2014-2015学年高中物理(人教版)必修二5-4 圆周运动 课后巩固提高

5. 4圆周运动教课目的一、知识与技术1．理解线速度的看法，知道它就是物体做匀速圆周运动的刹时速度；理解角速度和周期的看法，会用它们的公式进行计算。

2．理解线速度、角速度、周期之间的关系：v=rω=2πr／ T。

3．理解匀速圆周运动是变速运动。

二、过程与方法1.联系平时生活中所察看到的各样圆周运动的实例，找出共同特色。

2.知道描绘物体做圆周运动快慢的方法，从而引出描绘物体做圆周运动快慢的物理量：线速度 v、角速度ω、周期 T、转速 n 等。

3.研究线速度与角速度之间的关系。

三、感情、态度与价值观1．经过察看、剖析总结及研究等，培育学生尊敬客观事实、脚踏实地的科学态度。

2．经过极限思想和数学知识的应用，领会学科知识间联系，成立广泛联系的看法。

3．经过亲自感悟，使学生获取对描绘圆周运动快慢的物理量（线速度、角速度、周期等）以及它们互相关系的感性认识。

教课要点线速度、角速度、周期看法，及其互相关系的理解和应用，匀速圆周运动的特色。

教课难点角速度看法的理解和匀速圆周运动是变速曲线运动的理解。

教具多媒体课件、机械钟表、小球、细线等。

教课过程一、导入新课演示机械式钟表时针、分针、秒针的运动状况（能够拨动钟表的调理旋钮），让学生察看后说出不一样指针运动的特色，从而引出圆周运动的看法。

情形导入课件展现生活中常有的圆周运动：观览车脱水桶生活中，我们必定见过好多近似的运动，它们的运动轨迹是一些圆，我们把这类运动叫做圆周运动。

教师提出问题：对于圆周运动又怎样描绘它们的运动快慢呢？二、新课教课（一）线速度（1）用多媒体投影一个质点做圆周运动，在相等的时间里经过相等的弧长。

（2）并出示定义：质点沿圆周运动，假如在相等的时间里经过的圆弧长度同样，这类运动就叫匀速圆周运动。

（3）举例：经过放录像让学生感知：一个电电扇转动时，其上各点所做的运动，地球和各个行星绕太阳的运动，都以为是匀速圆周运动。

（4）经过电脑模拟：两个物体都做圆周运动，但快慢不一样，过渡引入下一问题。

生活中的圆周运动巩固练习一、单项选择题（每小题只有一个正确答案）1.如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是A. 甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，速度不能超过B. 乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最低处水对桶底的压力最小C. 丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用D. 丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A，B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A，B两位置小球向心加速度相等2.汽车通过圆弧形拱桥顶端，当车的速度大小为时，车对桥面的压力是车重的，则当车对桥面的压力为零时，车的速度大小是A. B. C. D.3.如图所示，若火车按规定速率转弯时，内、外轨对车轮皆无侧向压力，则当火车以大于规定速率转弯时A. 仅内轨对车轮有侧向压力B. 仅外轨对车轮有侧向压力C. 内、外轨对车轮都有侧向压力D. 内、外轨对车轮均无侧向压力4.如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们与盘间的动摩擦因数相同当盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，则两个物体的运动情况是A. 两物体均沿切线方向滑动B. 两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远C. 两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动D. 物体B仍随圆盘一起做匀速率圆周运动，物体A发生滑动，离圆盘圆心越来越远5.如图所示，将内壁光滑半径为R的圆形细管竖直固定放置，一质量为m的小球在管内做圆周运动，小球过最高点时的速度为v，则下列说法正确的是A. v的最小值为B. 若，当v逐渐增大时，小球m受到内管壁向上的支持力逐渐减小C. 小球通过最低点时可能受到内管壁向下的压力D. 若小球恰好通过最高点，则小球在最低点与最高点受到管的弹力大小之差为5mg6.如图所示，在光滑轨道上，小球滚下经过圆弧部分的最高点时，恰好不脱离轨道，此时小球受到的作用力是A. 重力、弹力和向心力B. 重力C. 重力和向心力D. 重力和弹力7.如图所示，质量不等的A，B两个物块放在水平圆盘上，A到圆盘中心的距离大于B到圆盘中心的距离，两物块与圆盘表面的动摩擦因数相同，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现逐渐增大圆盘转动的角速度，下面关于哪个物块先滑动的判断正确的是A. 质量大的先滑动B. 一定是A先滑动C. 质量小的先滑动D. 一定是B先滑动8.某同学利用如图实验装置研究摆球的运动情况，摆球由A点由静止释放，经过最低点C到达与A等高的B点，D、E、F是OC连线上的点，，，OC连线上各点均可钉钉子。

