xx届高考物理第一轮圆周运动专项复习_1

1 / 7 XX 届高考物理第一轮圆周运动专项复习 本资料为 WoRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址文 章来源 m 4 3 圆周运动（一） 审核人：上课时间：编号： 22 考纲要求与解读： 1、掌握描述圆周运动物理量间的关系 2、知道圆周运动的本质及条件 3、会寻找向心力的来源 【基础知识梳理】 1描述圆周运动的物理量 线速度： 质点在一段时间内通过的弧长 l 与这段时间 的比值，叫做物体的线速度，即 v l t ； 线速度是矢量，其方向就在圆周该点的； 线速度方向是时刻在变化的，所以 圆周运动是。 角速度： 连接运动质点和圆心的半径在一段时间内转过的角度 与这段时间 t 的比值叫做圆周运动的角速度，即 t ； 对某一确定的匀速圆周运动来说，角速度是恒定不变的，角速度的单位是。 周期 T（频率）和转速 n： 2 / 7 描述圆周运动的各物理量间的关系： 2匀速圆周运动： 定义：质点沿圆周运动，并且线速度的大小处处相等（如果在相等的时间里通过的弧长相等），这种运动叫做匀速圆周运动。 特点：线速度大小恒定，角速度、周期（或频率）都是恒定不变的。 性质：运动。 条件：合外力大小不变，方向始终与速度方向并指向。 3向心加速度： 物理意义：描述线速度方向改变的快慢。 大小： 方向：总是指向圆心，方向时刻在变，所以匀速圆周运动是运动。 4向心力： 大小： 动力学效果在于产生向心加速度，即只改变线速度方向，不会改变线速度的大小。 是按作用效果命名的力，它可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供。 变速圆周运动：合外力并不一定指向圆心。 【典型例题】 3 / 7 1、圆周运动中各量联系 例 1 如图， A、 B、 c 三轮半径之比为 321 ， A 与 B 共 轴，B 与 c 用不打滑的皮带轮传动，则 A、 B、 c 三轮的轮缘上各点的线速度大小之比为 _，角速度大小之比为_，转动的向心加速度大小之比为 _ 针对训练 1：图 7 所示是一个玩具陀螺。 a、 b 和 c 是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度 稳定旋转时，下列表述正确的是（） A a、 b 和 c 三点的线速度大小相等 B a、 b 和 c 三点的角速度相等 c a、 b 的加速度比 c 的大 D c 的线速度比 a、 b 的大 2、水平面圆周运动处理问题的思路及方法 例 2.在光滑的圆锥漏斗的内壁 ,两个 质量相同的小球 A和 B,分别紧贴着漏斗在水平面内做匀速圆周运动 ,其中小球 A 的位置在小球 B 的上方 ,如图所示 .下列判断正确的是 () 球的速率大于 B 球的速率 球的角速度大于 B 球的角速度 球对漏斗壁的压力大于 B 球对漏斗壁的压力 球的转动周期大于 B 球的转动周期 变式训练 2、如图所示，将一根光滑的细金属棒折成 V 形，顶角为 2，其对称轴竖直，在其中一边套上一个质量为 m 的小金属环 P， 4 / 7 （ 1）若固定 V 形细金属棒，小金属环 P 从距离顶点 o 为 x的 A 点处由静止自由滑下，则小金属环由静止下滑至顶点 o点时需多少时间？ （ 2）若 小金属环 P 随 V 形细金属棒绕其对称轴以每秒 n 转匀速转动时，则小金属环离对称轴的距离为多少？ 例 3、（海门市 XX届第一次诊断性考试）如图所示，水平转盘上的 A、 B、 c 三处有三块可视为质点的由同一种材料做成的正立方体物块； B、 c 处物块的质量相等且为 m， A 处物块的质量为 2m；点 A、 B 与轴 o 的距离相等且为 r，点 c到轴 o 的距离为 2r，转盘以某一角速度匀速转动时， A、 B、c 处的物块都没有发生滑动现象，下列说法中正确的是 （） A c 处物块的向心加速度最大 B A 处物块受到的静摩擦力最小 c当转速增大时，最先滑动起来的是 c 处的物块 D当转速继续增大时，最后滑动起来的是 A 处的物块 变式训练 3、如图所示，线段 oA 2AB， A、 B 两球质量相等，当它们绕 o 点在光滑水平桌面上以相同的角速度转动时，两段轻绳中的拉力之比为多少？ 3、水平面圆周运动中的临界问题 例 4 如图所示，质量为 m 的小于用两根长度均为 l 的细线系在竖直轴上的 o、 o 两点， o、 o 的距离也是 l，当竖直轴以一定的角速度匀速转动时，小球绕轴做匀速圆周运动，试5 / 7 求竖直轴的角速度为多大时， o A 绳正好处于虚直状态？ 变 式训练 4：如图所示，细绳一端系着质量为 m的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑小孔吊着质量为 m的物体， m 与圆孔的距离为 m 和水平面的最大静摩擦力为 2N现使此平面绕中心轴转动问角速度 在什么范围内， m 会处于静止状态 ?(g 10m/s2) 4：圆周运动的周期性带来的多解问题 例 5：可视为质点的物体 A 放在半径为 R 的圆盘边缘，随圆盘在水平面以角速度转动，在圆盘圆心 o 的正上方 o1 点水平抛出一可视为质点的物体 B， B 恰能打中 A。 则 oo1的高度差 H 为多少？ 则 B 初速度 V 为多少？ 5、火车 转弯问题的实际分析 例 9 铁路转弯处的弯道半径，是根据地形决定的，弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨道高度差 h的设计不仅与 r有关，还取决于火车在弯道上的行驶速率，下表中是铁路设计人员技术手册中弯道半径 r 及与之对应的轨道的高度差 h： (g取10m/s) (1）据表中数据，导出 h 和 r 关系的表达式，并求出 r6 / 7 440m时 h 的值。 (2）铁路建成后，火车通过弯道时，为保证绝对安全，要求内、外轨道均不向车轮施加侧向压力，又已知我国铁路内、外轨的间距设计值 L 1435mm，结合表中的数据，算出我国火车的转弯 速率 v0（以 km/h为单位，结果取整数）（设轨倾角很小时，正弦值按正切值处理） （ 3）随着人们生活节奏加快，对交通运输的快捷提出了更高的要求。有消息报道我国今年火车将实现第六次大提速，向时速 200公里目标挺进。因此这就要求铁路转弯速率也需要提高。请根据上述计算原理和上述表格分析提速时应采取怎样的有效措施？ 变式训练 5.质量为 100t 的火车在轨道上行驶 ,火车内、外轨连线与水平面的夹角为 =3