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解题技巧总结.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解题技巧总结1单选题1、某同学参加编程机器人大赛，参赛机器小车（视为质点，如图所示）的质量为2kg，设定该参赛机器小车的速度大小始终为1m/s。现小车要通过一个半径为0.2m的圆弧凸桥，重力加速度大小g取10m/s2，下列说法正确的是（）A小车通过圆弧凸桥的过程中加速度不变B小车通过圆弧凸桥的过程中所受合力始终为零C小车通过圆弧凸桥的最高点时，桥受到的压力大小为10ND小车通过圆弧凸桥的最高点时，桥受到的压力大小为30N答案：CAB小车通过圆弧凸桥的加速度为a=v2r因为小车速度不变，轨道半径不变，所以小车的加速度大小不变，但方向指向圆心，且始终在发生变化，所以小车所受合力不为零，故AB错误；CD小车通过圆弧凸桥最高点时，根据牛顿第二定律有mg-FN=mv2R解得FN=10N由牛顿第三定律可知，桥受到的压力大小为10N，故C正确，D错误。故选C。2、如图所示为一种叫作“魔盘”的娱乐设施，当转盘转动很慢时，人会随着“魔盘”一起转动，当“魔盘”转动到一定速度时，人会“贴”在“魔盘”竖直壁上，而不会滑下。若魔盘半径为r，人与魔盘竖直壁间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则人“贴”在“魔盘”竖直壁上随“魔盘”一起运动过程中，下列说法正确的是（）A人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用B若转速变大，则人与竖直壁之间的摩擦力变大C若转速变大，则人与竖直壁之间的弹力不变D“魔盘”的转速一定不小于12gr答案：DA人随“魔盘”转动过程中受到重力、弹力、摩擦力，向心力由弹力提供，A错误；B人在竖直方向上受到重力和摩擦力，二力平衡，则转速变大时，人与竖直壁之间的摩擦力不变，B错误；C如果转速变大，由F=mr2知，人与竖直壁之间的弹力变大，C错误；D人“贴”在“魔盘”上时，有mgFfmaxFN=mr(2n)2又Ffmax=FN解得转速为n12gr故“魔盘”的转速一定不小于12grD正确。故选D。3、一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R，甲、乙两物体的质量分别为M和m（Mm），它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的倍，两物体用一根长为L（La乙C地面对车的径向摩擦力f甲f乙D若两车转弯速度过大，则乙车更容易发生侧滑答案：ACDA由于题中已知二者线速度大小相等，即v甲=v乙由于R甲R乙根据v=R可知二者角速度大小关系为甲乙故A错误；B向心加速度a=v2R可知二者向心加速度大小关系为a甲a乙故B正确；C地面对车的径向摩擦力提供向心力f=ma由于甲、乙两辆车的质量相等，二者地面对车的径向摩擦力f甲f乙故C错误；D由向心力F向=mv2R由于R甲R乙，所以当两车的速度大小相等时，甲需要的向心力大，当摩擦力不足以提供向心力时，就会发生侧滑，所以若两车转弯速度过大，则甲车更容易发生侧滑，故D错误。此题选择不正确的，故选ACD。24、一个内壁光滑的漏斗轴线垂直并固定于水平面，有质量相等的小球A和B沿着内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则（）A球A的角速度等于球B的角速度B球A的向心力等于球B的向心力C球A的运动周期等于球B的运动周期D球A和球B对筒壁的压力相等答案：BDABC小球受力分析如图将FN沿着水平和竖直方向分解，有FNcos=maFNsin=mg可得a=gtan则两球向心加速度相等，则两球的向心力相等，再根据a=2r=42T2r可得=grtanT=2rtang因球A到中垂线的距离大于球B到中垂线的距离，则球A的角速度大，运动周期大，A错误，B正确，C错误；D筒壁对两球支持力均为FN=mgsin根据牛顿第三定律可知，球A和球B对筒壁的压力相等，D正确。故选BD。