通用版带答案高中物理必修二第六章圆周运动微公式版解题技巧总结.docx
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1、通用版带答案高中物理必修二第六章圆周运动微公式版解题技巧总结1单选题1、如图所示为一皮带传动轮,大轮直径是小轮直径的3倍,A是大轮边缘上一点,B是小轮边缘上一点,C是大轮上一点,C到圆心O1的距离等于小轮半径,转动时皮带不打滑。关于A、B、C三点的角速度大小之比ABC、线速度大小之比vAvBvC,向心加速度大小之比aAaBaC,下列判断正确的是()AABC=133BvAvBvC=331CaAaBaC=361DaAaBaC=331答案:BAA、B两点是靠皮带传动的轮子边缘上的点,线速度大小相等,因为大轮的半径是小轮半径的3倍,根据v=r知AB=13因为A、C共轴转动,则角速度相等,所以ABC=1
2、31故A错误。BA、C的角速度相等,根据v=r知vAvC=31又A、B的线速度大小相等,所以vAvBvC=331故B正确。CDA、C的角速度相等,根据a=r2知aAaC=31因为A、B的线速度相等,根据a=v2r知aAaB=13则aAaBaC=391故CD错误。故选B。2、下列关于匀速圆周运动的说法正确的是()A匀速圆周运动是匀加速曲线运动B做匀速圆周运动的物体所受合外力是保持不变的C做匀速圆周运动的物体所受合外力就是向心力D随圆盘一起匀速转动的物体受重力、支持力和向心力的作用答案:CA匀速圆周运动的线速度大小不变,方向变化,是变加速运动,A错误;B做匀速圆周运动的物体,受到的合力始终指向圆心
3、,方向时刻变化,故所受合外力是变力,B错误;C做匀速圆周运动的物体,由于速度大小不变,所以所受合外力只改变速度方向,指向圆心提供向心力,C正确;D物体在水平面上,一定受到重力和支持力作用,物体在转动过程中,有背离圆心的运动趋势,因此受到指向圆心的静摩擦力,且静摩擦力提供向心力,D错误。故选C。3、如图为某一皮带传动装置,主动轮M的半径为r1,从动轮N的半A径为r2,已知主动轮做顺时针转动,转速为n1,转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是()A从动轮做顺时针转动B从动轮的角速度大小为2n1r1r2C从动轮边缘线速度大小为r2r1n1D从动轮的转速为r2r1n1答案:BA因为主动轮做顺时针转动,
4、从动轮通过皮带的摩擦力带动转动,所以从动轮逆时针转动,故A错误;BD由干通过皮带传动,皮带与轮边缘接触处的线速度相等,根据v=n2r得n2r2=nr1所以n2=r1n1r2则2=2r1n1r2故B正确,D错误;C从动轮边缘线速度大小为v2=n22r2=2n1r1故C错误。故选B。4、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
5、,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mgmv2r此时小球的动能为12mv2=12mgr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Ek=2mgr由F-mg=mv2r=4mg得F=5mg由牛顿第三定律,可知小球对轻杆的作用力最小为5mg,故C
6、D错误。故选B。5、如图所示是静止在地面上的起吊重物的吊车,某次操作过程中,液压杆长度收缩,吊臂绕固定转轴顺时针转动,吊臂上的M、N两点做圆周运动,此时M点的角速度为,ON2OM2L,则()AM点的速度方向垂直于液压杆BN点的角速度为2C两点的线速度大小关系为vN4vMDN点的向心加速度大小为22L答案:DA吊臂是绕固定转轴O旋转的,因此M点的速度方向垂直于吊臂,故A错误;BM、N点在吊臂上绕同一固定转轴O旋转,有相同的角速度,即N点的角速度应该等于M点的角速度,故B错误;C根据vr可知vN2vM,故C错误;D根据a2r可知,N点的向心加速度大小为aN22L,故D正确。故选D。6、闪光跳跳球是
7、非常适合锻炼身体的玩具,如图1所示,其一端套在脚踝处,抖动腿可以使闪光轮转动,闪光轮整体围绕圆心O转动,如图2所示,由于和地面的摩擦,闪光轮又绕自身圆心转动,且闪光轮始终和地面接触并不打滑。已知闪光轮到圆心O的距离为R,闪光轮的半径为r,闪光轮相对于自身圆心的角速度大于等于0时才会发光,为了使闪光轮发光,闪光轮绕O点转动的角速度至少是()A0BRr0CR0rDr0R答案:D闪光轮刚好发光时,闪光轮上边缘点的线速度v=0r闪光轮始终和地面接触并不打滑,则闪光轮绕圆心O转动的线速度也为v,则闪光轮绕O点转动的角速度=vR=0rR故选D。7、做曲线运动的物体在运动过程中,下列说法正确的是()A做匀速
8、圆周运动的物体处于平衡状态B平抛运动速度变化快慢不变C曲线运动它所受的合外力一定是恒力D曲线运动加速度大小一定改变答案:BA做匀速圆周运动的物体所受的合外力方向一定与速度方向垂直,合力一定不为零,一定处于不平衡状态,故A错误;B平抛运动的加速度不变,则速度变化的快慢不变。故B正确;C曲线运动它所受的合外力可以是恒力,如平抛运动,也可以是变力,如匀速圆周运动,故C错误;D曲线运动加速度大小不一定改变,如平抛运动加速度大小不变。故D错误。故选B。8、过山车的部分轨道可简化为半径为R1、R2的圆,其底部位于同一水平面上,R1=3R2。质量为m的一节过山车(可简化为质点)以某一速度滑上半径为R1的轨道
