第6章 圆周运动 章末复习方案（教师用书Word）-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（人教版2019）

命题视角一　描述圆周运动的物理量 1．(2021·全国甲)“旋转纽扣”是一种传统游戏．如图所示，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现．拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50 r/s，此时纽扣上距离中心1 cm处的点向心加速度大小约为(　　) A．10 m/s2 B．100 m/s2 C．1 000 m/s2 D．10 000 m/s2 答案　C 解析　由题意可知，纽扣在转动的过程中的角速度为ω＝2πn＝100π rad/s，由向心加速度公式可得an＝ω2r＝(100π)2×0.01 m/s2≈1 000 m/s2，选项C正确． 2．(2023·全国甲)一质点做匀速圆周运动，若其所受合力的大小与轨道半径的n次方成正比，运动周期与轨道半径成反比，则n等于(　　) A．1 B．2 C．3 D．4 答案　C 解析　质点做匀速圆周运动，根据题意设周期T＝，合外力等于向心力，根据F合＝Fn＝mr，联立可得Fn＝r3，其中为常数，r的指数为3，故题中n＝3，选项C正确． 3．(江苏)(多选)火车以60 m/s的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10 s内匀速转过了约10°.在此10 s时间内，火车(　　) A．运动路程为600 m B．加速度为零 C．角速度约为1 rad/s D．转弯半径约为3.4 km 答案　AD 解析　运动路程s＝vt＝600 m，选项A正确；角速度ω＝＝ rad/s＝ rad/s，选项C错误；根据v＝ωr，得r＝≈3.4 km，选项D正确；a＝ω2r≈1.0 m/s2 ，选项B错误． 命题视角二　圆周运动规律的应用 1．(2021·广东)由于高度限制，车库出入口采用图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成，P、Q为横杆的两个端点．在道闸抬起过程中，杆PQ始终保持水平．杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是(　　) A．P点的线速度大小不变 B．P点的加速度方向不变 C．Q点在竖直方向做匀速运动 D．Q点在水平方向做匀速运动 答案　A 解析　由题可知杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°，则P点绕O点做匀速圆周运动，则P点的线速度大小不变，加速度方向时刻指向O点，选项A正确，B错误； Q点在竖直方向的运动与P点相同，相对于O点在竖直方向的位置y关于时间t的关系为y＝lOP·sin (＋ωt)，则可知Q点在竖直方向不是做匀速运动，选项C错误；Q点相对于O点在水平方向的位置x关于时间t的关系为x＝lOP·cos (＋ωt)＋lPQ，则可知Q点在水平方向也不是做匀速运动，选项D错误． 2．(2020·全国Ⅰ)如图所示，一同学表演荡秋千．已知秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg.绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8 m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为(　　) A．200 N B．400 N C．600 N D．800 N 答案　B 解析　取同学和秋千为研究对象进行受力分析，根据牛顿第二定律，2F－mg＝m，代入数据解得F＝410 N，选项B正确． 3．(2023·江苏)“转碟”是传统的杂技项目，如图所示，质量为m的发光物体放在半径为r的碟子边缘，杂技演员用杆顶住碟子中心，使发光物体随碟子一起在水平面内绕A点做匀速圆周运动．当角速度为时ω0，碟子边缘看似一个光环．求此时发光物体的速度大小v0和受到的静摩擦力大小f. 解析 发光体的速度v0＝ω0r，发光体做匀速圆周运动， 则静摩擦力充当做圆周运动的向心力， 则静摩擦力大小为f＝mωr. 答案　ω0r　mωr 第六章综合测评 (建议用时：75分钟　满分：100分) 一、选择题(共11道题，每题4分，共44分．第1～7小题为单选题，第8～11题为多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分) 1．关于下列图像的说法正确的是(　　) A．图甲中，大齿轮和小齿轮上各点转动时线速度相同 B．图乙中，医务人员用离心机分离血清，血浆和红细胞均受到离心力的作用 C．图丙中，汽车在水平路面转弯时，汽车受到重力、向心力、弹力三个力作用 D．图丁中，砂轮不能转速过高，以防止砂轮破裂而酿成事故 答案　D 解析　大齿轮和小齿轮上各点转动时线速度大小相同，但是方向不一定相同，选项A错误；医务人员用离心机分离血清，混合液不同部分做离心运动是由于外力不足以提供向心力造成的，不是受到离心力的作用，选项B错误；汽车在水平路面转弯时，汽车受到重力、摩擦力、弹力三个力作用，其中的摩擦力提供汽车转弯的向心力，选项C错误；砂轮上的各点之间的引力提供向心力，F＝4mrπ2n2，砂轮转速