2023人教版带答案高中物理必修二第六章圆周运动微公式版知识点总结归纳.pdf

1 20232023 人教版带答案高中物理必修二第六章圆周运动微公式版知识点总结归纳人教版带答案高中物理必修二第六章圆周运动微公式版知识点总结归纳完整版完整版 单选题 1、下列关于圆周运动的说法中正确的是（）A向心加速度的方向始终指向圆心 B匀速圆周运动是匀变速曲线运动 C在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的 D在匀速圆周运动中，线速度和角速度是不变的 答案：A A向心加速度的方向始终指向圆心，选项 A 正确；BC匀速圆周运动的加速度方向是不断变化的，加速度不是恒量，则不是匀变速曲线运动，选项 BC 错误；D在匀速圆周运动中，角速度是不变的，线速度的方向不断变化，则线速度不断变化，选项 D 错误。故选 A。2、如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒固定不动且轴线竖直，两个质量相同的球甲、乙紧贴着内壁，分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，半径R甲R乙，则（）2 A角速度 甲N乙 C加速度a甲a乙 D线速度v甲v乙 答案：AD AB两球所受的重力大小相等，根据力的合成，知两支持力大小、合力大小相等，合力沿水平方向，提供向心力。根据 合=2 得 =合 r大则角速度小，所以球甲的角速度小于球乙的角速度，A 正确，B 错误；C根据公式 =可知，由于合力相同，故向心加速度相同，C 错误；D根据公式 合=2 解得 =合 合力、质量相等，r大线速度大，所以球甲的线速度大于球乙的线速度，D 正确。故选 AD。3 3、飞机由俯冲转为上升的一段轨迹可以看成圆弧，如图所示，如果这段圆弧的半径r=800m，飞行员能承受的力最大为自身重力的 8 倍。飞机在最低点P的速率不得超过（g=10m/s2）（）A8010m/sm/sB8035m/sC4010m/sD4035m/s 答案：D 飞机在最低点做圆周运动，飞行员能承受的力最大不得超过 8mg才能保证飞行员安全，设飞机给飞行员竖直向上的力为FN，则有 N =2 且 FN8mg 解得 max=4035m/s 故飞机在最低点P的速率不得超过4035m/s。故选 D。4、下列说法正确的是（）A曲线运动速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化 B物体在恒力作用下不可能做曲线运动 C物体的加速度增加，物体的速度一定增加 D物体做圆周运动，所受合力一定指向圆心 答案：A 4 A曲线运动速度的方向不断发生变化，速度的大小不一定发生变化，如匀速圆周运动，故 A 正确；B做曲线运动的物体，可以受恒力的作用，如平抛运动，故 B 错误；C当物体的加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动，不论加速度是增大还是减小，物体的速度都在减小，故 C 错误；D物体做非匀速圆周运动时，存在径向的向心力和切向的分力，故合力并不一定指向圆心，故 D 错误；故选 A。5、A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们通过的路程之比是3:2，运动方向改变的角度之比也是3:2，则它们（）A线速度大小之比为2:3 B角速度大小之比为2:3 C圆周运动的半径之比为2：1 D向心加速度大小之比为9：4 答案：D A根据线速度的定义公式 =可知，线速度大小之比为3:2，所以 A 错误；B根据角速度的定义公式 =可知，角速度大小之比为3:2，所以 B 错误；C根据 =5 则圆周运动的半径之比为1：1，所以 C 错误；D根据 =可知，向心加速度大小之比为9：4，所以 D 正确；故选 D。6、如图所示，一辆电动车在水平地面上以恒定速率v行驶，依次通过a，b，c三点，比较三个点向心力大小（）AFaFbFcBFaFbFc CFcFaFbDFaFcFb 答案：B 根据向心力公式 =2 由于速率恒定，半径越小的位置向心力越大，从图可知曲率半径 ，故 时，此时合外力提供向心力，即 合=2 此时杆对球的作用力与小球的重力方向相同，故 D 错误。故选 C。12、将火车在铁轨上转弯的过程近似看作水平面内的匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A转弯时内轨一定不受力 B转弯时外轨一定不受力 C转弯时火车速度越小越好 D转弯处应内轨低外轨高 答案：D 根据匀速圆周运动的规律，做匀速圆周运动的物体的向心力由其合力提供。