教科版高中物理必修2 第2章 第1节 圆周运动单元复习导学案word版含答案

圆周运动单元复习
一．复习概念
1．匀速圆周运动
(1)定义：做圆周运动的物体，若在相等的时间内通过的圆弧长_____，就是匀速圆周运动．
(2)特点：加速度大小_____ ，方向始终指向_____ ，是变加速运动．
(3)条件：合外力大小_____ 、方向始终与_____方向垂直且指向圆心．
2．描述圆周运动的物理量
3．匀速圆周运动的向心力
(1) 作用效果：产生向心加速度，只改变速度的_____，不改变速度的_____.
(2) 大小F=
(3) 方向：始终沿半径方向指向_____ ，时刻在改变，即向心力是一个变力．
(4) 来源：向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的_____提供，还可以由一个力的_____提供.
4．离心运动
(1)．定义：做_________的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动___________的情况下，就做逐渐远离圆心的运动．
(2)．本质：做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着____________飞出去的倾向．
(3)．受力特点
当F＝ _____时，物体做匀速圆周运动；
当F＝0时，物体沿________飞出；
当F＜ _____时，物体逐渐远离圆心，F为实际提供的向心力
二．复习检测
1.(多选)一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4 m/s，转动周期为2 s，则(　　)
A．角速度为0.5 rad/s
B．转速为0.5 r/s
C．轨迹半径为 m
D．加速度大小为4π m/s2
2．如图是摩托车比赛转弯时的情形，转弯处路面常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动．对于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是 （ ）
A. 摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用
B．摩托车所受外力的合力小于所需的向心力
C．摩托车将沿其线速度的方向与半径向外的方向沿直线滑去
D．摩托车将沿其半径方向沿直线滑去
【课堂突破】
1. 圆周运动中的传动问题
例1．如图所示，A、B是两个摩擦传动轮，两轮半径大小关系为RA＝2RB，则两轮边缘上的(　　)
A．线速度之比vA：vB=1：2

B．周期之比TA：TB=1：2

C．角速度之比ωA：ωB=1：2

D．向心加速度之比aA：aB=2:1

例2．如图所示是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为R1的大齿轮，Ⅱ是半径为R2的小齿轮，Ⅲ是半径为R3的后轮，假设脚踏板的转速为n，则自行车前进的速度为(　 　)．





?
A.? B.? C.? D.
2. 水平面内圆周运动
例3．“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的桶面上做圆周运动而不掉下来．如图所示，已知桶壁的倾角为θ，车和人的总质量为m，做圆周运动的半径为r.若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力，下列说法正确的是 ( )
A.桶面对车的弹力为
B.桶面对车的弹力为
C. 人和车的速度为
D.人和车的速度为?

例4．如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动。有一个质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球A所在的高度为筒高的一半。已知重力加速度为g，则(　　)

A．小球A做匀速圆周运动的角速度ω＝
B．小球A受到重力、支持力和向心力三个力作用
C．小球A受到的合力大小为
D．小球A受到的合力方向垂直于筒壁斜向上

3. 竖直面内圆周运动
例题5：乘坐游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动(如图所示)，下列说法正确的是 (　　)．
A．车在最高点时，人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去
B．人在最高点时，对座位仍可能产生压力，但压力一定小于mg
C．人在最低点时，处于超重状态
D．人在最低点时，对座位的压力大于mg

例题6：长为L的轻杆，一端固定一个小球，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的值为时，杆对小球的弹力为零
B．当v由逐渐增大时，杆对小球的拉力逐渐增大
C．当v由逐渐减小时，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




圆周运动单元复习
姓名 班级 学号
1．选择题（1-5单选）
1．质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是 (　　)
A．速度的大小和方向都改变
B．匀速圆周运动是匀变速曲线运动
C．当物体所受合力全部用来提供向心力时，物体做匀速圆周运动
D．向心加速度大小和方向都不变

2．某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动(　　)
A．半径越大，加速度越大
B．半径越小，周期越大
C．半径越大，角速度越小
D．半径越小，线速度越小

3．摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示。当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜，抵消离心力的作用； 行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样。假设有一超高速列车在水平面内行驶，以360 km/h的速度拐弯，拐弯半径为1 km，则质量为50 kg的乘客在拐弯过程中受到的火车给他的作用力为(g取10 m/s2)(　　)

A．500 N　　　B．1 000 N　　　C．500 N　　　D．0

4．世界一级方程式锦标赛新加坡大奖赛赛道单圈长5.067 km，共有23个弯道，如图所示，赛车在水平路面上转弯时，常常在弯道上冲出跑道，则以下说法正确的是(　　)

A．是由于赛车行驶到弯道时，运动员未能及时转动方向盘才造成赛车冲出跑道的
B．是由于赛车行驶到弯道时，运动员没有及时加速才造成赛车冲出跑道的
C．是由于赛车行驶到弯道时，运动员没有及时减速才造成赛车冲出跑道的
D．由公式F＝mω2r可知，弯道半径越大，越容易冲出跑道

5.如图所示为一种叫做“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μ，在人“贴”在“魔盘”竖直壁上，随“魔盘”一起运动过程中，则下列说法正确的是(　　)




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．如果转速变大，人与器壁之间的摩擦力变大
C．如果转速变大，人与器壁之间的弹力不变
D．“魔盘”的转速一定大于
6.（选做）如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过0.3 s后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰．已知半圆形管道的半径为R＝1 m，小球可看做质点且其质量为m＝1 kg，g取10 m/s2.则(　　)
A．小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是0.9 m
B．小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是1.9 m
C．小球经过管道的B点时，受到管道的作用力FNB的大小是1 N
D．小球经过管道的B点时，受到管道的作用力FNB的大小是2 N


二．计算题
7．如图所示，质量为m的木块，用一轻绳拴着，置于很大的水平转盘上，细绳穿过转盘中央的细管，与质量也为m的小球相连，木块与转盘间的最大静摩擦力为其重力的μ倍(μ＝0.2)，当转盘以角速度ω＝4 rad/s 匀速转动时，要保持木块与转盘相对静止，木块转动半径的范围是多少(g取10 m/s2)?




8．某游乐场有一种叫“空中飞椅”的游乐设施，其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋．若将人和座椅看成是一个质点，则可简化为如图所示的物理模型，其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴OO′转动，设绳长l＝10 m，质点的质量m＝60 kg，转盘静止时质点与转轴之间的距离d＝4 m．转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角θ＝37°.(不计空气阻力及绳重，绳子不可伸长，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)
求：质点与转盘一起做匀速圆周运动时转盘的角速度及绳子的拉力。













参考答案
【例1】C
【例2】C
【例3】AC
【例4】A
【例5】CD
【例6】ABD
巩固训练
1.C
2.C
3.C
4.C
5.D
6.AC
7.答案：0.5 m≤r≤0.75m
8.答案　 rad /s　750 N