第6章 圆周运动 章末整合 素养提升(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程物理必修第二册同步学习指导(人教版2019)

060 低处时对路面的压力为N2,则 wwtim A.N<mg B.N =mg A.处于超重状态 C.N2 <mg D.N2 =mg B.加速度方向竖直向下 4.如图所示，过山车的轨道可视为竖直平面内半 C.速度大小一定为√gR 径为R的圆轨道。质量为m的游客随过山车 几对座椅的作用力为受 一起运动，当游客以速度，经过圆轨道最高点 时 ( 夯基提能作业 请同学们认真完成练案[9] 章末整合 素养提升 ●知识网络构建 =岩戏速度 v=wr w=是角速度 同抽传动 T=恶周期 传动问题 皮争传动 T= 描述圆周运 f频奉 动的物理量 题型 齿轮传动 n时=我元转速 周期性问题 F=mw=m￥何心力 连接体问题 aw=￥问心加速度 临界问题 经直西内的因周运动 只改变坑意度方问 效果 不改变战速厦大小 圆周运动 菜个力 火车转 某几个力的合力 来源 向心力 应用实例 汽车过拱形排 某个力的分力 航天器中的失查现象 习速圆周运动F=F。 高心达动 的关系 非习速圆周达动F.卡F ●高考真题专练 热点专练1圆周运动过程中各个物理量之间 外 外力 的关系 A.10 m/s2 B.100m/s2 1.(2021·全国甲卷·T15)“旋转纽扣”是一种 C.1000m/s2 D.10000m/s3 2.(2021·广东选择考·T4)由于高度限制，车 传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽 库出入口采用如图所示的曲杆道闸。道闸由 扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的 转动杆OP与横杆PQ链接而成，P、Q为横杆 两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次 的两个端点。在道闸抬起过程中，杆PQ始终 后，纽扣绕其中心的转速可达50/s,此时纽 保持水平。杆OP绕0点从与水平方向成30 扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约 角匀速转动到60°角的过程中，下列说法正确 为 的是 ●061 分0 (2)如果把运动员在弯道滑行的过程看作轨 6%=0 道为半圆的匀速圆周运动，如图所示，若 030 甲、乙两名运动员同时进入弯道，滑行半 wwwwwwwwwwwwwwwwwwww 径分别为R甲=8m、R2=9m,滑行速率分 A.P点的线速度大小不变 别为甲=10m/s、乙=11m/s,求甲、乙过 B.P点的加速度方向不变 弯道时的向心加速度大小之比，并通过计 C.Q点在竖直方向做匀速运动 算判断哪位运动员先出弯道。 D.Q点在水平方向做匀速运动 3.(2021·浙江6月选考·T7)质量为m的小明 坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示， 对该时刻，下列说法正确的是 A.秋千对小明的作用力小于mg B.秋千对小明的作用力大于mg C.小明的速度为零，所受合力为零 D.小明的加速度为零，所受合力为零 4.(2023·全国甲卷·T17）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 5.(2022·辽宁选择考)2022年北京冬奥会短道 速滑混合团体2000米接力决赛中，我国短道 速滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金。 (1)如果把运动员起跑后进入弯道前的过程 看作初速度为零的匀加速直线运动，若运 动员加速到速度)=9m/s时，滑过的距离 x=15m,求加速度的大小： 062 热点题型2：圆周运动过程中的临界条件 8.(2023·江苏选择考·T13)“转磔”是传统的 6.(多选)(2021·河北选择考·T9)如图，矩形 杂技项目，如图所示，质量为m的发光物体放 金属框MNQP竖直放置，其中MN、PQ足够 在半径为「的碟子边缘，杂技演员用杆顶住碟 长，且PQ杆光滑。一根轻弹簧一端固定在M 子中心，使发光物体随碟子一起在水平面内绕 点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿 A点做匀速圆周运动。当角速度为时，碟 过PQ杆。金属框绕MN轴分别以角速度ω 子边缘看似一个光环。求此时发光物体的速 和ω'匀速转动时，小球均相对PQ杆静止。若 度大小。和受到的静摩擦力大小∫。 w'>w,则与以ω匀速转动时相比，以o'匀速 A· 转动时 A.小球的高度一定降低 B.弹簧弹力的大小一定不变 C.小球对杆压力的大小一定变大 D.