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.docx

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(超全)1单选题1、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。2、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。3、下列关于向心加速度的说法中正确的是（）A向心加速度的方向始终指向圆心B向心加速度的方向保持不变C在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的D在变速圆周运动中，向心加速度的方向不指向圆心答案：A无论是匀速圆周运动还是变速圆周运动，向心加速度的方向都时刻指向圆心，故向心加速度不恒定，故A正确，BCD错误。故选A。4、如图所示，一小球以一定的初速度从图示位置进入光滑的轨道，小球先进入圆轨道1，再进入圆轨道2，圆轨道1的半径为R，圆轨道2的半径是轨道1的1.8倍，小球的质量为m，若小球恰好能通过轨道2的最高点B，则小球在轨道1上经过其最高点A时对轨道的压力大小为（重力加速度为g）（）A2mgB3mgC4mgD5mg答案：C小球恰好能通过轨道2的最高点B时，有mgmvB21.8R小球在轨道1上经过其最高点A时，有FNmgmvA2R根据机械能守恒定律，有1.6mgR=12mvA2-12mvB2解得FN4mg结合牛顿第三定律可知，小球在轨道1上经过其最高点A时对轨道的压力大小为4mg，ABD错误，C正确。故选C。5、在如图所示的装置中，甲、乙属于同轴传动，乙、丙属于皮带传动（皮带与轮不发生相对滑动），A、B、C分别是三个轮边缘上的点，设甲、乙、丙三轮的半径分别是R甲、R乙和R丙，且R甲=2R乙=R丙，如果三点的线速度分别为vA，vB，vC三点的周期分别为TA，TB，TC，向心加速度分别为aA，aB，aC，则下列说法正确的是（）AaA:aB=1:2BaA:aB=1:4CvA:vC=1:4DTA:TC=1:2答案：DC因为乙、丙两轮由不打滑的皮带相连，所以相等时间内B、C两点转过的弧长相等，l两点的线速度大小相等，即vB=vC由v=r可得B:C=R丙:R乙=2:1又甲乙是同轴转动，相等时间转过的角度相等，即A=B由v=r可得vA:vB=R甲:R乙=2:1则可知vA:vC=2:1C错误；D甲乙是同轴转动，相等时间转过的角度相等，周期相等，即TA:TB=1:1由于B:C=2:1,根据T=2可知TB:TC=1:2则有TA:TC=1:2D正确；AB由A=B，根据a=2r可得aA:aB=R甲:R乙=2:1AB错误。故选D。6、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。7、如图，在水平圆盘上沿半径放有质量均为m3kg的两物块a和b（均可视为质点），两物块与圆盘间的动摩擦因数均为=0.9，物块a到圆心的距离为ra=0.5m，物块b到圆心的距离为rb=1m。圆盘由静止开始绕通过圆心的转轴OO缓慢地加速转动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，重力加速度大小为g=10m/s2。下列说法正确的是（）A物块a、b相对圆盘滑动前所受摩擦力方向相反B物块a比物块b先滑动C物块b刚好要滑动时，圆盘转动的角速度为9rad/sD若用水平轻绳（图中未画出）将两物块连接，轻绳刚好拉直，当两物块刚好要滑动时，轻绳的拉力大小为9N答案：DA物块a、b相对圆盘滑动前所受摩擦力提供向心力，方向相同，故A错误；B设物块刚好要发生相对滑动时的圆盘的角速度为，根据牛顿第二定律有mg=m2r解得=gr因为rab，即物块b比物块a先滑动，故B错误；C根据B项表达式可得物块b刚好要滑动时，圆盘转动的角速度为b=grb=3rad/s故C错误；D用水平轻绳将两物块连接，轻绳刚好拉直，当两物块刚好要滑动时，两物块与圆盘间的摩擦力均达到最大静摩擦力，设此时轻绳的拉力大小为T，圆盘的角速度为，则对a、b根据牛顿第二定律分别有mg-T=m2ramg+T=m2rb解得T=9N故D正确。故选D。