8.2重力势能知识点梳理

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1、2022人教版必修第二册 第八章 8.2重力势能 知识点梳理一、填空题1电扇的风叶的长度为1200 mm，转速为180 r/min，则它的转动周期是_s，角速度是_rad/s，叶片端点处的线速度是_m/s2匀速圆周运动是_运动，各点线速度方向沿_方向，但_不变。3某物体做匀速圆周运动，圆周的半径为R，周期为T，物体在运动的时间内，位移的大小是_，路程是_，转过的角度是_。4如图所示，一个小球绕圆心O做匀速圆周运动。已知圆周半径为r，小球运动的角速度为，则它运动的线速度大小为_，向心加速度大小为_。5匀速圆周运动（1）定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的_，这种运动叫作匀速圆周运动.（2）性质：

2、匀速圆周运动的线速度方向是在时刻_的，所以它是一种_运动，这里的“匀速”是指_不变.6钻床上装上直径为的钻头，调节钻床的转速为时，钻头边缘的线速度为_，角速度为_.7物体沿半径为r的圆周做匀速圆周运动，周期为T.那么该物体线速度的大小为_，角速度的大小为_，转速为_.8一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的圆柱体带动一个T型支架在竖直方向振动，T型架下面系着一个弹簧和小球组成的系统圆盘以不同的周期匀速转动时，测得小球振动的振幅与圆盘转动频率如图所示当圆盘的频率为0.4Hz时，小球振动的周期是_s；当圆盘停止转动后，小球自由振动时，它的振动频率是_Hz9两个做匀速圆周运动的物体，其质量之比为m1：m

3、2=2：3，角速度之比为1：2=3：2，线速度之比为v1：v2=6：5，则它们的轨道半径之比为r1：r2= _，向心加速度之比为a1：a2=_，向心力之比为F1：F2=_.10绕半径为的圆周做匀速圆周运动的质点旋转了，所用时间为，则在这段时间内该质点经过的路程为_m，位移为_m.11一物体在水平面内沿半径 R=20 cm的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度v=0.2m/s，那么，它的向心加速度为_m/s2，它的角速度为_ rad/s，它的周期为_s12如图所示是自行车传动装置的示意图，若脚蹬匀速转一圈需要时间T，已数出大齿轮齿数为48，小齿轮齿数为16，要知道在此情况下自行车前进的速度，还需要测量

4、的物理量是_（填写该物理量的名称及符号）用这些量表示自行车前进速度的表达式为v =_13用图（1）所示的装置可以测量气体分子速率的大小在小炉中金属银熔化并蒸发，银原子束通过小炉的小孔逸出，又通过狭缝S1、S2和S3进入圆筒C内的真空区域若圆筒C的直径为d且绕轴O以角速度旋转，某银原子落在玻璃板G上的位置到b点的弧长为s，则该银原子的速率v =_（已知）经过较长时间，落在玻璃板G上的银原子的分布最接近图（2）中的_图14线速度（1）定义：物体做圆周运动，在一段_的时间t内，通过的弧长为s，则s与t的_叫作线速度，公式：（2）意义：描述做圆周运动的物体_的快慢；（3）方向：物体做圆周运动时该点的_

5、方向；（4）匀速圆周运动a.定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的_，这种运动叫作匀速圆周运动；b.性质：匀速圆周运动的线速度方向是在时刻_的，所以它是一种_运动，这里的“匀速”是指_不变。二、解答题15如图所示，一条不可伸长的轻绳长为 L 为 4m，一端用手握住，另一端系一质量为 1kg 的小球今使手握的一端在水平桌面上做半径 R 为 3m，角速度为 1rad/s 的匀速圆周运动， 且使绳始终与半径为 R 的圆相切，小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动，求：（1）小球做匀速圆周运动的线速度大小；（2）小球在运动过程中受到的摩擦阻力的大小16游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8位同学，

