高考物理新一轮复习（热点视角+对点自测+讲练互动）第四章第三节 圆周运动课件 新人教版.ppt

第三节圆周运动 第四章曲线运动万有引力与航天 转动的快慢 线速度方向 向心加速度 二 匀速圆周运动和非匀速圆周运动的比较 线速度大小不变的圆周运动 线速度大小变化的圆周运动 f向 a向 v均大小不变 方向变化 不变 f向 a向 v大小 方向均发生变化 发生变化 f向 f合 由f合沿半径方向的分力提供 三 离心运动1 定义 做 运动的物体 在合力 或者 提供圆周运动所需的向心力的情况下 就做逐渐 圆心的运动 2 原因 做圆周运动的物体 由于本身的 总有沿着圆周 方向飞出去的倾向 圆周 突然消失 不足以 远离 惯性 切线 3 供需关系与运动如图所示 f为实际提供的向心力 则 1 当 时 物体做匀速圆周运动 2 当 时 物体沿切线方向飞出 3 当 时 物体逐渐远离圆心 4 当 时 物体逐渐靠近圆心 f m 2r f 0 f m 2r f m 2r 1 1 单选 甲沿着半径为r的圆周跑道匀速跑步 乙沿着半径为2r的圆周跑道匀速跑步 在相同的时间内 甲 乙各自跑了一圈 他们的角速度和线速度的大小分别为 1 2和v1 v2 则 a 1 2 v1 v2b 1 2 v1 v2c 1 2 v1 v2d 1 2 v1 v2 c bcd 2 多选 下列关于圆周运动的说法正确的是 a 匀速圆周运动是匀变速曲线运动b 向心加速度大小不变 方向时刻改变c 当物体所受合力大小不变且全部用来提供向心力时 物体做匀速圆周运动d 做变速圆周运动的物体 只有在某些特殊位置 合力方向才指向圆心 cd 3 多选 2013 高考新课标全国卷 公路急转弯处通常是交通事故多发地带 如图 某公路急转弯处是一圆弧 当汽车行驶的速率为vc时 汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势 则在该弯道处 a 路面外侧高内侧低b 车速只要低于vc 车辆便会向内侧滑动c 车速虽然高于vc 但只要不超出某一最高限度 车辆便不会向外侧滑动d 当路面结冰时 与未结冰时相比 vc的值变小 ac 圆周运动中的运动学分析 单选 2014 桂林模拟 如图所示 b和c是一组塔轮 即b和c半径不同 但固定在同一转动轴上 其半径之比为rb rc 3 2 a轮的半径大小与c轮相同 它与b轮紧靠在一起 当a轮绕过其中心的竖直轴转动时 由于摩擦作用 b轮也随之无滑动地转动起来 a b c分别为三轮边缘的三个点 则a b c三点在运动过程中的 d a 线速度大小之比为3 2 2b 角速度之比为3 3 2c 转速之比为2 3 2d 向心加速度大小之比为9 6 4 思路点拨 1 a b两轮是什么类型的传动 a b两点哪个量相等 2 b c两轮是什么关系 b c两点的什么量相等 尝试解答 规律总结 高中阶段常见的传动装置的特点 1 同轴传动 角速度相等 2 齿轮传动 皮带传动和摩擦传动 不打滑 两轮边缘上线速度大小相等 1 多选 2014 郑州一中高三质检 如图所示为一皮带传动装置 右轮的半径为r a是它边缘上的一点 左侧是一轮轴 大轮的半径为4r 小轮的半径为2r b点在小轮上 到小轮中心的距离为r c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上 若在转动过程中 皮带不打滑 则 a a点与b点的线速度大小相等b a点与b点的角速度大小相等c a点与c点的线速度大小相等d a点与d点的向心加速度大小相等 cd 1 水平面内的圆周运动一般为匀速圆周运动 物体所受合力方向指向圆心 大小不变 2 重力对向心力没有贡献 向心力一般来自弹力 摩擦力或电磁力 3 涉及静摩擦力时 常出现临界和极值问题 水平面内的圆周运动 如图所示 质量m 0 64kg的物体置于可绕竖直轴匀速转动的平台上 m用细绳通过光滑的定滑轮与质量为m 0 3kg的物体相连 假定m与轴o的距离r 