8、如图所示，赛车在跑道上转弯时，常常在弯道上冲出跑道，这是由于赛车行驶到弯道时（）A运动员未能及时转动方向盘才造成赛车冲出跑道的B运动员没有及时加速才造成赛车冲出跑道的C运动员没有及时减速才造成赛车冲出跑道的D由公式F=m2r可知，弯道半径越大，越容易冲出跑道答案：C赛车在水平路面上转弯时，它需要的向心力是由赛车与地面间的摩擦力提供的，有F=mv2r在弯道半径不变时，速度越大，向心力越大，摩擦力不足以提供向心力时，赛车将冲出跑道。同理在速度大小不变时，弯道半径越大，所需向心力越小，越不容易冲出跑道。故ABD错误；C正确。故选C。9、转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示。转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是（）A笔杆上的点离O点越远，角速度越大B笔杆上的点离O点越近，做圆周运动的向心加速度越大C笔杆上的各点做圆周运动的向心力是由手的摩擦力提供的D若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速转动被甩走答案：DA笔杆上的各个点都做同轴转动，所以角速度是相等的，故A错误；B由向心加速度公式a=2R，笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的向心加速度越小，故B错误；C笔杆上的点并不都与手接触，有的点是由重力和笔的弹力提供向心力，故C错误；D当转速过大时，当提供的向心力小于需要向心力，出现笔尖上的小钢珠有可能做离心运动被甩走，故D正确。故选D。10、如图所示，木板B托着木块A在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，下列说法中不正确的是（）A从与圆心等高的位置a到最高点b的过程中，A的向心加速度越来越大B从与圆心等高的位置a到最高点b的过程中，B对A的摩擦力越来越小C在与圆心等高的位置a时，A对B的压力大小等于A的重力，A所受的摩擦力达到最大值D在过圆心的水平线以下，A对B的压力一定大于A的重力答案：AA由于木块A在竖直平面内做匀速圆周运动，所以A的向心加速度大小不变，故A错误；B从位置a到最高点b的过程中，A的加速度在水平方向的分量逐渐减小，即此过程B对A的摩擦力越来越小，故B正确；C在a处时，A的向心加速度水平向左，竖直方向上A受力平衡，由牛顿第三定律知，A对B的压力大小等于A的重力，A所受的摩擦力达到最大值，故C正确；D在过圆心的水平线以下，加速度有向上的分量，此时A处于超重状态，A对B的压力大于A的重力，故D正确。本题选错误项，故选A。11、某玩具可简化为如图所示的模型，竖直杆上同一点O系有两根长度均为l的轻绳，两轻绳下端各系一质量为m的小球，两小球间用长为l的轻绳相连，轻绳不可伸长。当球绳系统绕竖直杆以不同的角速度匀速转动时，小球A、B关于杆对称，关于OA绳上的弹力FOA与AB绳上的弹力FAB大小与角速度平方的关系图像，正确的是（）ABCD答案：B在AB绳绷直前AB绳上弹力为零，OA绳上拉力大小为FOA，设OA绳与竖直杆间的夹角为，有FOAsin=m2lsin得FOA=m2l当AB绳恰好绷直时，OA绳与竖直杆间的夹角为30，有mgtan30=m2lsin30得2=23g3l当223g3l时，竖直方向有FOAcos30=mg得FOA=233mg水平方向有FOAsin30+FAB=m2lsin30解得FAB=12m2l-33mg综上可知：FOA先与角速度平方成正比，后保持不变；FAB开始为零，当角速度平方增大到一定值后与角速度平方成一次增函数关系。故选B。12、飞行员的质量为m，驾驶飞机在竖直平面内以速度v做半径为r的匀速圆周运动（在最高点时，飞行员头朝下，且vgr），则在轨道的最高点和最低点时，飞行员对座椅的压力（）A相差6mgB相差mv2rC相差2v2rD相差2mg答案：D在最高点有F1+mgmv2r解得F1mv2r-mg在最低点有F2-mgmv2r解得F2mv2r+mg所以F2-F1=2mg故选D。13、当老鹰在高空中盘旋时，垂直于翼面的升力和其重力的合力提供向心力。已知当质量为m的老鹰以速率v匀速水平盘旋时，半径为R，则其向心力为（）Amv2RBmv2RCmRv2DmvR答案：B根据向心力计算公式得Fn=mv2R故选B。14、如图所示，一杂技演员驾驶摩托车沿半径为R的圆周做线速度大小为v的匀速圆周运动。若杂技演员和摩托车的总质量为m，其所受向心力大小为（）AmvRBmv2RCmv2R2DmvR2答案：B根据向心力公式得F向=mv2R故选B。