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講義6:圓周運(yùn)動(dòng)
李仕才
考綱原文
6年考題
考情分析
2012
2013
2014
2015
2016
2017
1.勻速圓周運(yùn)動(dòng)、角速度、線速度、向心加速度(Ⅰ)
T44
T35
T3
T3、T41、T43、T43(1)、T57(1)
T5、T18
T13
從考試題目可分析出,本專(zhuān)題的內(nèi)容側(cè)重于考查勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),受力情況的判別,以及角速度、線速度、向心加速度、周期等基礎(chǔ)物理量的計(jì)算公式,離心現(xiàn)象考查的比較基礎(chǔ),主要能掌握概念以及日常生活中的離心現(xiàn)象.備考時(shí),要注重公式的識(shí)記,適當(dāng)代入數(shù)據(jù)計(jì)算就可以簡(jiǎn)單得出正確答案.
2.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力(Ⅱ)
T40
T43
T42
T38(1)
T39
3.離心現(xiàn)象(Ⅰ)
T12、T13(1)
T10
T17
考點(diǎn)1 勻速圓周運(yùn)動(dòng)、角速度、線速度、向心加速度 (Ⅰ)
1.(2017年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示,光驅(qū)讀盤(pán)時(shí)光盤(pán)繞固定軸高速轉(zhuǎn)動(dòng).當(dāng)轉(zhuǎn)速恒定時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
A.盤(pán)面上越靠近圓心的點(diǎn),線速度大小越大
B.盤(pán)面上越靠近圓心的點(diǎn),角速度大小越大
C.盤(pán)面上所有點(diǎn)的角速度大小都相等
D.盤(pán)面上所有點(diǎn)的線速度大小都相等
2.(2016年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示,電風(fēng)扇正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),扇葉上P點(diǎn)繞軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則P點(diǎn)的( )
A.線速度保持不變 B.向心加速度不變
C.角速度保持不變 D.向心加速度為0
3.(2016年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)一個(gè)物體在幾個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài),則( )
A.物體一定靜止
B.物體所受的合外力的零
C.物體可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
D.物體一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)
4.(2015年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示,細(xì)繩拉著小球在光滑水平面上先后沿軌道1和軌道2做勻速圓周運(yùn)動(dòng),若拉力F不變,小球在軌道2比在軌道1上運(yùn)動(dòng)的( )
A.周期小 B.轉(zhuǎn)速大
C.線速度小 D.角速度小
5.(2014年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)一條繃緊的皮帶連接兩個(gè)半徑不同的皮帶輪,若皮帶輪做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),兩輪邊緣上的兩點(diǎn)( )
A.角速度相同 B.轉(zhuǎn)動(dòng)周期相同
C.線速度大小相同 D.向心加速度大小相同
6.(2013年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示,手表指針的運(yùn)動(dòng)可看做勻速運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是( )
A.秒針、分針、時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)周期相同
B.秒針的角速度最大,時(shí)針的角速度最小
C.秒針上A、B兩點(diǎn)線速度一樣大
D.秒針上A、B兩點(diǎn)向心加速度一樣大
7.(2011年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)廣州的廣州塔和上海的東方明珠塔都隨地球的自轉(zhuǎn)一起轉(zhuǎn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )
A.兩座塔的加速度相同 B.兩座塔的線速度相同
C.兩座塔的運(yùn)動(dòng)周期相同 D.兩座塔的角速度不同
1.勻速圓周運(yùn)動(dòng)
(1)定義:質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng),如果在相等的時(shí)間里通過(guò)的弧長(zhǎng)相等,這種運(yùn)動(dòng)就叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng).
(2)特點(diǎn):是變加速運(yùn)動(dòng)(F向、a、v方向時(shí)刻在變化,ω不變).
(3)條件:①具有一定的初速度;②受到的合力大小不變且方向始終與速度方向垂直;③合力與速度始終在一個(gè)確定不變的平面內(nèi).
2.描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量
(1)線速度v:物體在一段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)s與這段時(shí)間t的比值,叫做物體的線速度,即v=s/t.線速度是矢量,其方向就是圓周該點(diǎn)的切線方向.線速度方向是時(shí)刻在變化的,所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng).
(2)角速度ω:連接運(yùn)動(dòng)物體和圓心的半徑在一段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度θ與這段時(shí)間t的比值叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度,即ω=θ/t.對(duì)某一確定的勻速圓周運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō),角速度是恒定不變的,角速度的單位是rad/s.
(3)周期T和頻率f:它們之間的關(guān)系是T=1/f.
