易错点09 圆周运动（解析版） -备战2023年高考物理易错题

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易错点 09 圆周运动
例题 1. （2022·全国·高考真题）北京 2022 年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从 a处由
静止自由滑下，到 b处起跳，c点为 a、b之间的最低点，a、c两处的高度差为 h。要求运动员经过 c点时
对滑雪板的压力不大于自身所受重力的 k倍，运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力，则 c点处这
一段圆弧雪道的半径不应小于（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】
运动员从 a到c根据动能定理有
在c点有
FNc ≤ kmg
联立有
故选 D。
【误选警示】
误选 C的原因：错误认为支持力提供向心力。
例题 2. （2022·河北沧州·二模）如图所示，轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一个小球，小球随
轻杆一起在竖直平面内在转轴的带动下绕 O点以角速度 做匀速圆周运动。已知杆长为 L，小球的质量为
m，重力加速度为 g，A、B两点与 O点在同一水平直线上，C、D分别为圆周的最高点和最低点，下列说
法正确的是（　　）
A．小球在运动过程中向心加速度不变
B．小球运动到最高点 C时，杆对小球的作用力为支持力
C．小球运动到 A点时，杆对小球作用力为
D．小球在 D点与 C点相比，杆对小球的作用力的大小差值一定为
【答案】C
【解析】A．小球做匀速圆周运动，向心加速度大小不变，方向改变，选项 A错误；
B．当小球在最高点，由牛顿第二定律
可知，当小球通过最高点时线速度 大于 时，FN为正值，杆对小球的作用力为向下的拉力；当小
球通过最高点时线速度 小于 时，FN为负值，杆对小球的作用力为向上的支持力；当小球通过最
高点时线速度 等于 时，FN为0。因为不知道小球在最高点时线速度 与 的大小关系，
所以不能判断杆对小球是支持力还是拉力，选项 B错误；
C．当小球在 A点时，杆对小球作用力竖直方向分量应等于重力，水平方向分量提供向心力，故杆对小球
的作用力
选项 C正确；
D．若小球在最高点，杆对小球的作用力为支持力，则在 C点
在D点
可得
若小球在最高点，杆对小球的作用力为拉力，则在 C点
在D点
可得
选项 D错误。
故选 C。
【误选警示】
误选 A的原因： 忽略向心加速度是矢量，既有大小也有方向。
误选 B的原因：对杆求模型最高点没有按速度的范围进行讨论。
误选 D的原因：没有结合题目具体情境分析最高点和最低点的受力情况。
1.竖直面内圆周运动的轻绳(过山车)模型
如图 1所示，甲图中小球受绳拉力和重力作用，乙图中小球受轨道的弹力和重力作用，二者运动规律相同，
现以甲图为例.
图1
(1)最低点动力学方程：
FT1－mg＝m
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