重难点13.圆周运动动力学专题2022-2023学年高一物理题组法突破重难点（人教版2019必修第二册）（解析版）

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人教版新教材高中物理必修第二册 第六章 圆周运动
圆周运动动力学模型专题
（题组分类训练）
题组特训 特训内容
题组一 水平面内的匀速圆周运动
题组二 圆锥摆模型及其临界问题
题组三 水平转盘上的圆周运动及其临界问题
题组四 竖直面内的圆周运动“绳”模型和“杆”模型
题组五 斜面上圆周运动的分析
向心力公式是牛顿第二定律对圆周运动的应用，求解圆周运动的动力学问题与应用牛顿第二定律的
解题思路相同，但要注意几个特点：
1．向心力是沿半径方向的合力，是效果力，不是实际受力．
2．向心力公式有多种形式：F＝m＝mω2r＝mr，要根据已知条件选用．
3．正交分解时，沿半径方向和切线方向分解，要注意圆心的位置、半径的大小和向心力（三确定）．
题组特训一：水平面内的匀速圆周运动
1．（2022·全国·高一课时练习）在探究向心力大小的表达式的实验中，如图所示的情景研究的是（　
　）
A．向心力与质量之间的关系 B．向心力与角速度之间的关系
C．向心力与半径之间的关系 D．向心力与线速度之间的关系
【答案】A
【解析】由题图知，两个小球质量不同，故实验研究的是向心力与质量之间的关系。故选 A。
2.系在细线上的小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动．若小球做匀速圆周运动的轨道半径为 R，细线的
拉力等于小球重力的 n倍，则小球的
基础知识清单
A．线速度 B．线速度
C．角速度 D．角速度
【答案】C
【解析】小球在光滑水平桌面上做匀速圆周运动，由细线的拉力提供向心力，则有：
，解得： ， ，故 ABD 错误，C正确.选C.
3.2021 年8月2日，中国队选手钟天使与鲍珊菊获得东京奥运会场地自行车女子团体竞速赛冠军，如图所
示，钟天使以速度 v在内外侧倾角为 θ的赛道上做匀速圆周运动，做圆周运动的半径为 r，则钟天使的向
心加速度大小为（　　）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】依题意，匀速圆周运动加速度公式有 故 BCD 错误，A正确。
故选 A。
4.2022 年2月7日在首都体育馆举行的北京 2022 年冬奥会短道速滑项目男子 1000 米决赛中，中国选手任
子威夺得冠军，其比赛场地如图甲所示，场地周长 111.12m，其中直道长度为 28.85m，弯道半径为 8m。
若一名质量为 50kg 的运动员以大小 12m/s 的速度进入弯道，紧邻黑色标志块做匀速圆周运动，如图乙所
示，运动员可看作质点，重力加速度 g取10m/s2，则运动员在弯道上受到冰面最大作用力的大小最接近
的值为（　　）
A．500N B．900N C．1030N D．2400N
【答案】C
【解析】运动员在水平面内做匀速圆周运动需要的向心力为
竖直方向受力平衡
所以运动员受到冰面的作用力
故选 C。
5.山东舰是我国首艘自主建造的国产航母。如图为山东舰进行“ 回转测试”，以较为稳定的航行姿态，
最终在海面上画了一个直径约为1000 米左右的浪圈。将山东舰的运动近似看作匀速圆周运动，浪圈近似
看作其运动轨迹，忽略山东舰的大小和形状，设其航速约为20 节（1节=1.852km/h）。下列关于山东舰
回转测试的物理量中，根据上述信息，不能近似求得的是（　　）
A．运动周期TB．运动角速度 的大小
C．向心加速度 an的大小 D．向心力 Fn的大小
【答案】D
【解析】依题意，知道山东舰做匀速圆周运动的直径 及线速度
根据 可求周期，根据 可求角速度大小
根据 可求向心加速度大小
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