15、如图，一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放一块橡皮，橡皮块随圆盘一起转动（俯视为逆时针）。某段时间内圆盘转速不断增大，但橡皮块仍相对圆盘静止，在这段时间内，关于橡皮块所受摩擦力Ff的方向的四种表示（俯视图）中，正确的是（）ABCD答案：C因为圆盘转速不断增大，所以橡皮块将随圆盘一起进行加速圆周运动，此时摩擦力Ff既要提供指向圆心的向心力，又要提供与运动方向相同的切向力，所以合力方向应该在轨道内侧且与速度成锐角，故选C。多选题16、如图所示是某风景区中的观景摩天轮。若摩天轮绕中间的固定轴做匀速圆周运动，则座舱中的游客（）A对座位的压力始终不变B所受合力大小保持不变C受到座位的作用力始终竖直向上D在最低点时，所受支持力大于其重力答案：BDA向心力始终指向圆心，在最高点，向心力竖直向下，由牛顿第二定律可知，座位对游客的支持力小于游客的重力，同理，在最低点，向心力竖直向上，座位对游客的支持力大于游客的重力，A错误；B游客做匀速圆周运动，向心力即合力，大小不变，B正确；C座舱运动到与转轴等高时，座位对游客的作用力与其重力的合力指向转轴，故座位对其作用力方向应指向斜上方，C错误；D由A项分析可知，D正确。故选BD。17、有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）A汽车通过拱桥的最高点时处于失重状态B增大圆锥摆的摆角，但保持圆锥的高不变时，圆锥摆的角速度不变C同一小球在光滑固定的圆锥筒内的两个不同平面分别做匀速圆周运动，在两平面处小球所受筒壁的支持力大小相等D火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用答案：ABCA汽车通过拱桥的最高点时，加速度向下，处于失重状态，选项A正确；B根据mgtan=m2htan可得=gh则增大圆锥摆的摆角，但保持圆锥的高不变时，圆锥摆的角速度不变，选项B正确；C同一小球在光滑固定的圆锥筒内的两个不同平面分别做匀速圆周运动，筒壁与竖直轴线的夹角为，则小球受筒壁的支持力为FN=mgsin即在两平面处小球所受筒壁的支持力大小相等，选项C正确；D火车转弯超过规定速度行驶时，火车有离心运动的趋势，则外轨对轮缘会有挤压作用，选项D错误。故选ABC。18、如图所示，某物体沿14光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点过程中，物体的速率逐渐增大，则（）A物体的合力不为零B物体的合力大小不变，方向始终指向圆心OC物体的合力就是向心力D物体的合力方向始终与其运动方向不垂直（最低点除外）答案：ADA物体做圆周运动，一定有外力提供向心力，物体的合力一定不为零，A正确；BCD物体做圆周运动，一定有指向圆心的外力提供向心力，物体的速率逐渐增大，一定有沿圆弧切线方向的分力，根据平行四边形定则可知，物体的合力方向始终与其运动方向不垂直（最低点除外），D正确，BC错误；故选AD。19、在绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星中，下列仪器可以使用的是（）A弹簧测力计B水银气压计C水银温度计D天平答案：ACA弹簧秤是用来测量物体的重力，但是在太空中，物体处于失重状态，所以不能测量重力，但可能测量力，因此可能使用，故A正确；B在失重状态下，水银不会产生压强，所以不能在失重状态下有效使用。所以不能使用，故B错误；C温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的，跟重力没有关系，在太空中能用温度计测量温度。所以可以使用，故C正确；D天平是根据杠杆平衡条件制成的，在太空中，物体和砝码处于失重状态，天平的左右两盘无论放多少物体，天平都是平衡的。所以无法用天平测量物体的质量，所以不能使用，故D错误。故选AC。20、关于物体做匀速圆周运动的说法不正确的是（）A物体在恒力作用下可以做匀速圆周运动B匀速圆周运动是线速度不变的运动C做匀速圆周运动的物体处于平衡状态D匀速圆周运动是向心加速度大小不变的运动答案：ABCAC匀速圆周运动合外力提供向心力，方向时刻指向圆心，一直在变，是变力，不是平衡状态，故AC错误，符合题意；B匀速圆周运动速度方向沿切线方向，一直在变，故B错误，符合题意；D匀速圆周运动向心加速度a=v2r大小不变，故D正确，不符合题意。故选ABC。21、某同学在轻杆OA的A端固定一个可视为质点的重物，轻杆以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动。