易错点09 圆周运动（解析版）-备战2022年高考物理典型易错题辨析与精练

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易错点 09 圆周运动

易错总结

1.在半径不确定的情况下,不能由角速度大小判断线速度大小,也不能由线速度大小判断角速度大小。

2.地球上的各点均绕地轴做匀速圆周运动,其周期及角速度均相等,而各点做匀速圆周运动的半径不同,故各

点线速度大小不相等,由赤道向两极逐渐减小为零(极点)。

现在了牛顿的头上

3.同一轮子上各质点的角速度关系(同轴转的问题）：由于同一轮子上的各质点与转轴的连线在相同的时间

内转过的角度相同,因此各质点角速度相同,且各质点具有相同的

、T和n.

4.当向心力由静摩擦力提供时,静摩擦力的大小和方向是由物体运动状态决定的。

5.绳对物体只能产生拉力,杆对物体既可以产生拉力又可以产生支持力,所以求作用力时,应先利用临界条件

判断杆对物体施力的方向,或先假设力作用于某一方向,然后根据所求结果的正负进行判断。

6.公式

F=ma=mv2

是牛顿第二定律在圆周运动中的应用,向心力由做匀速圆周运动的物体所受的合外力

所提供。因此,牛顿定律及由牛顿定律推导出的一些规律(如超重、失重等)高中阶段仍适用。

7.物体做离心运动是合外力不足以提供向心力造成的,并不是受到“离心力”的作用。

8.物体在完全失去外力作用时,物体应沿当时其所在处的切线方向运动,而不是沿半径方向运动。

9.要明确物体做圆周运动需要的向心力

(

F=mv2

)和提供的向心力

的关系,当

Fa<Fb

时,物体做离心

运动;当

Fa=Fb

时,物体做匀速圆周运动;当

Fa>Fb

时,物体做近(向)心运动。

解题方法

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

所以 FT1＝mg＋m

(2)最高点动力学方程：

FT2＋mg＝m

所以 FT2＝m－mg

(3)最高点的最小速度：由于绳不可能对球有向上的支持力，只能产生向下的拉力，由 FT2＋mg＝可知，当

FT2＝0时，v2最小，最小速度为 v2＝.

讨论：当 v2＝时，拉力或压力为零.

当v2>时，小球受向下的拉力或压力.

当v2<时，小球不能到达最高点.

2.竖直面内圆周运动的轻杆(管)模型

如图 2所示，细杆上固定的小球和光滑管形轨道内运动的小球在重力和杆(管道)的弹力作用下做圆周运动.

图2

(1)最高点的最小速度

由于杆和管在最高点处能对小球产生向上的支持力，故小球恰能到达最高点的最小速度 v＝0，此时小球受

到的支持力 FN＝mg.

(2)小球通过最高点时，轨道对小球的弹力情况

①v>，杆或管的外侧对球产生向下的拉力或弹力，mg＋F＝m，所以 F＝m－mg，F随v 增大而增大；

②v＝，球在最高点只受重力，不受杆或管的作用力，F＝0，mg＝m；

0<③v<，杆或管的内侧对球产生向上的弹力，mg－F＝m，所以 F＝mg－m，F随v的增大而减小.

【易错跟踪训练】

易错类型 1：对物理概念理解不透彻

1．（2020·天津市第八中学）以下对有关物理概念的理解中正确的是（）

A．物体的速度变化大其加速度就大

B．受静摩擦力作用的物体一定处于静止状态

C．骑自行车沿水平圆形轨道转弯时的向心力就是自行车手转动车把的力

D．滑动摩擦力也可以对物体做正功

【答案】D

【详解】

A．物体的速度变化大，根据公式可知，加速度不一定大，故 A错误；

B．运动的物体也可以收到静摩擦力，如随传送带一起斜向上运动的物体，故 B错误；

C．骑自行车沿水平圆形轨道转弯时所需的向心力由地面对轮胎的侧向静摩擦力提供，故 C错误；

D．滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，与物体运动方向可以相同，也可以相反，物体受滑动摩

擦力可能做负功，也可能做正功，故 D正确；

故选D。

2．（2020·黑龙江）如图所示，转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识。假设某同学

是转笔高手﹐能让笔绕其手上的某一点 О做匀速圆周运动，且转速恒定，下列有关该同学转笔中涉及的物

理知识的叙述不正确的是（　　）

A．笔杆上的点离 О点越近，做圆周运动的向心加速度越大

B．笔杆上各点的线速度大小与到 О点的距离成正比

C．若该同学转动钢笔﹐钢笔中的墨水可能因为离心运动而被甩出来

D．除了О点，笔杆上其他点的角速度大小都一样

【答案】A

【详解】

A．笔杆上所有点的角速度是相同的，由向心力公式

可知，离 О点越近，向心加速度越小，故 A错误；

B．由线速度与角速度的关系式

可知，各点的线速度大小与到 О点的距离成正比，故 B正确；

C．做圆周运动的物体，由于惯性的缘故，总有沿着圆周的切线方向飞出去的趋势，当向心力不足时，物

体会做离心运动，故 C正确；

D．除了О点，笔杆上其他点的角速度大小都一样，故 D正确。

本题选择错误的，故选A。

3．（2019·东台创新高级中学高三月考）如图所示，小物块位于半径为 R的半球顶端，若给小物块以水平

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