(4)描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的各物理量間的關(guān)系:v==2πfr=ωr.
考點(diǎn)2 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力(Ⅱ)
1.(2016年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)小汽車(chē)的質(zhì)量為1.0103 kg,它以4 m/s的速度通過(guò)拱形橋最高點(diǎn),已知最高點(diǎn)橋面的圓弧半徑為16 m.此時(shí)汽車(chē)所受的向心力大小為( )
A.0.5103 N B.1.0103 N
C.4.0103 N D.9.0103 N
2.(2015年1月廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示,汽車(chē)過(guò)拱形橋時(shí)的運(yùn)動(dòng)可以看做勻速圓周運(yùn)動(dòng),質(zhì)量為1噸的汽車(chē)以20 m/s的速度過(guò)橋,橋面的圓弧半徑為500 m,g取9.8 m/s2,則汽車(chē)過(guò)橋面頂點(diǎn)時(shí)對(duì)橋面的壓力是( )
A.800 N B.9 000 N
C.10 000 N D.10 800 N
3.(2014年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)公路路面的傾角為α,設(shè)彎道路段的半徑為R,重力加速度為g,要保證安全,汽車(chē)在彎道路段的行駛速度應(yīng)滿(mǎn)足( )
A.v=gRtan α B.v=gR2tan α
C.v≤ D.v≤
4.(2012年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示,質(zhì)量相等的a、b兩物體放在圓盤(pán)上,到圓心的距離之比是2∶3,圓盤(pán)繞圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),兩物體相對(duì)圓盤(pán)靜止,a、b兩物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力之比是( )
A.1∶1 B.3∶2 C.2∶3 D.9∶4
5.(2010年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示,飛機(jī)在豎直平面內(nèi)俯沖又拉起,這一過(guò)程可看做勻速圓周運(yùn)動(dòng).在最低點(diǎn)時(shí),飛行員對(duì)座椅的壓力為F.設(shè)飛行員所受重力為G.則飛機(jī)在最低點(diǎn)時(shí)( )
A.F=0 B.F
G
1.向心力
(1)定義:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受到的合外力總是沿半徑指向圓心,叫做向心力.
(2)大?。篎=ma=m=mω2r=mr=4π2mf2r.
(3)方向:總是指向圓心.
2.向心加速度
它的大小與線速度、角速度的關(guān)系是a==ω2r,方向總是指向圓心.
考點(diǎn)3 離心現(xiàn)象(Ⅰ)
1.(2017年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖所示,在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的洗衣機(jī)脫水桶內(nèi)壁上,有一件濕衣服隨桶一起轉(zhuǎn)動(dòng),在保證衣服不滑動(dòng)的情況下( )
A.桶轉(zhuǎn)速增大時(shí),衣服對(duì)桶壁的壓力不變
B.桶轉(zhuǎn)速增大時(shí),衣服對(duì)桶壁的壓力減小
C.桶轉(zhuǎn)速足夠大時(shí),衣服上的水滴將做離心運(yùn)動(dòng)
D.桶轉(zhuǎn)速足夠大時(shí),衣服上的水滴將做向心運(yùn)動(dòng)
2.(2016年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)下列現(xiàn)象中,與離心現(xiàn)象無(wú)關(guān)的是( )
A.汽車(chē)啟動(dòng)時(shí),乘客向后傾斜
B.旋轉(zhuǎn)雨傘甩掉傘上的水滴
C.用洗衣機(jī)脫去濕衣服中的水
D.運(yùn)動(dòng)員將鏈球旋轉(zhuǎn)后擲出
3.(2015年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)下列屬于離心現(xiàn)象應(yīng)用的是( )
A.洗衣機(jī)甩干衣服
B.田徑比賽中的標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)
C.跳水運(yùn)動(dòng)員在空中轉(zhuǎn)體
D.回旋加速器中的帶電粒子在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)
1.離心運(yùn)動(dòng)的定義:做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,當(dāng)外界提供的向心力突然消失或數(shù)值變小時(shí)將做離心運(yùn)動(dòng).
2.物體做離心運(yùn)動(dòng)的條件:當(dāng)外界提供的向心力突然消失或變得小于所需的向心力.
一、單項(xiàng)選擇題Ⅰ:本大題共10小題,在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)符合題目要求.