【巩固练习】一、选择题：1、关于匀速圆周运动，下列说法正确的是( )A．匀速圆周运动是变速运动B．匀速圆周运动的速率不变C．任意相等时间内通过的位移相等D．任意相等时间内通过的路程相等2、质点做匀速圆周运动时，哪些量不变( )A. 速率B. 速度C. 角速度D. 加速度3、关于向心加速度，下面说法正确的是( )A．向心加速度是描述线速度变化的物理量B．向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小C．向心加速度大小恒定，方向时刻改变D．物体做非匀速圆周运动时，向心加速度的大小也可用2nvar=来计算4、关于质点做匀速圆周运动的说法，以下正确的是( )A. 因为a v r=2/，所以向心加速度与旋转半径成反比B. 因为a r=ω2，所以向心加速度与旋转半径成正比C. 因为ω=v r/所以角速度与旋转半径成反比D. 因为ωπ=2n，(n为转速)，所以角速度与转速成正比5、匀速圆周运动的特点是（）A. 速度不变，加速度为零B. 角速度不变C. 加速度不变，但不为零D. 速度和加速度都变化，物体所受的合力不变E. 加速度的大小不变，但方向时刻在变化，且始终与速度方向垂直6、机械表的时针和分针做圆周运动时( )A. 分针角速度是时针的12倍B. 分针角速度是时针的60倍C. 如果分针的长度是时针的1.5倍，则分针端点的线速度是时针端点的18倍D. 如果分针的长度是时针的1.5倍，则分针端点的线速度是时针端点的1.5倍7、由于地球的自转，比较位于赤道上的物体1与位于北纬60°的物体2，则( )A．它们的角速度之比1221ωω=∶∶ B．它们的线速度之比1221v v=∶∶C．它们的向心加速度之比1221a a=∶∶ D．它们的向心加速度之比1241a a=∶∶8、如图所示，一个球绕中心轴线OO'以角速度ω做匀速圆周转动，则()A ．a 、b 两点线速度相同B ．a 、b 两点角速度相同C ．若θ＝30°，则a 、b 两点的速度之比2a b v v ∶D ．若θ＝30°，则a 、b 两点的向心加速度之比2a b a b =∶9、一个物体做曲线运动，速度处处不为零，则（ ）A. 任何时刻物体所受的合力一定不为零B. 任何时刻物体的加速度一定不为零C. 物体速度的大小一定不断变化D. 物体的速度方向一定不断变化10、A 、B 两质点做匀速圆周运动，其半径之比R R 1234：：=，其角速度之比ωω1243：：=，则A 、B 两质点的向心加速度之比a a 12：为（ ） A. 43 B. 34 C. 1 D. 916 E. 16911、如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r ，a 是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r ，小轮的半径为2r 。