则下列说法正确的是（）A在最高点，杆对重物的作用力可能向上，也可能向下B在最低点，杆对重物的作用力可能向上，也可能向下C在最高点，速度越大，杆对重物的作用力一定越小D在最低点，速度越大，杆对重物的作用力越大答案：ADAC.在最高点，若重物的速度vgr，重物会向下挤压杆，所以此时杆对重物的作用力向上，由牛顿第二定律知mg-N=mv2r解得N=mg-mv2r可知，速度越大，杆对重物的作用力会减小；若重物的速度vgr，即重物会向外拉杆，所以此时杆对重物的作用力向下，由牛顿第二定律知mg+N=mv2r解得N=mv2r-mg可知，速度越大，杆对重物的作用力会增大，在最高点，杆对重物的作用力可能向上，也可能向下，速度越大，杆对重物的作用力不一定越小，故A正确，C错误；BD.在最低点，杆对重物的作用力一定向上，由牛顿第二定律知N-mg=mv2r解得N=mg+mv2r可知，速度越大，杆对重物的作用力越大，故B错误，D正确。故选AD。22、如图所示为旋转脱水拖把结构图，旋转杆上有长度为35cm的螺杆，螺杆的螺距（相邻螺纹之间的距离）为d=5cm，固定套杆内部有与旋转杆的螺纹相配套的凹纹，如果旋转杆不动，固定杆可以在旋转杆上沿其轴线旋转上行或下行。把拖把头放置于脱水桶中，手握固定套杆向下运动，固定套杆就会给旋转杆施加驱动力，驱动旋转杆使拖把头和脱水桶一起转动，把拖把上的水甩出去。拖把头的托盘半径为8cm，拖布条的长度为6cm，脱水桶的半径为12cm。某次脱水时，固定套杆在2s内匀速下压了35cm，该过程中拖把头匀速转动，则下列说法正确的是（）A紧贴脱水桶壁的拖布条上附着的水最不容易甩出B旋转时脱水桶壁与托盘边缘处的点向心加速度之比为3：2C拖把头转动的周期为3.5sD拖把头转动的角速度为7rad/s答案：BDA紧贴脱水桶内壁的拖布条半径最大，根据a=2r半径越大，向心加速度越大，需要的向心力越大，越容易甩出，选项A错误；B脱水桶内壁半径为12cm，托盘边缘半径为8cm，根据a=2r向心加速度之比为a1a2=r1r2=128=32选项B正确；C旋转杆上有长度为35cm的螺杆，相邻螺纹之间的距离为d=5cm，所以共7圈，固定套杆在2s内匀速下压了35cm，所以2s转了7个周期，故周期为T=27s选项C错误；D根据周期和角速度的关系式=2T=227rad/s=7rad/s选项D正确。故选BD。23、如图所示，小华坐在水平转盘上，与转盘一起做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A小华做圆周运动的向心力由静摩擦力提供B小华做圆周运动的向心力由重力和支持力的合力提供C如果小华往外边移动到一个新的位置，向心力变大D如果小华往外边移动到一个新的位置，向心力不变答案：ACAB小华做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，A正确，B错误；CD圆盘做匀速圆周运动，角速度不变，由向心力表达式F=mr2可知如果小华往外边移动到一个新的位置，r变大，向心力变大，C正确，D错误。故选AC。24、汽车正在圆环形赛道上水平转弯，图示为赛道的剖面图。赛道路面倾角为，汽车质量为m，转弯时恰好没有受到侧向摩擦力。若汽车再次通过该位置时速度变为原来的二倍，则以下说法正确的是（）A汽车受到沿路面向下的侧向摩擦力，大小为3mgsinB汽车受到沿路面向上的侧向摩擦力，大小为mgsinC无侧向摩擦力时，路面对汽车的支持力大小为mgcosD速度变为原来的二倍后，路面对汽车的支持力大小为mgcos+3mgsintan答案：AD汽车转弯时恰好没有受到侧向摩擦力，设此时汽车速度为v1，汽车质量为m，路面支持力为FN，对汽车受力分析如图1所示则有FNsin=ma1=mv12rFNcos=mg当速度为原来的2倍时，汽车有向外的运动趋势，则赛道会增加内侧的静摩擦力f，设此时路面支持力为FN，汽车速度则为2v1，其受力分析如图2所示则有FNcos=mg+fsinFNsin+fcos=ma=2m(2v1)2r=4mgtan以上式子联立解得FN=3mgsintan+mgcosf=3mgsin故选AD。