专题04 圆周运动-2022年高考物理一轮复习综合练（沪教版）

专题04 圆周运动 ( 一、 曲线运动的条件与特点 ) 1．质点做曲线运动的条件： 方法1——从运动学与动力学的角度判断 方法2——从运动轨迹的角度判断 (1)若物体所受合力方向与速度方向在同一直线上，则物体做直线运动。 (2)若物体所受合力方向与速度方向不在同一直线上，则物体做曲线运动。 2.曲线运动的特点： 做曲线运动的物体，其速度方向与运动轨迹相切，所受的合力方向与速度方向不在同一条直线上，合力改变物体的运动状态，据此可以判断： (1)已知运动轨迹，可以判断合力的大致方向在轨迹的包围区间(凹侧)，如图所示。 (2)根据受力方向和速度方向可以判断轨迹的大致弯曲方向。 (3)根据合力方向与速度方向间的夹角，判断物体的速率变化情况：夹角为锐角时，速率变大；夹角为钝角时，速率变小；合力方向与速度方向垂直时，速率不变，这是匀速圆周运动的受力条件。 【例题解析】 例1. “神舟十一号”飞船于2016年10月17日发射升空，在靠近轨道沿曲线从M点到N点的飞行过程中，速度逐渐减小，在此过程中“神舟十一号”所受合力的方向可能是(　　) 例2. 一架飞机在高空中由西向东沿水平方向做匀速飞行，飞机每隔相同时间空投一个物体，共连续空投了6个物体（不计空气阻力）。下图是从地面某时刻观察到的6个空投物体的位置，其中正确的是（） A. B. C. D. 【课堂练习】 1. 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．小球一定做曲线运动 B．小球的位置可能保持不变 C．小球的速度大小可能保持不变 D．小球的加速度一定保持不变 2. 春节期间人们放飞孔明灯表达对新年的祝福。如图所示，孔明灯在竖直Oy方向做匀加速运动，在水平Ox方向做匀速运动，孔明灯的运动轨迹可能为图中的(　　) A．直线OA　　　　　 B．曲线OB C．曲线OC D．曲线OD 3. 在足球场上罚任意球时，运动员踢出的足球，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，轨迹如图所示。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法中正确的是(　　) A．合外力的方向与速度方向在一条直线上 B．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧 C．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向 D．合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向 ( 二 、 曲线运动的条件与特点 ) 1．对公式v＝ωr的理解 当r一定时，v与ω成正比；当ω一定时，v与r成正比；当v一定时，ω与r成反比。 2．对a＝＝ω2r的理解 当v一定时，a与r成反比；当ω一定时，a与r成正比。 3．常见的三种传动方式及特点 (1)皮带传动：如图甲、乙所示，皮带与两轮之间无相对滑动时，两轮边缘线速度大小相等，即vA＝vB。 (2)摩擦传动：如图丙所示，两轮边缘接触，接触点无打滑现象时，两轮边缘线速度大小相等，即vA＝vB。 (3)同轴传动：如图丁所示，两轮固定在一起绕同一转轴转动，两轮转动的角速度大小相等，即ωA＝ωB。 4.向心力的来源 (1)向心力的方向沿半径指向圆心；(2)向心力来源：一个力或几个力的合力或某个力的分力。 5.向心力的确定 (1)确定圆周运动的轨道所在的平面，确定圆心的位置。 (2)分析物体的受力情况，找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力就是向心力。 6.向心力与合力的关系 (1)匀速圆周运动 (2)变速圆周运动 【例题解析】 例1. 如图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。已知主动轮做顺时针转动，转速为n1，转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是(　　 ) A．从动轮做顺时针转动 B．从动轮做逆时针转动 C．从动轮边缘线速度大小为n1 D．从动轮的转速为n1 例2. 铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则(　　) A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压 C．这时铁轨对火车的支持力等于 D．这时铁轨对火车的支持力大于 例3. 洗衣机的脱水筒如图所示，设其半径为并绕竖直轴线以角速度匀速转动。质量不同的小物件、随脱水筒转动且相对筒壁静止。则　　 A．转速减小，质量大的物件先下落 B．转速增加，物件对筒壁的压力均增加 C．转速增加，物件受到的摩擦力均增加 D．转动过程中两物件的向心加速度