小球所受合外力的大小一定变大 7.(多选)(2022·河北选择考)如图，广场水平 地面上同种盆栽紧密排列在以O为圆心、R 和R,为半径的同心圆上，圆心处装有竖直细 水管，其上端水平喷水嘴的高度、出水速度及 转动的角速度均可调节，以保障喷出的水全部 落入相应的花盆中。依次给内圈和外圈上的 盆栽浇水时，喷水嘴的高度、出水速度及转动 的角速度分别用h1、、w1和h2、2、2表示。 花盆大小相同，半径远小于同心圆半径，出水 口的横截面积保持不变，忽略喷水嘴水平长度 和空气阻力。下列说法正确的是 R A.若h=h2,则r1:2=R2:R B.若1=2，则h1:h2=R2:R22 C.若o,=2,,=2,喷水嘴各转动一周，则落 入每个花盆的水量相同 素养等级测评 D.若h=h2,喷水嘴各转动一周且落人每个花 请同学们认真完成考案（二） 盆的水量相同，则，=w24 m/s _9 到达A点时速度为，=√+y,=5m/s 因为1，<z,所以甲先出亨道。 设摩托车落至A点时速度方向与水平方向的夹角为，则有 :6.BD设弹簧的原长为，伸长量为x,与竖直方向的夹角为8， 则：(+x)sin0=MP,Fs0=mg,若小球转动的角速度增 即有a=53°，所以有8=2=106° 大，小球的高度降低，则F增大，cs9增大，Fc0s0>mg,所 (3)对摩托车受力分析可知，摩托车受到的指向圆心方向的 以小球的高度不会降低，同理可知小球的高度不会升高，x,8、 F均不变，故A错误，B正硫：由圆周运动规律得：Fin0-N 合力作为圆周运动的向心力，所以有F1一mg08=mR =m。P,因不知以w匀速转动时杆对小球弹力的方向.所 代入数据解得F、=5580N。 以小球转动的角速度增大，小球对杆压力的大小不一定变大， 人和车运动到A点时对轨道的压力Fx1'=F,=5580N。 故C错误：由圆周运动规律得：F。=m2MP,小球转动的角 速度增大，小球所受合外力的大小一定变大，故D正确 章末整合素养提升 高考真题专练 7.BD根据平抛运动的脱律=之d,R=,解得R=”√ 2h 1.C纽扣转动的角速度为仙=2πn=100π，由向心加速度公式 可知若h1=,则：马=R,:R,若马=，则h,:h= 可知a=w2r=(100x)2r由2=10可得a=1000m/s2,故选 R,2:R2,选项A错误，B正确：若=w2,侧喷水嘴各转动一 项C正确，A、B,D错误 周的时间相同，因书=？，出水口的横截面积相同，可知单位 2.A由题知，杆0P绕0点从与水平方向成30°角匀速转动到 时间喷出水的质量相同，喷水嘴转动一周喷出的水量相同，但 因内圈上的花盆总数量较小，可知每一个花盆得到的水量较 60°角，则P点绕O点做匀速圆周运动，由v=城可得，P点的 多，选项C错误：设出水口横截面积为S。,喷水速度为，若 线速度大小不变，A正确：P点绕O点做匀速圆周运动，P点 仙，=，，则喷水管转动一周的时间相等，因h相等，则水落地 的加速度方向时刻指向O点，B错误：Q点在竖直方向和水平 方向的运动都与P点相同.故Q点也做匀速圆周运动.竖直方 的时间相等，即1=R,在圆同上单位时间内单位长度的水量 向上速度逐渐减小，水平方向上的速度逐渐增大，C,D错误。 为Q。= ,则喷水嘴转动一周每个花 3.A小明在荡秋千经过最高点时，绳子拉力，重力提供向心力： R△！auRl 2h 设在最高点绳子与竖直方向的夹角为8，最高点速度为零，所 O g 以向心力为零，则F-mge0s9=0,选项A正确，B错误：在最 盆中的水量相同，选项D正确。 :8.wr moa"r 高点速度为零，但沿圆周运动切线方向重力分力为G,= 解析：发光物体的速度=”，发光物体微匀速圆周运动，则 ngsin 8,所以合外力不为零，选项C、D错误 静摩擦力充当做圆周运动的向心力，则静摩擦力大小为 4.C质点做匀速圆周运动，根据题意设周期T=,合力等于 f=moo'ro 向心力，根据F=R=亭，联立可得尺，其中 第七章万有引力与宇宙航行 4mr为常数，r的指数为3，故题中n=3,放选C。 1,行星的运动 k2 5.(1)2.7m/s2(2)见解析 探究点1 解析：(1)根据速度一位移公式有2=2a 基础梳理 代入数据可得a=2.7m/g2 一，1.(1)地球(2)地球(3)托物密 2.(1)太阳(2)哥白尼 (2)根据向心加速度的表达式“=尺 3.(1)匀速圆周(2)第谷不符 可得甲、乙的向心加速度之比为 二、1.椭圆椭圆的一个焦点2.面积相等 ar r'R 225 3.半长轴的三次方公转周期的二次方都相同 a2×R2漫 「判断正误] 甲、乙两名运动员做匀速圆周运动， (1)×(2)V(3)×(4)V(5)V 则运动的时间为1=水 提示：(1)所有行星都在绕太阳运动，轨道为槽圆。(3)行星 与太阳连线在相等时阿内扫过的面积相等，近日点速率最大， 代入数据可得甲，乙运动的时间为 运日点速率最小。 230