25、如图所示，长为L=0.4m的轻质细杆一端固定在O点，另一端与质量为m=0.3kg的小球（可视为质点）相连，在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动。测得小球的向心加速度大小等于重力加速度大小，重力加速度大小g取10m/s2，下列说法正确的是（）A小球的线速度大小为2m/sB小球运动到最高点时杆对小球的作用力竖直向上C当轻杆转到水平位置时，轻杆对小球作用力方向斜向上与半径成45角D在匀速转动过程中，轻杆对小球作用力的最大值为32N答案：ACA小球的线速度大小为v=aL=2m/sA正确；B小球运动到最高点时，由向心力公式可得N+mg=ma由于a=g，可知N=0，即杆对小球没有作用力，B错误；C当轻杆转到水平位置时，杆对小球的作用力F与小球重力mg的合力指向圆心，如图所示由于向心力与重力大小相等，可得tan=mgma=1解得=45即轻杆对小球作用力方向斜向上与半径成45角，C正确；D在匀速转动过程中，小球运动到最低点时，轻杆对小球作用力达到最大值，由牛顿第二定律可得F-mg=ma解得F=2mg=6ND错误。故选AC。填空题26、如图所示是向心力演示仪的示意图，匀速转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球就做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供。球对挡板的反作用力使弹簧测力套筒7下降，标尺8露出的红白相间的标记，向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。要探究向心力与角速度的关系，应保证两球的质量和运动半径相同，使两球的角速度不同。某次实验皮带套的左右两个塔轮的半径分别为RA:RB=2:1，则A、B两球的角速度之比为_，左右标尺露出的等分格的格数之比为_。答案：1:21:41因为同皮带传动，边缘线速度相等，根据v=r，左右两个塔轮的半径分别为RA:RB=2:1，则A、B两球的角速度之比为A:B=1:22两球的质量和运动半径相同，角速度之比为1:2，则可以观察到左右标尺露出的等分格的格数之比为1:4。27、如图是自行车传动结构的示意图，其中I是大齿轮，半径为r1，是小齿轮，半径为r2，是自行车后轮，半径为r3。已知蹬脚踏板时大齿轮转动角速度为，则自行车前进的速度大小（即后轮边缘的线速度）为_。答案：r1r3r21大齿轮上任一点的线速度v1=r1大齿轮与小齿轮同链条转动，线速度大小相等，即小齿轮上任一点的线速度v2=v1=r1小齿轮与后轮同轴转动，角速度相等，有v2r2=v3r3联立得v3=r1r3r228、变速圆周运动的受力特点（1）指向圆心的分力Fn提供_，改变物体速度的_；（2）沿切向方向的分力Ft改变速度的_，与速度方向相同时物体速度_，与速度方向相反时，物体速度_。答案：向心力方向大小增大减小（1）12指向圆心的分力Fn提供向心力，改变物体速度的方向，不改变速度的大小。（2）345沿切向方向的分力Ft改变速度的大小，与速度方向相同时物体速度增大，与速度方向相反时，物体速度减小。29、如图所示，两根长度不同的细线下分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，两个小球在同一水平面内做匀速圆周运动，则两球角速度_大（选填“A”、“B”或“一样”），两球线速度_大（选填“A”、“B”或“一样”）。答案：一样B1设绳与竖直方向的夹角为，悬点到小球的竖直距离为h，根据牛顿第二定律得mgtan=m2htan解得=gh两个小球的角速度一样大；2根据v=r角速度相同，圆周运动半径大的线速度大，B球的线速度大。30、如图所示，在男女双人花样滑冰运动中，男运动员以自身为转动轴拉着女运动员做匀速圆周运动。若运动员的转速为30r/min，女运动员触地冰鞋的线速度大小为4.8m/s，则女运动员做圆周运动的角速度为_，向心加速度大小为_。（取3.14，结果均保留三位有效数字）答案：3.1415.11女运动员做圆周运动的角速度为=30260rad/s=3.14rad/s2向心加速度大小为a=v=3.144.8m/s=15.1m/s27