0 2m 与平台的最大静摩擦力为2n 为使m保持静止状态 水平转台做圆周运动的角速度 应在什么范围 取g 10m s2 思路点拨 m刚好不向外滑动时静摩擦力的方向如何 m刚好不向o点滑动时静摩擦力的方向如何 课堂笔记 规律总结 范围类问题一般可归结为是求最大值和最小值 静摩擦力是被动力 大小在一定范围内变化 这样就决定了角速度有一定的范围 答案 2 80rad s 6 25rad s 2 单选 2014 琼海模拟 如图所示 在匀速转动的圆筒内壁上 有一物体随圆筒一起转动而未滑动 当圆筒的角速度增大以后 下列说法正确的是 a 物体所受弹力增大 摩擦力也增大了b 物体所受弹力增大 摩擦力减小了c 物体所受弹力增大 摩擦力不变d 物体所受弹力和摩擦力都减小了 c 1 物体在竖直平面内的圆周运动有匀速圆周运动和变速圆周运动两种 2 只有重力做功的竖直面内的圆周运动一定是变速圆周运动 遵守机械能守恒 3 竖直面内的圆周运动问题 涉及知识面比较广 既有临界问题 又有能量守恒的问题 4 一般情况下 竖直面内的圆周运动问题只涉及最高点和最低点的两种情形 竖直面内的圆周运动 单选 2014 信阳模拟 如图所示 质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中 盒子的边长略大于球的直径 某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为r的匀速圆周运动 已知重力加速度为g 空气阻力不计 则 a 尝试解答 b 圆锥摆模型的应用 1 模型特征在重力和弹力 可以是支持力 也可以是绳子的拉力 的合力提供向心力的情况下 物体在水平面内做匀速圆周运动 这一类问题属于圆锥摆模型 ab 题后悟道 比较两个圆周运动的各物理量之间关系时 实际上就是找出两个圆周运动之间存在的隐含的相同因素 然后用控制变量法即可判断各物理量的关系 而上述两类特殊规律正是反映了不同圆周运动之间的相同因素 是分析圆周运动问题经常遇到的类型 希望同学们能够掌握 4 单选 如图所示 旋转秋千 中的两个座椅a b质量相等 通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上 不考虑空气阻力的影响 当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时 下列说法正确的是 a a的速度比b的大b a与b的向心加速度大小相等c 悬挂a b的缆绳与竖直方向的夹角相等d 悬挂a的缆绳所受的拉力比悬挂b的小 d 1 模型概述在竖直平面内做圆周运动的物体 运动至轨道最高点时的受力情况可分为两类 一是无支撑 如球与绳连接 沿内轨道的 过山车 等 称为 轻绳模型 二是有支撑 如球与杆连接 小球在弯管内运动等 称为 轻杆模型 2 模型特点该类问题常有临界问题 并伴有 最大 最小 刚好 等词语 现对两种模型分析比较如下 竖直平面内圆周运动的 轻杆 轻绳 模型 d 5 单选 2014 杭州四中统测 有一长度为l 0 50m的轻质细杆oa a端有一质量为m 3 0kg的小球 如图所示 小球以o点为圆心在竖直平面内做圆周运动 通过最高点时小球的速度是2 0m s g取10m s2 则此时细杆oa受到 a 6 0n的拉力b 6 0n的压力c 24n的拉力d 24n的压力 b 平抛运动与圆周运动的组合问题 答案 1 1 41m 2 20n 总结提升 平抛运动与圆周运动的组合题 用平抛运动的规律求解平抛运动问题 用牛顿定律求解圆周运动问题 关键是找到两者的速度关系 若先做圆周运动后做平抛运动 则圆周运动的末速度等于平抛运动的水平初速度 若物体平抛后进入圆轨道 圆周运动的初速度等于平抛末速度在圆切线方向的分速度 6 多选 如图所示 ab为半径r 0 50m的四分之一圆弧轨道 b端距水平地面的高度h 0 45m 一质量m 1 0kg的小滑块从圆