6、如图所示，“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动，若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动，并立即通知下面的同学接住，结果重物掉落时正处在c处（如图）的乙同学恰好在第一次到达最低点b处接到，已知“摩天轮”半径为R，重力加速度为g，（不计人和吊篮的大小及重物的质量）。问：(1)接住前重物下落运动的时间t=？(2)人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小v=？(3)乙同学在最低点处对地板的压力FN=？试卷第4页，共4页参考答案：1 6 7.2【解析】【详解】转速的大小为180r/min，知转一圈的时间，即周期角速度线速度v=r=1.26=7.2m/s2 变速 轨迹的切线 大小【解析】【详解】

7、匀速圆周运动是变速运动，各点的速度方向沿轨迹的切线方向，但速度的大小不变。3 【解析】【分析】【详解】1某物体做匀速圆周运动，圆周的半径为R，周期为T，在运动的时间内，位移的大小2路程3运动的角速度转过的角度是4 【解析】【详解】1小球运动的线速度大小为2向心加速度大小为5 大小处处相等 变化 变速 速率【解析】【详解】略6 0.678 113【解析】【详解】1 2角速度为由可得7 【解析】【详解】1根据线速度的定义：2根据角速度的定义：3转速与周期的关系可知：8 2.5 0.6【解析】【详解】试题分析：因小球在圆盘带动下做受迫振动，故小球的周期等于圆盘的周期，当圆盘的频率为0.4Hz时，小球

8、振动的周期是；从图像中可以看出，小球的固有频率是0.6 Hz，则当圆盘停止转动后，小球自由振动时，它的振动频率是0.6Hz考点：受迫振动；共振.9 4:5 9:5 6:5【解析】【详解】试题分析：根据公式求解半径之比，根据公式求解加速度之比，根据公式求解向心力之比由得，由题意，解得，根据可得，向心力公式，可得10 0.21 0.20【解析】【详解】1路程为质点走过的圆弧长度，转过的角度为60，半径为0.20m，所以为 周长，为0.21m；2位移为起始点和最终点的距离，由于转过的角度为60，所以起始点和最终点，圆心构成的是等边三角形，走过的位移等于半径的大小为0.20m。11 0.2， 1， 2

9、【解析】【详解】物体沿半径为20m的轨道做匀速圆周运动，线速度大小为10m/s ，向心加速度为：a=v2/r=5m/s2角速度为：=v/r=10/20=0.5rad/s周期为：T=2/=4（s）12 后轮半径R 6R/T【解析】【详解】12由题意可知链轮与飞轮的半径之比r1r231链轮和飞轮边缘的线速度大小相等，后轮与飞轮具有相同的角速度链轮(或飞轮)边缘的线速度为r1，则飞轮(或后轮)的角速度为.可以测出后轮的半径r，则后轮边缘的线速度即自行车前进的速度，为v13 A或D【解析】【详解】由题意可知，粒子在圆筒中运动的时间为；圆筒转动的时间： ，则；由实验原理可知，速度较大的银原子落到距离b点

10、较近的地方，速度较小的银原子落到距离e点较近的位置，按照统计规律，中等速率的银原子个数较多，则经过较长时间，落在玻璃板G上的银原子的分布最接近图（2）中的A或D图14 很短 比值 运动 切线 大小处处相等 变化 变速 速率【解析】【详解】（1）12线速度定义：物体做圆周运动，在一段很短的时间t内，通过的弧长为s，则s与t的比值叫作线速度，公式：（2）3线速度意义：描述做圆周运动的物体运动的快慢；（3）4 线速度方向：物体做圆周运动时该点的切线方向；（4）5匀速圆周运动a.定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫作匀速圆周运动；678b.性质：匀速圆周运动的线速度方向是在时刻变化的，所以它是一种变速运动，这里的“匀速”是指速率不变。15（1）5m/s（2）3.75N【解析】【详解】（1）由题意可设小球做圆周运动的半径为r则：设小球做匀速圆周运动的线速度为v则有：（2）小球在水平面上受绳子拉力F和摩擦力f其合力充当向心力，由几何关系知：那么16(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)重物做自由落体运动，由运动学公式知解得(2)人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度为(3)设支持力为F，由牛顿第二定律得解得由牛顿第三定律得人对地板的压力答案第7页，共7页