高三物理第一轮复习学案
第四章、曲线运动
第二节、圆周运动的应用及变速圆周运动
【知识要点回顾】
一、圆周运动的应用 1、周期性问题：
2、圆周运动与其他形式运动的关联问题
二、变速圆周运动 1、特点
2、竖直面内的圆周运动
【典型例题分析】
一、周期性问题
a 例题1 如图，两质点a、b在同一平面内绕O沿逆时针方向做匀速圆周运
b 动，a、b的周期分别为2s和20s，a、b和O三点第一次到第二次同侧共线
经历的时间为（ ） O 9201120A、s B、s C、s D、s
2092011解析
例题2 如图所示，电风扇在闪光灯下转动，等每秒闪光30次，风扇有三个均匀分布的叶片，如果转动时观察不到叶片转动，则其转速为多大？如果转动时观察到有六个叶片，则其转速又为多大？ 解析
例题3 电视画面每隔1/30s更迭一帧。当屏幕上出现一辆车匀速奔驰的情景，观众如果注视车辆的条幅，往往会产生奇怪的感觉，设车轮上有8根对称分布完全相同的辐条，如图所示，则下列推测中正确的是（ ）
A、若在1/30s内每根辐条恰好转过45°，则观众觉得车轮是不动的 B、若在1/30s内每根辐条恰好转过360°，则观众觉得车轮是不动的 C、若在1/30s内每根辐条恰好转过365°，则观众觉得车轮是倒转的 D、若在1/30s内每根辐条恰好转过355°，则观众觉得车轮是倒转的 解析
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例题4 某机器内有两个围绕各自的固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘固定一个信号发射装置P，能持续沿半径向外发射红外线，P到圆心的距离为28cm。B盘上固定一个带窗口的红外线接收装置Q，Q到圆心的距离是16cm。P、Q转动的线速度相同，都是4πm/s。当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接收窗，如图所示，则Q每隔一定时间就能接收到红外线信号，这个时间的最小值应为__________. 解析
二、圆周运动与其他运动关联
例题5 如图所示，质点P以O为圆心、r为半径做匀速圆周运动，周期为T，当指点P经过图中位置A时，另一质量为m、初速度为零的指点Q受到沿OA方向的拉力F作用从静止开始在光滑水平面上做直线运动，为使P、Q在某时刻速度相同，拉力F必须满足条件_______________. 解析
例题6 如图所示为16mm电影放映机放电影，这种电影放映机使用宽度为16mm的电影胶片，电影中的声音以声音信号的方式刻录在电影胶片上。若此电影胶片的厚度H=0.14 mm。片夹上密密地绕了一整盘电影胶片，如图所示，图中d和D分别表示片夹内所转电影胶片的内径和外径。则这盘电影胶片的总长度L约是 m（保留1位小数）；若按每秒24幅画面正常放映，且不计胶片头与片尾的长度，这盘电影胶片大约能连续正常放映的时间为 分钟（保留1位小数）。 解析
三、竖直面内的圆周运动
例题7 如图所示，一辆装满货物的汽车在丘陵地区行驶，由于轮胎太旧，途中“放了炮”，你认为在图中A、B、C、D四处，“放炮”可能性最大的是（ ） A、A处 B、B处 C、C处 D、D处 解析
例题8 如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是（ ）
A、车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来
B、人在最高点时对座位不可能产生大小为mg的压力 C、人在最低点时对座位的压力等于mg D、人在最低点时对座位的压力大于mg 解析
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例题9 如图所示为运动员做单杠动作单臂大回旋的瞬间。他用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动。假设他的质量为60kg，要完成动作，则他运动到最低点时手臂受的拉力至少约为（忽略空气阻力，g取10m/s2）（ ） A、600N B、2400N C、3000N D、3600N 解析
例题10 如图所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径。某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则（ ） A、该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于2πR/g B、该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于2πR/g
C、盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于2mg D、盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于2mg 解析
例题11 当汽车通过拱形桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的3/4，如果使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（ ） A、15m/s B、20m/s C、25m/s D、30m/s 解析
例题12 如图，光滑的水平轨道AB与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，其中圆轨道在竖直平面内，B为最低点，D为最高点，一小球以一定的初速度沿AB射入，恰能通过最高点，设小球在最高点D的重力势能为零，则小球在B点对轨道的压力F与机械能E的说法正确的是（ ） A、F与R成正比 B、F与R无关 C、E与R成正比 D、E与R无关 解析
例题13 如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法中正确的是（ ） A、小球通过最高点的最小速度vmin=g（R?r） B、小球通过最高点的最小速度vmin=0
C、小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力 D、小球在水平线ab以下的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力 解析
例题14 在质量为M的电动机飞轮上，固定着一个质量为m的重物，重物到轴的距离为R，如图所示，为了使电动机不从地面上跳起，电动机飞轮转动的最大角速度不能超过（ ） A、M?mg B、M?mg C、M-mg D、Mg
mRmRmRmR解析
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第四单元第二节、变速圆周运动、圆周运动的应用
