第6章 圆周运动 章末整合 素养提升-【成才之路•学案】2025-2026学年高中物理必修第二册同步新课程学习指导(人教版)

060 低处时对路面的压力为N2,则 imfo A.N<mg B.N=mg A.处于超重状态 C.N,<mg D.N,=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 D对座椅的作用力为觉 一起运动，当游客以速度v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 V=尧线速度 v=ωr ω=是角速度 同轴传动 T=2”周期 传动问题 皮带传动 描述圆周运 f频率 动的物理量 题型 齿轮传动 n时=是元转速 周期性问题 F=mwr=m￥向心力 连接体问题 临界问题 a=wr=￥向心加速度 竖直面内的圆周运动 只改变线速度方向 效果 不改变线速度大小 圆周运动 某个力 火车转弯 某几个力的合力 来源 向心力 应用实例 汽车过拱形桥 某个力的分力 航天器中的失重现象 匀速圆周运动FF合 Fn与F含 离心运动 的关系 非匀速圆周运动Fn卡F6 ●高考真题专练 N 外方 热点专练1圆周运动过程中各个物理量之间 的关系 A.10m/s2 B.100m/s2 1.(2021·全国甲卷·T15)“旋转纽扣”是一种 C.1000m/s2 D.10000m/s2 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50r/s,此时纽 保持水平。杆OP绕O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 X602%=0 道为半圆的匀速圆周运动，如图所示，若 30 甲、乙两名运动员同时进人弯道，滑行半 径分别为R甲=8m、R乙=9m,滑行速率分 A.P点的线速度大小不变 别为v甲=10m/s、vz=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·7)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。 R R (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v=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)“转碟”是传统的 6.(多选)(2021·河北选择考·9)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ω，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f。 ω'>w,则与以w匀速转动时相比，以o'匀速 A· 转动时 w心 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R2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、1、w1和h2、2、w2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 A.若h1=h2,则v1:2=R2:R B.若y1=2,则h1:h2=R12:R22 C.若w,=w2,心1=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入每个花 请同学们认真完成考案（二） 盆的水量相同，则ω1=ω2mg,根据牛顿第三定律，可知游客对座椅的作用力为F、'= 故C错误；由圆周运动规律得：F合=mw2MP,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。 F、=mR-mg,D错误。故选B。 .BD根据平抛运动的规律h=),R=,解得R= 2h 章末整合 素养提升 可知若h1=h2,则：2=R:R2,若叫1=2，则h1:h2= 高考真题专练 R2:R2,选项A错误，B正确；若01=2，则喷水嘴各转动一 1.C纽扣转动的角速度为o=2n=100m,由向心加速度公式！ 周的时间相同，因1=2，出水口的横截面积相同，可知单位 可知a=w2r=(100π)2r,由π2≈10可得a≈1000m/s2,故选 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 项C正确，A、B、D错误。 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 2.A由题知，杆OP绕0点从与水平方向成30°角匀速转动到 多，选项C错误；设出水口横截面积为S。,喷水速度为v,若 60°角，则P点绕0点做匀速圆周运动，由v=or可得，P点的 o1=o2,则喷水管转动一周的时间相等，因h相等，则水落地 线速度大小不变，A正确；P点绕O点做匀速圆周运动，P点 的时间相等，即t=￡，在圆周上单位时间内单位长度的水量 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 为Q。= vAtSo_RSo So oR△oRtot S。一，则喷水嘴转动一周每个花 向上速度逐渐减小，水平方向上的速度逐渐增大，C、D错误。 /2h 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， 盆中的水量相同，选项D正确。 设在最高点绳子与竖直方向的夹角为，最高点速度为零，所 :8.Wor moo r 以向心力为零，则F-mgcos0=0,选项A正确，B错误；在最 解析：发光物体的速度。=wo「，发光物体做匀速圆周运动，则 高点速度为零，但沿圆周运动切线方向重力分力为G= 静摩擦力充当做圆周运动的向心力，则静摩擦力大小为 mgsin0,所以合外力不为零，选项C、D错误。 f=moo'ro 4C质点做匀速圆周运动，根据题意设周期T=仁，合力等于 第七章万有引力与宇宙航行 向心力，根据F。=￡n芹，联立可得E:织，其中 1.行星的运动 4mm为常数，r的指数为3，故题中n=3,故选C。 探究点1 5.(1)2.7m/s(2)见解析 ;基础梳理 解析：(1)根据速度一位移公式有v2=2ax 一、1.(1)地球(2)地球(3)托勒密 代入数据可得a=2.7m/s2。 2.（1)太阳(2)哥白尼 (2)根据向心加速度的表达式a= 3.（1)匀速圆周(2)第谷不符 R 二、1椭圆椭圆的一个焦点2.面积相等 可得甲、乙的向心加速度之比为 3.半长轴的三次方公转周期的二次方都相同 是器 [判断正误] (1)×(2)V(3)×(4)V(5)V 甲、乙两名运动员做匀速圆周运动， 提示：(1)所有行星都在绕太阳运动，轨道为椭圆。(3)行星 则运动的时间为t=R 与太阳连线在相等时间内扫过的面积相等，近日点速率最大， 代入数据可得甲、乙运动的时间为 远日点速率最小。 9r5 类型一 典题1：AB太阳系中八大行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，而 因为t<tz,所以甲先出弯道。 太阳位于八大行星椭圆轨道的一个共同焦点上，故A正确；行 6.BD设弹簧的原长为。，伸长量为x,与竖直方向的夹角为0， 星的运动轨道为椭圆，即行星做曲线运动，速度方向沿轨道的 则：(l,+x)sin0=MP,F4cos0=mg,若小球转动的角速度增 切线方向，故B正确：椭圆上某点的切线并不一定垂直于此点 大，小球的高度降低，则F.增大，cos0增大，Fcos0>mg,所！ 与焦点的连线，故C错误；太阳并非静止，它围绕银河系的中 以小球的高度不会降低，同理可知小球的高度不会升高，x、、 心不断转动，故D错误。 F.均不变，故A错误，B正确；由圆周运动规律得：Fsn0-N跟踪训练1：BC根据开普勒第一定律的内容可以判定，行星绕 =mMP,因不知以o匀速转动时杆对小球弹力的方向，所 太阳运动的轨道是椭圆，有时远离太阳，有时靠近太阳，所以 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，： 它离太阳的距离是变化的，选项A错误，B正确；行星围绕着 219