25、长为L的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动，关于小球在最高点的速度v，下列说法中正确的是（）A当v的值为gl时，杆对小球的弹力为mgB当v由gl逐渐增大时，杆对小球的拉力逐渐增大C当v由gl逐渐减小时，杆对小球的支持力逐渐减小D当v由零逐渐增大时，向心力也逐渐增大答案：BDA在最高点球对杆的作用力为0时，由牛顿第二定律mg=mv2L解得v=gL故A错误；B当vgL时，轻杆对球有拉力，则F+mg=mv2Lv增大，F增大，故B正确；C当vgL时，轻杆对球有支持力，则mg-F=mv2Lv减小，F增大，故C错误；D由F向=mv2L知，v增大，向心力增大，故D正确。故选BD。填空题26、做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径20m的圆周运动了100m，线速度大小是_m/s，角速度大小是_rad/s，物体的运动周期是_s，向心加速度的大小是_m/s2。答案：100.512.5651做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径20m的圆周运动了100m，线速度大小为v=st=10010m/s=10m/s2根据线速度角速度关系式v=R可得角速度大小为=vR=1020rad/s=0.5rad/s3物体的运动周期为T=2=20.5s=4s=12.56s4向心加速度为a=v2R=10220m/s2=5m/s227、如图所示，A轮为主动轮，半径为2r；B轮为从动轮，半径为r，用不打滑的皮带相连。C轮半径为2r且与B轮转速相同，D点距A轮圆心为r。则ABCD四点的线速度之比为_，角速度之比为_，周期之比为_，向心加速度之比为_。答案：2：2：4：11：2：2：12：1：1：22：4：8：11因为AB是皮带传动边缘上的点，故两者线速度相等，即vA:vB=1:1而BC是同轴转动，AD也是同轴转动，即满足A=DB=C由v=r可知vB:vC=1:2vA:vD=2:1故vA:vB:vC:vD=2:2:4:123由v=r可得A:B=1:2则A:B:C:D=1:2:2:1由=2T得TA:TB:TC:TD=2:1:1:24由a=v得aA:aB:aC:aD=2:4:8:128、如图所示，用一根结实的轻质细绳，一端拴一个小球。在光滑桌面上抡动细绳，使小球做匀速圆周运动。（1）仅减小旋转的速度，绳上拉力的大小将_（填“增大”或“减小”或“不变”）；（2）仅增大小球的质量，绳上拉力的大小将_（填“增大”或“减小”或“不变”）；（3）松手后，小球在桌面上的运动是_（填选项代码）。A仍做匀速圆周运动B做匀变速曲线运动C沿半径朝外做匀速直线运动D沿圆周的切线方向做匀速直线运动答案：减小增大D(1)1由F=mv2r可知仅减小旋转的速度，绳上拉力的大小将减小；(2)2由上式可知仅增大小球的质量，绳上拉力的大小将增大；(3)3因为桌面光滑，松手后，小球只受重力和支持力，二力平衡，所以由于惯性，小球在桌面上的运动是沿圆周的切线方向做匀速直线运动，故ABC错误，D正确。故选D。29、如图所示，圆锥摆的摆长为1m、摆角为37，当质量为0.8kg的摆球在水平面内做匀速圆周运动时，摆线的拉力为_N，摆球做圆周运动的向心力为_N，摆球的向心加速度大小为_m/s2，摆球做圆周运动的线速度大小为_m/s（此空可保留根号）。小球离地面还有一定高度，若在小球转动过程中，绳子突然断裂，小球将做_运动。（已知重力加速度为g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）答案：1067.5322平抛运动1小球的受力如图所示小球受重力mg和绳子的拉力F，因为小球在水平面内做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，根据平行四边形定则知F=mgcos37=10N2拉力与重力沿水平方向的合力提供向心力F合=mgtan37=6N3根据牛顿第二定律得mgtan=ma解得a=7.5m/s24根据a=v2r其中r=Lsin联立解得v=322m/s5小球离地面还有一定高度，若在小球转动过程中，绳子突然断裂，小球只受重力作用，且有沿切线方向的水平速度，故小球将做平抛运动。30、如图所示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2。a、b分别为两轮边缘的点，则a点和b点的线速度_（选填“相等”或“不相等”）。已知主动轮转速为6r/s，r1:r2=3:2，转动过程中皮带不打滑，则从动轮转速为_r/s。答案：相等91因为是皮带传动，所以a点和b点的线速度相等；2根据2n1r1=2n2r2解得n2=9r/s28