1.(2015年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)以地面為參考系,下列研究對(duì)象中做圓周運(yùn)動(dòng)的是( )
A.運(yùn)動(dòng)員擲出的鏈球
B.行駛列車(chē)上鐘表的時(shí)針尖端
C.行進(jìn)中自行車(chē)輪胎上的氣門(mén)芯
D.教室里的吊扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)葉片上的點(diǎn)
2.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)處于( )
A.平衡狀態(tài)
B.不平衡狀態(tài)
C.速度不變的狀態(tài)
D.加速度不變的狀態(tài)
3.如圖所示,由于地球的自轉(zhuǎn),地球表面上P、Q兩點(diǎn)均繞地球自轉(zhuǎn)軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng),對(duì)于P、Q 兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )
A.P、Q兩點(diǎn)的線速度大小相等
B.P、Q兩點(diǎn)的角速度大小相等
C.P點(diǎn)的角速度比Q點(diǎn)的角速度大
D.P點(diǎn)的線速度比Q點(diǎn)的線速度大
4.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )
A.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)
B.曲線運(yùn)動(dòng)速度的大小一定不斷變化
C.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向可能不變
D.曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向一定同時(shí)改變
5.關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),以下說(shuō)法中正確的是( )
A.勻速運(yùn)動(dòng)
B.勻變速運(yùn)動(dòng)
C.變速運(yùn)動(dòng)
D.以上說(shuō)法都不對(duì)
6.下列哪些現(xiàn)象不是為了防止物體產(chǎn)生離心運(yùn)動(dòng)( )
A.汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)要限制速度
B.轉(zhuǎn)速很快的砂輪半徑不能做得太大
C.在修筑鐵路時(shí),轉(zhuǎn)彎處轉(zhuǎn)道的內(nèi)軌要低于外軌
D.洗衣機(jī)的脫水筒
7.一質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng),則在這段時(shí)間內(nèi)( )
A.速度一定在不斷地改變,加速度也一定不斷地改變
B.速度一定在不斷地改變,加速度可以不變
C.速度可以不變,加速度一定不斷地改變
D.速度可以不變,加速度也可以不變
8.如圖所示,物體在恒力的作用下由A運(yùn)動(dòng)到B,這時(shí)突然使它所受的力反向而大小不變.在此力的作用下,關(guān)于物體以后的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是( )
A.物體可能沿著B(niǎo)a運(yùn)動(dòng)
B.物體可能沿著B(niǎo)b運(yùn)動(dòng)
C.物體可能沿著B(niǎo)c運(yùn)動(dòng)
D.物體可能沿著B(niǎo)A運(yùn)動(dòng)
9.“神舟”十號(hào)飛船于2013年6月11日發(fā)射升空,如圖所示,在“神舟”十號(hào)靠近軌道沿曲線從M點(diǎn)到N點(diǎn)的飛行過(guò)程中,速度逐漸減?。诖诉^(guò)程中“神舟”十號(hào)所受合力的方向可能是( )
10.關(guān)于向心力的說(shuō)法中,正確的是( )
A.物體由于做圓周運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生了一個(gè)向心力
B.向心力不改變圓周運(yùn)動(dòng)物體的速度
C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體其向心力即為其所受的合外力
D.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體其向心力是不變的
二、單項(xiàng)選擇題Ⅱ:本大題共10小題,在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)符合題目要求.
11.一個(gè)電鐘的秒針角速度為( )
A.π rad/s B.2π rad/s
C. rad/s D. rad/s
12.如圖所示,汽車(chē)以速度v通過(guò)一弧形的拱橋頂端時(shí),關(guān)于汽車(chē)受力的說(shuō)法中正確的是( )
A.汽車(chē)的向心力就是它所受的重力
B.汽車(chē)的向心力是它所受的重力與支持力的合力,方向指向圓心
C.汽車(chē)受重力、支持力、牽引力、摩擦力和向心力的作用
D.以上說(shuō)法均不正確
13.如圖所示,圓盤(pán)在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度為4 rad/s,盤(pán)面上距離圓盤(pán)中心0.1 m的位置有一個(gè)質(zhì)量為0.1 kg的小物體隨圓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng).則小物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小為( )
A.0.4 N B.0.04 N
C.1.6 N D.0.16 N
14.關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的線速度的大小和方向,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.大小不變,方向也不變