课后巩固提高限时：45分钟总分：100分一、选择题(1～4为单选，5～6为多选。

每小题8分，共48分。

)1．如图所示，人站在平台上平抛一小球，球离手的速度为v1，落地时速度为v2，不计空气阻力，图中能表示出速度矢量的演变过程的是()2.甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高h，如图所示，将甲、乙两球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是() A．同时抛出，且v1<v2B．甲迟抛出，且v1>v2C．甲早抛出，且v1>v2D．甲早抛出，且v1<v23．一架飞机水平的匀速飞行，飞机上每隔1 s 释放一个铁球，先后共释放4个，若不计空气阻力，则落地前四个铁球在空中的排列情况是( )4．质点做平抛运动经过A 、B 、C 三点，其速度分别与竖直方向成90°、53°、37°，问质点在AB 间运动时间t 1与BC 间运动时间t 2之比为( )A.53 B.43 C.97 D.575.如图，x 轴在水平地面内，y 轴沿竖直方向．图中画出了从y 轴上沿x 轴正向抛出的三个小球a 、b 和c 的运动轨迹，其中b 和c 是从同一点抛出的．不计空气阻力，则( )A ．a 的飞行时间比b 的长B．b和c的飞行时间相同C．a的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大6.如图，轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标A.已知A点高度为h，山坡倾角为θ，由此可算出()A．轰炸机的飞行高度B．轰炸机的飞行速度C．炸弹的飞行时间D．炸弹投出时的动能二、非选择题(共52分)7．(4分)汽车以16 m/s的速度在地面上匀速行驶，汽车后壁货架上放一书包，架高1.8 m，汽车突然刹车，刹车的加速度大小是4 m/s2，致使书包从架上落下，忽略书包与架子间的摩擦及空气阻力，g取10 m/s2，则书包落在车上距车后壁________ m处．8．(8分)以20 m/s的速度水平抛出一物体，它的加速度大小为________，方向________，2 s末物体的速度大小为________ m/s，方向与水平方向的夹角为________．(g取10 m/s2)9．(10分)为了清理堵塞河道的冰凌，空军实施投弹爆破．飞机在河道上空高H处以速度v0水平匀速飞行，投掷下炸弹并击中目标．求炸弹刚脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离及击中目标时的速度大小．(不计空气阻力)答案1．C做平抛运动的物体加速度恒为g，则速度的变化Δv＝gΔt，方向始终竖直向下．2．D两球在空中相遇，水平位移相等，即v甲t甲＝v乙t乙，但t t乙，则需要v甲<v乙，甲要早抛出才能保证竖直方向甲的速度大于甲>乙的速度而追上乙，故只有D项正确．3．B铁球从飞机上释放后做平抛运动，在水平方向上具有与飞机相同的速度，不论铁球何时从飞机上释放，铁球与飞机在水平方向上都无相对运动．铁球同时还做自由落体运动，它在竖直方向上将离飞机越来越远，所以四个球在落地前始终处于飞机的正下方，且排成一条竖直线．4．C设物体的初速度为v0，根据题意画出反映速度关系的矢量图如图所示．分析矢量图可得v 0cot53°＝gt 1，v 0·cot37°－v 0·cot53°＝gt 2， 解得t 1∶t 2＝9∶7.5．BD 根据h ＝12gt 2可知t ＝2hg ，所以t a <t b ＝t c ，即A 错误，B 正确；由v ＝xt 得v a >v b >v c ，所以C 错误，D 正确．6．ABC 根据题述，tan θ＝v /gt ，x ＝v t, tan θ＝h /x ，H ＝h ＋y ，y ＝12gt 2，由此可算出轰炸机的飞行高度H ；轰炸机的飞行速度v ，炸弹的飞行时间t ，选项ABC 正确．由于题述没有给出炸弹质量，不能得出炸弹投出时的动能，选项D 错误．7．0.72解析：书包从架上落下后，书包所做的是平 抛运动，其下落时间为t ＝2hg ＝0.6 s ，它在水平方向上的位移l 1＝v 0t ＝16×0.6 m ＝9.6 m ．对汽车来说它刹车后经t 2＝v 0a ＝4 s 停下来，所以在0.6 s 内汽车的位移l 2＝v 0t －12at 2＝8.88 m ，所以书包应落在距汽车后壁Δl ＝l 1－l 2＝0.72 m 处．8．10 m/s 2 竖直向下 28.3 45°解析：物体只受重力，由牛顿第二定律，得mg ＝ma ，所以a ＝g ，方向竖直向下.2 s 末水平方向的分速度为v 0＝20 m/s 不变，竖直方向的分速度v y ＝gt ＝10×2 m/s ＝20 m/s,2 s 末的速度大小为v ＝v 20＋v 2y ＝202＋202m/s ≈28.3 m/s ，方向为tan α＝v yv 0＝1，所以α＝45°.9．s＝v02Hg v＝v2＋2gH解析：设炸弹刚脱离飞机到击中目标所用时间为t，水平运动距离为s，由平抛运动的规律H＝12gt2，①s＝v0t, ②联立①和②，得s＝v02H g.设炸弹击中目标时的速度为v，竖直方向的速度分量为v yv y＝gt, ③v＝v20＋v2y. ④联立①③④，得v＝v20＋2gH.10.(10分)平抛运动的物体，在落地前的1 s内，速度方向由跟竖直方向成60°角变为跟竖直方向成45°角，求物体的初速度和初始高度．(g取10 m/s2)11.(10分)从高为h的平台上水平踢出一球，欲击中地面上的A点，若两次踢球的方向都相同，第一次初速度为v0，着地点比A近了a，第二次着地点却比A远了b，求第二次的初速度．12.(10分)如图所示，一高度为h ＝0.2 m 的水平面在A 处与一倾角为θ＝30°的斜面连接，一小球以v 0＝5 m/s 的速度在水平面上向右运动．求小球从A 点运动到地面所需的时间(平面与斜面均光滑，取g ＝10 m/s 2)．某同学对此题的解法为：小球沿斜面运动，则hsin θ＝v 0t ＋12g sin θ·t 2. 由此可求得落地的时间t .问：你同意上述解法吗？若同意，求出所需的时间；若不同意，则说明理由并求出你认为正确的结果．答案10.5(3＋3)m/s (15＋1523)m解析：分析物体运动如图甲所示．将速度平移到矢量图中，如图乙所示．Δv＝v0tan45°－v0tan30°＝v0(1－3 3)，则Δv＝g·Δt得v0(1－33)＝10，所以v0＝5(3＋3)m/s.由v0tan45°＝gt和h＝12gt2得h＝(15＋1523)m.11．v0＋(a＋b)g 2h解析：前后两次球的下落时间t都相同，由h＝12gt2得，t＝2hg，设平台与A点的水平距离为d，则前后两次球在水平方向都做匀速直线运动：v0t＝d－a，v′0t＝d＋b，解得第二次的初速度v′0＝v0＋(a＋b)g 2h.12．不同意．小球应在A点离开平面做平抛运动，而不是沿斜面下滑．正确做法为：落地点与A点的水平距离s＝v0t＝v02hg＝5×2×0.210＝1 m.斜面底宽l＝h cotθ＝0.2×3＝0.35 m，s>l.小球离开A点后不会落到斜面，因此落地时间即为平抛运动时间．∴t＝2hg＝2×0.210＝0.2 s.。