内容正文:
专题四 圆周运动中的运动学 学科素养部分
一.核心素养聚焦
考点一物理观念具有与匀速圆周运动相关的运动与相互作用的观念
例题1.关于向心加速度,以下说法中正确的是( )
A.它描述了角速度变化的快慢
B.它描述了线速度大小变化的快慢
C.它描述了线速度方向变化的快慢
D.公式a=只适用于匀速圆周运动
例题2.如图为A、B两物体做匀速圆周运动的向心加速度大小随半径r变化的图像,由图可知( )
A.A物体运动的线速度大小不变
B.A物体运动的角速度不变
C.B物体运动的角速度不变
D.B物体运动的线速度大小不变
考点二. 科学思维 运用匀速圆周运动模型解决圆周运动中传动问题
例题3.如图所示,为一皮带传动装置,右轮半径为r,a为它边缘上一点;左侧是一轮轴,大轮半径为4r,小轮半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若传动过程中皮带不打滑,则 ( C )
(
3
图
)
①a点和b点的线速度大小相等
②a点和b点的角速度大小相等
③a点和c点的线速度大小相等
④a点和d点的向心加速度大小相等
A.①③ B. ②③ C. ③④ D.②④
考点3. 科学思维考查圆周运动与其它运动结合的问题
例题4.如图所示,B为竖直圆轨道的左端点,它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为。一小球在圆轨道左侧的A点以速度平抛,恰好沿B点的切线方向进入圆轨道。已知重力加速度为g,则AB之间的水平距离为 ( )
A. B. C. D.
例题5.如图所示,竖直圆筒内壁光滑,半径为R,上部侧面A处开有小口,在小口A的正下方h处亦有与A大小相同的小口B,小球从小口A沿切线方向水平射入筒内,使小球紧贴筒内壁运动,要使小球从B口处飞出,小球进入A口的最小速率υ0 为
A. B. . C. D.
二.学业质量测评
选择题
1.做匀速圆周运动的两物体甲和乙,它们的向心加速度分别为a1和a2,且a1>a2,下列判断正确的是( )
A.甲的线速度大于乙的线速度
B.甲的角速度比乙的角速度小
C.甲的轨道半径比乙的轨道半径小
D.甲的速度方向比乙的速度方向变化快
2.一小球被细绳拴着,在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,向心加速度为an,那么( )
A.角速度ω=
B.时间t内通过的路程为s=t
C.周期T=
D.小球的时间t内通过的位移s=t
3.如图所示,一轻杆一端固定在O点,杆的中点固定一小球,小球绕O点在竖直平面内以速率v做匀速圆周运动,在转过的圆心角为的时间内杆的端点通过的弧长为s,下列说法正确的是( )
A.杆长为
B.小球转动的角速度大小为
C.小球转动的周期为
D.小球的向心加速度为
4.图所示是一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是
A.a、b和c三点的线速度大小相等 B.a、b和c三点的角速度相等
C.a、b的角速度比c的大 D.c的线速度比a、b的大
5.如图所示,O、O′为两个皮带轮,O轮的半径为r,O′轮的半径为R,且R>r,M点为O轮边缘上的一点,N点为O′轮上的任意一点,当皮带轮转动时,(设转动过程中不打滑)则( )
A.M点的向心加速度一定大于N点的向心加速度
B.M点的向心加速度一定等于N点的向心加速度
C.M点的向心加速度可能小于N点的向心加速度
D.M点的向心加速度可能等于N点的向心加速度
6.如图所示,靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑,大轮半径是小轮半径的2倍.A、B分别为大、小轮边缘上的点,C为大轮上一条半径的中点.则( )
(
6题图
)
A.两轮转动的角速度相等
B.大轮转动的角速度是小轮的2倍
C.质点加速度aA=2aB
D.质点加速度aB=4aC
7.小明撑一雨伞站在水平地面上,伞面边缘点所围圆形的半径为R,现将雨伞绕竖直伞杆以角速度匀速旋转,伞边缘上的水滴落到地面,落点形成一半径为的圆形,当地重力加速度的大小为,根据以上数据可推知伞边缘距地面的高度为A
A. B. C. D.
8.如图所示,一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一P点,飞镖抛出时与P等高,且距离P点为l。当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时,圆盘以绕过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力,重力加速度为g,若飞镖恰好击中P点,则( )
A.飞镖击中P点所需的时间为 B.圆盘的半径可能为
C.圆盘转动角速度的最小值为 D.P点随圆盘转动的线速