻杆运动到水平位置时，轻杆对小球的拉力大小不可能等于mgC．小球运动到最低点时，对轻杆的拉力可能等于4mgD．小球运动到最低点时，对轻杆的拉力一定不小于6mg答案：BA．小球在轻杆的作用下做圆周运动，在最高点时，若只有重力提供向心力，则小球对轻杆的作用力为0，故A错误；B．假设当轻杆运动到水平位置时，轻杆对小球的拉力等于重力，则有此时小球的动能为由机械能守恒定律可知，小球不可能运动到最高点，不能完成完整的圆周运动，假设不成立，B正确；CD．若小球恰能完成完整的圆周运动，则在最高点时，小球的速度为0，在最低点时，由机械能守恒得小球的动能为由得由牛顿第三定律，可知小球对轻杆的作用力最小为5mg，故CD错误。故选B。3、如图所示，质量为1.6kg，半径为0.5m的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内，小球A和B的直径略小于细圆管的内径。它们的质量分别为mA=1kg、mB=2kg．某时刻，小球A、B分别位于圆管最低点和最高点，且A的速度大小为vA=3m/s，此时杆对圆管的弹力为零。则B球的速度大小vB为（取g=10m/s2）（

）A．2m/sB．4m/sC．6m/sD．8m/s答案：B对A球，合外力提供向心力，设环对A的支持力为，由牛顿第二定律有代入数据解得由牛顿第三定律可得，A球对环的力向下，为28N，设B球对环的力为，由环的受力平衡可得解得符号表示和重力方向相反，由牛顿第三定律可得，环对B球的力为44N，方向竖直向下，对B球由牛顿第二定律有解得故选B。4、无级变速是在变速范围内任意连续地变换速度，性能优于传统的挡位变速器，很多种高档汽车都应用了无级变速。如图所示是截锥式无级变速模型示意图，两个锥轮之间有一个滚轮，主动轮、滚轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动。当位于主动轮和从动轮之间的滚轮从左向右移动时，从动轮转速降低；滚轮从右向左移动时，从动轮转速增加。当滚轮位于主动轮直径为D1、从动轮直径为D2的位置时，主动轮转速n1、从动轮转速n2的关系是（

）A．＝B．＝C．＝D．＝答案：B因主动轮、从动轮边缘的线速度大小相等，所以2πn1＝2πn2即＝故选B。5、宇航员需要进行失重训练，以适应微重力环境下的生活。一款失重训练仪如图所示，两半径均为R的金属圆环甲、乙带着旋转椅可以同时绕O1O2、O3O4两个相互垂直的轴匀速转动，两转轴的交点为O。P为金属圆环甲上的一点，∠POO2=θ。若某次训练时，金属圆环甲仅绕O1O2轴转动，圆环的半径为R，转速为n。则圆环甲转动的周期T以及圆环甲上点P的向心加速度a分别为（

）A．，B．，C．，D．，答案：A周期与转速的关系为P绕O1O2轴转动，所以运动半径为，加速度与周期的关系为故选A。6、如图所示为一走时准确的时钟，A、B分别是分针和时针的端点，在时钟正常工作时（

）A．B．C．D．答案：BA．分针的周期为时针的周期为可知A错误；B．根据角速度与周期关系可知角速度与周期成反比，则有B正确；CD．根据线速度与角速度关系由于，可知CD错误；故选B。7、如图所示，假使物体沿着铅直面上圆弧轨道下滑，轨道是光滑的，在从A．至C的下滑过程中，下面哪种说法是正确的？

（

）A．它的加速度方向永远指向圆心B．它的速率均匀增加C．它的合外力大小变化，

方向永远指向圆心D．它的合外力大小不变E．轨道支持力大小不断增加答案：EB．受力分析如图则有由以上可知随着夹角的增大，切向加速度逐渐变小，即速率大小变化逐渐变慢，故B错误；AC．由以上可知，切向加速度不为零，故加速度方向与法向加速度方向不同，即不指向圆心，由牛顿第二定律可知，合外力的方向不指向圆心，故AC错误；D．由以上可知，加速度又因为联立解得随着夹角的增大，加速度增大，由牛顿第二定律可知，合外力逐渐变大，故D错误；E．由圆周运动规律可知随着和速度的增大，支持力也在增大，故E正确。故选E。8、关于匀速圆周运动，正确的是（）A．线速度不变B．角速度不变C．向心加速度不变D．匀变速曲线运动答案：BA．匀速圆周运动线速度大小不变，方向沿曲线切线方向，方向时刻改变，A错误；B．匀速圆周运动角速度大小、方向都不变，B正确；C．匀速圆周匀速向心加速度大小不变，方向时刻指向圆心，方向时刻改变，C错误；D．匀速圆周匀速加速度方向时刻改变，不是匀变速曲线匀速，D正确。故选B。多选题9、一质点做曲线运动，下列说法正确的是（）A．质点速度方向不可能始终不变B．质点速度大小不可能始终不变C．质点速度方向一定与加速度方向相同D．质点速度方向一定沿曲线的切线方向答案：ADA．质点做曲线运动，速度方向始终在变，A正确；B．质点做曲线运动，速度大小可能始终不变，如匀速圆周运动，B错误；C．由曲线运动的条件可知，质点速度方向一定与加速度方向不在同一直线上，C错误；D．质点速度方向一定沿曲线的切线方向，D正确。故选AD。10、如图所示，在水平圆盘上放有质量为m、m和2m可视为质点的三个物体A、B、C，圆盘可绕中心轴转动，且角速度可调，三物体与圆盘的动摩擦因数均为。已知A、B、C三个物体与轴O共线，且，现将三个物体用轻质细线相连，保持细线伸直且无张力，然后让圆盘从静止开始绕转轴缓慢的加速转动，用表示圆盘转动的角速度，取重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（

