第二章　匀速圆周运动 复习提升（含答案解析）

第二章　匀速圆周运动 本章复习提升 易混易错练 易错点1 对“圆周运动的加速度”认识不清 1.如图所示,细绳的一端固定,另一端系一小球,让小球在竖直面内做圆周运动。关于小球运动到P点时的加速度方向,下列图中可能正确的是 ( ) A B C D 易错点2 忽视圆周运动周期性导致漏解 2.(多选题)半径为R=1 m的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动,A为圆盘边缘上一点,在O点的正上方将一个可视为质点的小球以4 m/s的速度水平抛出,半径OA方向恰好与该初速度的方向相同,如图所示。若小球与圆盘只碰一次,且落在A点,则圆盘转动的角速度大小可能是 ( ) A.8π rad/s B.12π rad/s C.16π rad/s D.20π rad/s 易错点3 不能正确建立匀速圆周运动的模型 导致错解 3.质量为m的飞机以恒定速率v在空中水平盘旋,如图所示,其做匀速圆周运动的半径为R,重力加速度为g,则此时空气对飞机的升力大小为 ( ) A.m B.mg C.m D.m 易错点4 混淆绳模型与杆模型的临界条件而出错 4.(多选题)如图所示,长为l的轻杆,一端固定一个小球(可视为质点),另一端固定在轴上,使小球在竖直平面内做圆周运动。重力加速度为g。下列叙述正确的是 ( ) A.小球在最高点时的最小速度vmin= B.小球在最高点时,杆对球的作用力可能为支持力 C.小球在最高点时的速度v由逐渐增大,杆对小球的拉力也逐渐增大 D.小球在最低点时,杆对球的作用力一定为拉力 思想方法练 一、假设法 方法概述 假设法是一种常用的解题方法。其主要思路是根据题目中的已知条件或结论作出某种假设,然后按已知条件进行推算,根据结果出现的矛盾做适当调整,从而找到正确答案。 1.如图所示,质量为m的小球固定在长为L的细杆一端,绕细杆的另一端O点在竖直面内做圆周运动,小球转到最高点A时,线速度大小为,则此时小球对细杆的作用力方向和大小分别为 ( ) A.向下, C.向上, 二、临界分析法 方法概述 一种物理现象过渡为另一种物理现象的转折状态叫临界状态。在这种状态下具有的条件,叫临界条件。利用临界条件,推导出有关物理量的取值范围,这就是临界分析法。有些题目会直接给出临界状态,有些题目则需要自己推导临界状态,提取临界条件。 2.如图所示,内壁光滑的圆锥筒的轴线竖直,顶角为2θ=60°,底面半径为R,在底面圆心O处系一根轻质细线,长也为R,细线的另一端连一个小球,小球可视为质点。现给小球一个初速度,使其在水平面内做圆周运动,已知重力加速度为g,则: (1)要使小球不碰到圆锥筒,小球的线速度大小不超过多大 (2)要使细线无拉力,小球的线速度大小应满足什么条件 答案与分层梯度式解析 第二章 匀速圆周运动 本章复习提升 易混易错练 1.D 小球在竖直面内做圆周运动,运动到P点时,所受的合力可分解为沿半径指向圆心的力和沿圆周切线方向的力,可知小球在P点的加速度可分解为沿PO方向的向心加速度和垂直于PO的切向加速度,故D可能正确。 错解分析 本题易错选B。本题中小球做变速圆周运动,其加速度的方向不指向圆心。在变速圆周运动中,向心加速度是物体实际加速度的一个分量,这一点要和匀速圆周运动区分开。 2.AC 小球做平抛运动的时间t=(n=1,2,3,…),解得ω=8nπ rad/s(n=1,2,3,…)。当n=1时,ω=8π rad/s;当n=2时,ω=16π rad/s。故A、C正确。 错解分析 本题易漏选C,忽视了匀速圆周运动的周期性,只考虑圆盘转过一周的情况,从而片面地得出一个答案。 3.C 飞机在空中水平盘旋时在水平面内做匀速圆周运动,受到的重力和升力的合力提供向心力,示意图如图所示,Fn=m。故选C。 错解分析 本题易出错的原因:一是不能正确建立飞机运动的模型(实质上是圆锥摆模型),错误地认为飞机沿倾斜圆轨道做匀速圆周运动,受力情况示意图如图所示,得出F=,错选D;二是对飞机受力情况分析错误,错误地认为空气对飞机的作用力就是向心力,错选A。 4.BCD 小球经过最高点时的 ... ...