对火车进行受力分析，火车受到重力和轨道对火车的支持力，若火车轨道内轨低外轨高，设与水平方向夹角为，则满足 tan=2 即当 =tan 时火车内、外两侧铁轨所受轮缘对它们的侧向压力均恰好为零，火车的重力和轨道对火车的支持力的合力提供向心力。当火车速率大于v时，所需要的向心力增大，车轮轮缘对外轨施加压力；当火车速率小于v时，所需11 要的向心力减小，车轮轮缘对内轨施加压力；所以火车的速率过大或者过小都不好；综上所述选项 ABC 错误，D正确。故选 D。13、如图所示是“陀螺旋转醒酒器”，它可以绕底座的支点旋转，当其转动醒酒时，瓶上的A、B两点，下列说法正确的是（）AAB杆上各点角速度大小都相同 BAB杆上各点线速度大小都相同 CAB杆上各点加速度大小都相同 D以上关于AB杆的说法都不正确 答案：A AAB杆上各点，相同时间内转过的角度相同，所以角速度大小相同，故 A 正确；BAB杆上各点做圆周运动的半径不同，角速度相同，根据=可知，各点的线速度大小不同，故 B 错误；CD根据=2可知，各点的加速度大小不同，故 CD 错误；故选 A。14、在探究向心力大小的表达式的实验中，如图所示的情景研究的是（）12 A向心力与质量之间的关系 B向心力与角速度之间的关系 C向心力与半径之间的关系 D向心力与线速度之间的关系 答案：A 由题图知，两个小球质量不同，故实验研究的是向心力与质量之间的关系。故选 A。15、如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A小球在水平线ab以上的管道中运动时，内侧管壁对小球可能有作用力 B小球通过最高点时的最小速度min=(+2)C小球在水平线ab以下的管道中运动时，外侧管壁对小球一定无作用力 D小球通过最高点时的最小速度min=(+)答案：A BD在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，当小球的速度等于 0 时，内管对小球产生弹力，大小为mg，故最小速度为 0，故 BD 错误；C小球在水平线ab以下的管道中运动时，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，所以外侧管壁对小球一定有作用力，而内侧管壁对小球一定无作用力，故 C 错误；A小球在水平线ab以上的管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，当速度非常大时，内侧管壁没有作用力，此时外侧管壁有作用力，当速度比较小时，内侧管壁对小球有作用力，故 A 正确。13 故选 A。多选题 16、如图为车牌自动识别的直杆道闸装置。当汽车前端到达自动识别线ab时，长 3m 的直杆道闸OM开始绕转轴O在竖直平面内匀速转动，汽车则以a=2m/s2的加速度匀减速刹车，车前端到达直杆处的ab恰好停住，用时 2s，此时直杆转过了 60。下列说法正确的是（）A直杆转动的角速度为=6rad/s BM点的线速度大小为=4m/s C汽车前端刚到达ab线时，车速大小为v0=4m/s Dab线与ab线间距为 4m 答案：ACD CD根据 v=v0+at 可得，汽车的初速度大小为 v0=vat=0（2）2m/s=4m/s 所以ab和ab之间的距离为为 =122=12 2 22m=4m 14 故 CD 正确；A角度与弧度间转换关系为 60=3rad 则直杆转动的角速度为 =32rad/s=6rad/s 故 A 正确；BM点的线速度大小为 =6 3m/s=2m/s 故 B 错误。故选 ACD。17、自行车传动部分示意图如图所示，A是脚踏板上的一点，B是大齿轮边缘的一点，C是后轮边缘的一点，D是小齿轮边缘的一点。A、B、C、D四个点到各自转动轴的距离分别为 5r、3r、10r、r。支起自行车后轮，在转动脚踏板的过程中，关于四个点的角速度、周期、线速度和向心加速度的判断，正确的是（）A:=3:1B:=3:1 C:=5:3D:=3:5 答案：BC A由题意可知，B、D两点的线速度相同，设为v，根据 15 v=r 可知A、B两点的角速度均为3，C、D两点的角速度均为，故 B：D=1：3 故 A 错误；B根据 =2 可得 TB：TC=3：1 故 B 正确；C根据线速度与角速度的关系 v=r 可知A点的线速度为53，D点的线速度为v，可得 vA：vD=5：3 故 C 正确；D根据向心加速度 a=2r 可知A点与B点的向心加速度之比等于半径之比，即 aA：aB=5：3 故 D 错误。故选 BC。