9、时,恰好能通过轨道的最高点;若过山车通过轨道R2的最高点时速度恰好与通过R1的最高点时相等,则过山车通过R2的最高点时对轨道压力为()A0BmgC2mgD3mg答案:C过山车恰好经过半径为R1轨道的最高点,由牛顿第二定律得mg=mv2R1解得v=gR1以同样速度通过半径为R2轨道的最高点时mg+FN=mv2R2由于R1=3R2,解得FN=2mg故ABD错误,C正确。故选C。9、如图所示,物块P置于水平转盘上随转盘一起运动,图中c方向沿半径指向圆心,a方向与c方向垂直。当转盘逆时针转动时,下列说法正确的是()A当转盘匀速转动时,物块P所受摩擦力方向为c方向B当转盘匀速转动时,物块P不受转盘的摩擦
10、力C当转盘加速转动时,物块P所受摩擦力方向可能为a方向D当转盘减速转动时,物块P所受摩擦力方向可能为b方向答案:AAB当转盘匀速转动时,物块P所受的重力和支持力平衡,摩擦力提供其做匀速圆周运动的向心力,故摩擦力方向沿半径指向圆心O点,故A正确,B错误;C当转盘加速转动时,物块P做加速圆周运动,不仅有沿c方向指向圆心的向心力,还有指向a方向的切向力,使线速度大小增大,即物块P所受摩擦力方向可能为b方向,故C错误;D当转盘减速转动时,物块P做减速圆周运动,不仅有沿c方向指向圆心的向心力,还有沿与a方向相反的切向力,使线速度大小减小,即物块P所受摩擦力方向可能为d方向,故D错误。故选A。10、如图所
11、示的皮带(皮带不打滑)传动装置中,A、B、C分别是三个轮边缘的点,半径关系是RA=RCRB关于这三点的角速度、线速度大小v、周期T和向心加速度a关系正确的是()AA=B=CBvAvB=vCCTATB=TCDaA=aBaC答案:BA、B绕同一转轴转动,角速度A=B,周期TA=TB,半径不同,线速度大小不同,由a=2r可得两点的向心加速度不同,且aAaB;B、C两点的线速度大小相等,即vB=vC,半径不同,角速度和周期不同,由a=v2r可知,两点的向心加速度不同,且aBaC。故选B。11、如图甲,小球用不可伸长的轻绳连接绕定点O在竖直面内做圆周运动,小球经过最高点的速度大小为v,此时绳子拉力大小为
12、F,拉力F与速度的平方v2的关系如图乙所示,图像中的数据a和b以及重力加速度g都为已知量,以下说法正确的是()A数据a与小球的质量有关B数据b与小球的质量无关C比值ba只与小球的质量有关,与圆周轨道半径无关D利用数据a、b和g能够求出小球的质量和圆周轨道半径答案:DA当v2a时,此时绳子的拉力为零,小球的重力提供向心力,则有mg=mv2r解得v2=gr即a=gr与小球的质量无关,A错误;B当v2=2a时,对小球受力分析,则有mg+b=mv2r解得b=mg与小球的质量有关,B错误;C根据A、B可知ba=mr与小球的质量有关,与圆周轨道半径有关,C错误;D根据A、B可知r=agm=bgD正确。故选
13、D。12、2018年11月珠海航展,国产全向矢量发动机公开亮相。图为安装了中国国产全向矢量技术发动机的歼-10B战机飞出“眼镜蛇”“落叶飘”等超级机动动作。图为某矢量发动机的模型,O点为发动机转轴,A、B为发动机叶片上的两点,v表示线速度,表示角速度,T表示周期,a表示向心加速度,下列说法正确的是()AvAvB,TATBBvAvB,A=BCAaB,TA=TB答案:B同轴转动,角速度相等,故A=B而根据线速度和角速度关系可知v=r因为rBrA,所以vBvA圆周运动周期为T=2因为角速度相同,所以周期也相同。此外向心加速度a=2r因为rBrA,所以aBaA故选B。13、游乐场的旋转木马是小朋友们非
14、常喜欢的游玩项目,如图所示,在该游乐设施上有两点A、B,则在旋转木马旋转的过程中,这两点满足()AvAvB,ABBvAvB,AvB,A=BDvArB故vAvB故选C。14、已知某处弯道铁轨是一段圆弧,转弯半径为R,重力加速度为g,列车转弯过程中倾角(车厢底面与水平面夹角)为,则列车在这样的轨道上转弯行驶的安全速度(轨道不受侧向挤压)为()AgRsinBgRcosCgRtanDgR答案:C受力分析如图所示当内外轨道不受侧向挤压时,列车受到的重力和轨道支持力的合力充当向心力,有Fn=mgtan,Fn=mv2R解得v=gRtan故选C。15、在水平面上,小猴拉着水平绳子牵引小滑块做匀速圆周运动,O点
15、为圆心,能正确地表示小滑块受到的绳子拉力F及摩擦力Ff的图是()ABCD答案:A小滑块做匀速圆周运动,绳子拉力和摩擦力的合力充当向心力,指向圆心。而摩擦力总是与滑块的速度方向相反,故摩擦力方向为轨迹的切线方向,故拉力应有与摩擦力方向相反的分力,同时有指向圆心的分力。故选A。多选题16、关于下列四幅图中物体的运动描述正确的是()A图甲中,汽车通过拱形桥最高点时,对桥的压力小于汽车自身的重力B图乙中,做圆锥摆运动的物体的向心力由它的重力和绳的拉力的合力提供C图丙中,火车以任意速度转弯时,铁轨对火车轮缘均不会产生侧向的作用力D图丁中,洗衣机脱水时,利用离心运动把附着在物体上的水甩掉答案:ABDA图甲
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