期末冲刺一- 圆周运动 （基本概念+典型题型）-2022-2023学年高一物理期末冲刺必刷专题训练（人教版2019必修第二册）

期末复习讲义一 ------- 圆周运动 (精选各地最新试题，老师们可根据学情灵活选取) 知识梳理 1、 描述圆周运动的物理量 (1)线速度：是描述质点绕圆周　 　的物理量，线速度的方向即为该点　 　方向，其大小的定义式为 . (2)角速度：是描述质点绕圆心　 　的物理量，其定义式为ω＝，国际单位为　 　. (3)周期和频率：周期和频率都是描述圆周　 　的物理量，用周期和频率计算线速度的公式为 ，用周期和频率计算角速度的公式为 . (4)向心加速度：是描述质点线速度方向变化快慢的物理量，向心加速度的方向指向圆心，其大小的定义式为 或　 　. (5)向心力：向心力是物体做圆周运动时受到的总指向圆心的力，其作用效果是使物体获得向心加速度(由此而得名)，其效果只改变线速度的　 　，而不改变线速度的　 　，其大小可表示为 　或　 　，方向时刻与运动的方向　 　，它是根据效果命名的力. 说明：向心力，可以是几个力的合力，也可以是某个力的一个分力；既可能是重力、弹力、摩擦力，也可能是电场力、磁场力或其他性质的力.如果物体做匀速圆周运动，则所受合力一定全部用来提供向心力. 二、匀速圆周运动 1．运动特点(1)速度大小 ，方向时刻改变的变速运动．(2)加速度大小 ，方向指向 的变加速曲线运动．(3)角速度、周期都是 的． 2．物体做匀速圆周运动的条件 合外力大小 ，方向始终与速度方向 ，且指向 三、非匀速圆周运动 1．运动特点(1)速度大小和方向均 的变速曲线运动． (2)加速度的方向不一定指向圆心，可以将加速度分解为 加速度和 加速度． 2．向心力与合外力的关系 将合外力沿半径方向和垂直于半径方向进行分解，其中沿半径方向指向圆心的分力叫做 ，向心力产生 加速度，其作用是改变速度 ；合外力沿垂直于半径方向的分力产生 加速度，其作用是改变速度的 ． 四、火车转弯问题 外轨略高于内轨，使得火车所受重力和支持力的合外力FN提供向心力。 标准速度： （1）当v＝时，内外轨均不受侧向挤压的力 （2）当v＞时， 受到侧向挤压的力 （3）当v＜时， 受到侧向挤压的力 五、汽车过桥 1、拱形桥：汽车在桥上以速度v经过最高点时，汽车所受重力mg及 的合力提供向心力，如图所示根据牛顿第二定律有： = m ，即FN= 。汽车对桥的压力与桥对汽车的支持力是一对 力，故汽车对桥的压力 其重力。v越大，FN越 。当FN=0时，可得v= 。若速度大于 时，汽车所需的向心力会 重力，这时汽车将 桥面。 2、凹形桥：汽车经过凹桥最低点时，受 力和 力，其合力充当向心力。用牛顿第二定律列方程： ；车对桥的压力F 车的重力，而且v越大，车对桥的压力越 。 六、竖直面内圆周运动的轻绳、轻杆模型 轻绳模型 轻杆模型 常见类型 均是没有支撑的小球 均是有支撑的小球 过最高点的临界条件 由mg＝m得v临＝ v临＝0 讨论 分析 (1)过最高点时，v≥ ，FN＋mg＝m，绳、轨道对球产生弹力FN (2)当v＜时，不能过最高点，在到达最高点前小球已经脱离了圆轨道 (1)当v＝0时，FN＝mg，FN为支持力，沿半径背离圆心 (2)当0＜v＜时，mg－FN＝m，FN背离圆心，随v的增大而减小 (3)当v＝时，FN＝0 (4)当v＞时，FN＋mg＝m，FN指向圆心并随v的增大而增大 典型题型练习 题组一：基本概念 1．（2023春·新疆昌吉·高一校考期中）下列四幅图是有关生活中的圆周运动的实例分析，其中说法正确的是（    ）      A．汽车通过凹形桥的最低点时，速度越快越容易爆胎 B．铁路的转弯处，外轨比内轨高是为了利用轮缘与内轨的侧压力来帮助火车转弯 C．“水流星”表演中，在最高点处水对桶底一定有压力 D．洗衣机的脱水是利用了失重现象 2．（2023春·山东济宁·高一校考期中）关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（    ） A．线速度越大，角速度一定越大 B．匀速圆周运动是一种变加速运动 C．任意相等时间内通过的位移相等 D．做匀