B.大小不斷改變,方向不變
C.大小不變,方向不斷改變
D.大小不斷改變,方向也不斷改變
15.下面說(shuō)法中正確的是( )
A.物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動(dòng)
B.物體在恒力作用下有可能做圓周運(yùn)動(dòng)
C.物體所受的力始終不與速度垂直,則一定不做圓周運(yùn)動(dòng)
D.物體在變力作用下有可能做曲線運(yùn)動(dòng)
16.(2015年6月廣東學(xué)業(yè)水平考試)衛(wèi)星繞地球的運(yùn)行可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),離地球越遠(yuǎn)的衛(wèi)星( )
A.周期越大 B.角速度越大
C.線速度越大 D.向心加速度越大
17.下列關(guān)于向心加速度的說(shuō)法中,正確的是( )
A.向心加速度的方向始終與速度的方向垂直
B.向心加速度的方向可能與速度方向不垂直
C.向心加速度的方向保持不變
D.向心加速度的方向與速度的方向平行
18.關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體下列說(shuō)法正確的是( )
A.速度不變
B.加速度不變
C.合外力不變
D.是變速曲線運(yùn)動(dòng)
19.汽車(chē)行駛中和離心運(yùn)動(dòng)有關(guān)的是 ( )
A.汽車(chē)開(kāi)進(jìn)泥坑里輪胎打滑
B.汽車(chē)通過(guò)圓形拱橋
C.汽車(chē)直線行駛時(shí)與其他車(chē)輛發(fā)生碰撞
D.汽車(chē)在轉(zhuǎn)彎時(shí)由于速度太快導(dǎo)致翻車(chē)
20.靜止在地球上的物體都要隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )
A.它們的運(yùn)動(dòng)周期都是相同的
B.它們的線速度都是相同的
C.它們的線速度大小都是相同的
D.它們的角速度是不同的
三、多項(xiàng)選擇題:本大題共4小題,在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中,至少有2個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的.
21.如圖所示,繩子的一端固定在O點(diǎn),另一端拴一重物在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)( )
A.轉(zhuǎn)速相同時(shí),繩長(zhǎng)的容易斷
B.周期相同時(shí),繩短的容易斷
C.線速度大小相等時(shí),繩短的容易斷
D.線速度大小相等時(shí),繩長(zhǎng)的容易斷
22.如圖所示,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球,使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),細(xì)線與豎直方向間的夾角為θ,關(guān)于小球的受力情況,下列說(shuō)法正確的是( )
A.小球受到重力、線的拉力和向心力三個(gè)力
B.向心力是細(xì)線的拉力和小球所受重力的合力
C.向心力等于細(xì)線對(duì)小球拉力的水平分量
D.向心力的大小等于mgtan θ
23.(2012年1月廣東學(xué)業(yè)水平考試)一架做飛行表演的飛機(jī),在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).若已知飛機(jī)飛行軌跡的半徑為3 000 m,飛行的線速度為150 m/s,可以求出的有( )
A.飛機(jī)的角速度
B.飛機(jī)的向心力
C.飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的周期
D.飛機(jī)的向心加速度
24.關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是( )
A.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速率圓周運(yùn)動(dòng)
B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是向心力恒定的運(yùn)動(dòng)
C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是加速度的方向始終指向圓心的運(yùn)動(dòng)
D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)
考題導(dǎo)練核心歸納
考點(diǎn)1
1.C 2.C 3.B 4.D
5.【解析】選C.皮帶連接的輪上任意兩點(diǎn)的線速度大小是相同的,由于v==2πfr=ωr,a==ω2r,而半徑不同,則角速度不同,周期不同,向心加速度大小不同.
6.【解析】選B.秒針、分針、時(shí)針的周期不同,時(shí)針周期最大,秒針周期最小,由于ω=可得時(shí)針角速度最小,秒針角速度最大,則A錯(cuò)B對(duì).秒針上A、B的角速度一樣,由于v=ωr得,A、B的半徑不同,所以線速度不相等,由于a=ω2r,所以加速度不相等,則C、D均錯(cuò)誤.
7.【解析】選C.兩座塔均繞地軸轉(zhuǎn)動(dòng),它們的角速度、周期相同;而它們的軌道半徑不同,由v=rω和a=rω2可知,它們的線速度、加速度不同.故C正確.
考點(diǎn)2
1.B
2.【解析】選B.汽車(chē)過(guò)橋面頂點(diǎn)時(shí),重力與支持力的合力提供向心力:mg-N=m,可以求出N=9 000 N,汽車(chē)對(duì)橋面頂點(diǎn)的壓力與所受的支持力是一對(duì)作用力與反作用力,大小相等,則汽車(chē)過(guò)橋面頂點(diǎn)時(shí)對(duì)橋面的壓力是9 000 N.
3.【解析】選D.受力分析得mgtan α=m,得最大速度v=,根據(jù)題意速度應(yīng)該小于或者等于最大速度,選D.