18、对于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）16 A由n=2知，向心加速度an与半径r成反比 B由n=422知，向心加速度an与半径r成正比 C由=2知，角速度 与周期T成反比 D由n=2知，当角速度 一定时，向心加速度an与半径r成正比 答案：CD A由n=2知，线速度不变时，向心加速度an与半径r成反比，故 A 错误；B由n=422知，周期不变时，向心加速度an与半径r成正比，故 B 错误；C由2知，角速度 与周期T成反比，故 C 正确；D由n=2知，当角速度 一定时，向心加速度an与半径r成正比，故 D 正确。故选 CD。19、初速度不为零的小球只受到一个大小不变的力的作用，下列说法正确的是（）A小球可能做曲线运动 B小球的位置可能保持不变 C经过一段时间，小球的位移可能为零 D小球的加速度一定保持不变 答案：AC A当物体的速度方向与力F不共线时，物体做曲线运动，故 A 正确；B物体受合力不为零，一定会运动，则小球的位置不可能保持不变，故 B 错误；C若力F与速度方向相反，物体先减速后反向加速，经过一段时间回到起始位置，如果力与速度不共线，物体也可能做圆周运动，也可回到初始位置，故 C 正确；D物体受的合外力大小不变，但是方向不确定，则加速度不一定保持不变，故 D 错误。故选 AC。17 20、如图所示，在水平圆盘盘上放有质量为、和2可视为质点的三个物体、，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、三个物体与轴共线，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，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）A所需要的向心力增加最快 B当1 2时间的连线开始提供拉力 C当2 2时整体会发生滑动 D当2 2 故当1 2时间的连线开始提供拉力，B 正确；18 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 +2=2 222 对 AB 整体可得 =2 解得 2=C 错误；D当2 G 答案：BD AB小球以为O1为圆心做匀速圆周运动，其所受外力的合力做为向心力，因此T与G的合力指向O1，垂直于G，选项 A 错误 B 正确；23 CD受力分析如下图，可知 =cos 即 TG 选项 C 错误，D 正确。故选 BD。填空题 26、如图所示为游乐场的旋转飞椅，将人和椅子一起看成质点，在水平面内做匀速圆周运动时，由_提供向心力；当人的速度大小为v，悬挂绳子与竖直方向夹角 45时，人的转动半径为_。答案：合外力（重力和拉力的合力、拉力的水平分力等均可）2 1人和椅子一起在水平面内做匀速圆周运动时，由合外力（重力和拉力的合力、拉力的水平分力等均可）提供向心力；2当人的速度大小为v，悬挂绳子与竖直方向夹角 45时，设转动半径为R，由牛顿第二定律得 tan45=2 24 解得 =2 27、如图，质量为m的小物块随水平转台一起以角速度匀速转动，已知物块与转轴相距为R。则物块所受摩擦力方向 _（填“指向转轴上O点”或“背离转轴上O点”），摩擦力大小为_（用题中物理量符号表示）答案：指向转轴上O点 2 12对物块受力分析，合外力提供物块做匀速圆周运动，故水平方向上的静摩擦力提供向心力，方向指向转轴上O点，根据牛顿第二定律得 =2 28、位于上海锦江乐园的“摩天轮”，它的高度是 120m、直径 100m，坐厢内的游客 1h 可转 2.4 圈。由此可知，游客转动的周期为_s，线速度v=_m/s。答案：1500#1.5103 15 1游客转动的周期为 =3600s2.4=1500s 2线速度为 =15m/s 29、匀速圆周运动（1）定义：做匀速圆周运动的物体所受的指向_的合力。25 （2）作用：只改变速度的_。（3）来源：向心力是按力的_来命名的。做匀速圆周运动的物体的向心力是由某个力或者几个力的_提供。答案：圆心 方向 作用效果 合力（1）1做匀速圆周运动的物体所受的指向圆心的合力叫向心力。2做匀速圆周运动的物体所受的向心力方向与速度方向垂直，只改变速度的方向，不改变速度的大小。（2）3向心力是按力的作用效果来命名的。4做匀速圆周运动的物体的向心力是由某个力或者几个力的合力提供。30、如图所示，质量为2.0 103kg的汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为 40m 的弯路时，车速为 20m/s。此时汽车转弯所需的向心力大小为_N。若轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.4 104N，请你判断这辆车在这个弯道处会不会发生侧滑_（填“会”或“不会”）。答案：2.0 104 会 1由向心力公式 =2=2.0 10320240N=2.0 104N 2最大静摩擦力小于汽车所需向心力，会发生侧滑。