）A．A所需要的向心力增加最快B．当时BC间的连线开始提供拉力C．当时整体会发生滑动D．当时，在增大的过程中BC间的拉力不断增大答案：BCDA．当圆盘转速增大时，由静摩擦力提供向心力，三个物体的角速度相等，由公式可知，由于C的半径最大，质量最大，故C所需要的向心力增加最快，A错误；B．当C的摩擦力达到最大静摩擦力之后，B、C间细线开始提供拉力，由此可知解得故当时BC间的连线开始提供拉力，B正确；C．当A、B的摩擦力也达到最大时，且BC的拉力大于AB整体的摩擦力时物体将会出现相对滑动，此时A与B还受到绳的拉力，对C得对AB整体可得解得C正确；D．当时，C摩擦力沿着半径向里，且没有出现滑动，故在增大的过程中，由于向心力不断增大，故BC间的拉力不断增大，D正确。故选BCD。11、一探照灯照射在云层底面上，云层底面是与地面平行的平面，如图所示，云层底面距地面高h，探照灯以角速度在竖直平面内转动，已知光束转到与竖直方向夹角为时，下列说法正确的是（

）A．云层底面上光点的移动速度大小为B．云层底面上光点的移动速度大小为C．角速度不变的情况下，云层高度越低，云层底面上光点的移动速率越快D．云层高度不变的情况下，探照灯转动角速度越快，云层底面上光点移动速率越快答案：ADAB．当光束转到与竖直方向夹角为时，根据公式可知，云层底面上光点转动的线速度为，设云层底面上光点的移动速度为v，则有解得云层底面上光点的移动速度故B错误A正确；C．由上述分析可知，当角速度不变的情况下，云层高度越低，层底面上光点的移动速度减小，故C错误；D．由上述分析可知，当云层高度不变的情况下，探照灯转动角速度越快，云层底面上光点移动速率越快，故D正确。故选AD。12、如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，当小球从轨道口B飞出（为圆的直径，重力加速度为g）。则下列说法正确的是（

）A．若小球落地点C距A处的距离为，则小球经过B点的速度大小为B．若小球落地点C距A处的距离为，小球在B点对轨道的压力大小为C．若小球刚好能过B点，则落地点C距A处的距离为2RD．小球通过B点时的速度越大到达水平面的时间越长答案：ABCAB．小球由B到C过程，做平抛运动，根据平抛运动规律解得在B点，根据牛顿第二定律解得根据牛顿第三定律，小球在B点对轨道的压力大小为，故AB正确；C．若小球刚好能过B点，根据重力恰好提供向心力解得在B点速度小球由B到C过程，做平抛运动，根据平抛运动规律解得故C正确；D．小球由B到C过程，做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，通过B点的速度大小不影响落地时间，故D错误。故选ABC。13、一质点沿螺旋线自外向内运动，如图所示，已知其走过的弧长s与时间t成正比。则关于该质点的运动，下列说法正确的是（

）A．质点运动的线速度越来越大B．质点运动的向心力越来越大C．质点运动的角速度越来越大D．质点所受的合力不变答案：BCA．质点沿螺旋线自外向内运动，说明运动轨迹半径R不断减小，根据其走过的弧长s与运动时间t成正比，设其比值为k，则有可知，线速度大小不变，故A错误；B．根据可知，v不变，R减小时，F向增大，故B正确；C．根据可知，v不变，R减小时，ω增大，故C正确；D．合力方向不断变化，故合力不断变化，故D错误。故选BC。小提示：根据线速度的定义，结合题意判断线速度的变化情况。再结合线速度与角速度和向心力的关系进行分析解答。填空题14、如图所示，一圆环的圆心为O，若以它的直径AB为轴匀速转动，则圆环上的P、Q两点的线速度大小之比为________，若圆环的半径为20cm，绕AB轴转动的转速为120r/min，则环上Q点的向心加速度大小为________m/s2。答案：

[1]圆环上P、Q两点属于共轴传动，所以角速度相同。所以线速度之比为[2]Q点的向心加速度大小为15、在光滑水平面上，一根原长为的轻质弹簧的一端与竖直轴连接，另一端与质量为的小球（视为质点）连接，如图所示。若小球以为圆心以不同速率做匀速圆周运动，弹簧的长度分别为、，则小球两次做匀速圆周运动时的向心力大小之比__________，线速度大小之比__________。答案：

[1]小球做圆周运动的向心力由弹簧的弹力提供，而弹簧弹力当弹簧长度为时，伸长量为；当弹簧长度为时，伸长量为则有两次圆周运动的向心力之比[2]由向心力公式得两次圆周运动的线速度之比为16、根据如图所示可知，当物体所需的向心力大于物体所受的合外力时，物体做___________运动；当物体所受的合外力等于零时，物体做___________运动。答案：

离心

匀速直线[1]根据如图所示可知，当物体所需的向心力大于物体所受的合外力时，物体做离心运动；[2]当物体所受的合外力等于零时，物体做匀速直线运动。解答题17、如图所示，餐桌上的自动转盘在电动机的带动下匀速转动，转盘上放有A、B两个茶杯。一位客人说两个茶杯运动得一样快，这个判断是否正确？简