4.【解析】選C.兩者的角速度一樣,由F=mω2r可分析出,C正確.
5.【解析】選D.座椅對(duì)人的支持力N=F,在最低點(diǎn)需要向心力,大小為N-G,則F>G.
考點(diǎn)3
1.C 2.A 3.A
學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)實(shí)戰(zhàn)演練
一、 單項(xiàng)選擇題Ⅰ
1.D
2.【解析】選B.平衡狀態(tài)指的是靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài).勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),且加速度的方向不斷變化,故A、C、D錯(cuò)誤.
3.【解析】選B.P、Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng),共軸轉(zhuǎn)動(dòng),兩者的角速度相等,Q的半徑大,則Q的線速度也大.
4.【解析】選A.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向一直改變,屬于變速運(yùn)動(dòng),A對(duì)C錯(cuò).勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小不變,方向時(shí)刻變化,B、D錯(cuò).
5.【解析】選C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變,但是方向隨時(shí)在變,所以它是變速運(yùn)動(dòng).由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向不斷變化,所以它不是勻變速運(yùn)動(dòng).
6.【解析】選D.ABC都是防止產(chǎn)生離心運(yùn)動(dòng)的,只有D是利用離心現(xiàn)象的.
7.【解析】選B.由勻速圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng),易知速度一定在不斷地改變,加速度可以不變.
8.【解析】選C.AB段受力方向應(yīng)該指向曲線凹側(cè),之后力方向反向,曲線應(yīng)該往力的方向彎曲.
9.【解析】選C.力應(yīng)該指向曲線的凹側(cè),A、D錯(cuò)誤.M到N過(guò)程中,速度減小,說(shuō)明力與速度方向成鈍角,選C.
10.【解析】選C.向心力是按效果命名的力,不是單獨(dú)產(chǎn)生的,A錯(cuò).向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,B錯(cuò).勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體其向心力即為其所受的合外力,C對(duì).向心力要一直跟速度方向垂直,所以向心力是變力.
二、單項(xiàng)選擇題Ⅱ
11.【解析】選D.秒針轉(zhuǎn)一周用的時(shí)間是60 s,ω= rad/s= rad/s.D正確.
12.【解析】選B.汽車(chē)的向心力是它所受的重力與支持力的合力,方向指向圓心,尋找向心力要從半徑方向看,而且受力分析,不能出現(xiàn)向心力,向心力是效果力.
13.【解析】選D.根據(jù)公式F=mω2r可知D正確.
14.【解析】選C.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的線速度大小不變,但是方向隨時(shí)在變化,C正確.
15.【解析】選D.平拋運(yùn)動(dòng)是恒力作用下做的曲線運(yùn)動(dòng),A錯(cuò).圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向時(shí)刻改變,所以物體在恒力作用下不可能做圓周運(yùn)動(dòng),B錯(cuò).豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)或者單擺,物體所受的力始終不與速度垂直,C錯(cuò).勻速圓周運(yùn)動(dòng)就是在變力作用下的曲線運(yùn)動(dòng),D對(duì).
16.A
17.【解析】選A.向心加速度的方向始終與速度的方向垂直,指向圓心,A正確.
18.【解析】選D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度、加速度、合外力方向一直在改變,ABC錯(cuò).速度一直改變,軌跡是曲線,屬于變速曲線運(yùn)動(dòng),D對(duì).
19.【解析】選D.易知D選項(xiàng)屬于離心現(xiàn)象.
20.【解析】選A.地球繞自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),所有地球上各點(diǎn)的周期及角速度都是相同的,地球表面物體做圓周運(yùn)動(dòng)的平面是物體所在緯度線平面,其圓心分布在整條自轉(zhuǎn)軸上.不同緯度處物體做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是不同的,只有同一緯度處的物體轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等,線速度的大小才相等,但即使物體的線速度大小相同,方向也各不相同.
三、多項(xiàng)選擇題
21.【解析】選AC.由公式F=ma=m=mω2r=mr=4π2mf2r,可分析知AC正確.
22.【解析】選BCD.向心力是細(xì)線的拉力和小球所受重力的合力,小球受到重力、線的拉力兩個(gè)力.
23.【解析】選ACD.題目已知線速度v,半徑r,由于ω=,可知A對(duì),由T=,知C對(duì),由a=,知D對(duì),向心力求解還缺質(zhì)量,故求不出.
24.【解析】選ACD.力是矢量,勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小不變,但方向隨時(shí)變化,不是恒定的.只有B不正確.
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