高考物理一轮复习 第4章 第3课时 匀速圆周运动课件 粤教版.ppt

广州出版社 2015年五羊高考 高考总复习物理 课件 2015年五羊高考物理复习 第3课时匀速圆周运动离心现象 课前自主解读 1 描述匀速圆周运动的物理量质点沿圆周运动 若在相等任何时间内通过的 总相等 则这种运动叫匀速圆周运动 1 线速度v 线速度大小等于质点沿圆周在某段时间内通过 与经历时间t的比值 表达式 v 单位 m s 方向沿 方向 匀速圆周运动属于 速运动 2 角速度 角速度等于 跟转过这个角度所用时间t的比值 表达式 单位 rad s 3 周期t 做匀速圆周运动的物体 所用的时间 t 或t 弧长 运行一周 用连接物体和圆心的半径转过的角度 变 圆周切线 弧长s 课前自主解读 2 匀速圆周运动的动力学关系 1 向心力 向心力是做匀速圆周运动的物体所受到的 向心力作用效果只能改变速度的 不能改变速度的 向心力的表达式为f 或f 或f 2 向心力是根据效果命名的一种力 不是性质力 对于一个圆周运动的物体受力分析 不能在分析完它所受的力之后再附加一个向心力 向心力只是做圆周运动物体沿半径指向圆心方向合力的 别名 向心力的来源 它可以是物体受到的合外力 也可以是物体所受的合力沿半径方向的一个分力 3 离心现象 做匀速圆周运动的物体 在合外力突然 或者 时 物体将做离心运动 这种现象叫做离心现象 始终指向圆心方向的合外力 方向 沿指向圆心方向的力不足以提供向心力 消失 mr 2 大小 课堂主题互动 主题一 传动现象中各物理量的关系 例题1 电风扇的扇叶的重心如果不在转轴上 转动时会使风扇抖动 并加速转轴磨损 调整时 可在扇叶的一区域通过固定小金属块的办法改变其重心位置 如图所示 a b是两调整重心的金属块 可视为质点 其质量相等 它们到转轴o的距离 扇叶转动后 它们的 a 向心力b 线速度大小相等c 向心加速度相等d 角速度大小相等 ad 变式1 如图所示 甲 乙 丙三个轮子依靠摩擦传动 相互之间不打滑 其半径分别为r1 r2 r3 若甲轮的角速度为 则丙轮的角速度为 a b c d 主题一 传动现象中各物理量的关系 a 主题二 圆周运动中的动力学关系 例题2 如图所示 木板b托着木块a一起在竖直平面内做匀速圆周运动 从水平位置a到最低点b的过程中 a b对a的支持力越来越大b b对a的支持力越来越小c b对a的摩擦力越来越大d b对a的摩擦力越来越小 ad 变式2 一只小狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行使 如图所示画出了雪橇受到牵引力f和摩擦力f的可能方向的示意图 其中表示正确的图 主题二 圆周运动中的动力学关系 d 例题3 如图所示 质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道内侧做圆周运动 圆半径为r 小球经过轨道最高点时刚好不脱离轨道 则当其通过最高点时 a 小球对轨道的压力大小等于mgb 小球受到的向心力大小等于重力mgc 小球的向心加速度大小小于gd 小球的线速度大小等于 主题三 圆周运动中的临界问题 bd 变式3 如图所示 一个固定在竖直平面上的光滑圆形管道 管道里有一个直径略小于管道内径的小球 小球在管道内做圆周运动 下列说法中正确的是 a 小球通过管道最低点时 小球对管道的压力向下b 小球通过管道最低点时 小球对管道的压力向上c 小球通过管道最高点时 小球对管道的压力可能向上d 小球通过管道最高点时 小球对管道可能无压力 主题三 圆周运动中的临界问题 ad 主题三 圆周运动中的临界问题 变式4 多选 如图所示 长为l的轻杆 一端固定一个小球 另一端固定在光滑的水平轴上 使小球在竖直平面内做圆周运动 关于小球在过最高点的速度v 下列叙述中正确的是 a v至少为b v由零增大 向心力也逐渐增大c 当v由逐渐增大时 杆对小球弹力逐渐增大d 当v由逐渐减小时 杆对小球弹力逐渐减小 bc 变式5 如图所示 半径为r的半圆弧ab竖直放置且与水平面相切于a点 b为圆弧最高点 另一半径为2r的圆弧bc也处在竖直平面内与之相切于b点 则小球通过圆弧最高点的速度至少要 a 0b c d c 主题四 圆周运动与平抛运动的组合型综合 例题4 2013 全国理综 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 当路面结冰时 与未结冰时相比 v0的值变小d 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 ad 变式6 为适应国民经济的发展需要 我国铁路不断地提速 火车转弯可以看成是做匀速圆周运动 火车速度提高易使外轨受轨 为解决火车高速转弯时使外轨受损这一难题 你认为理论上可行的措施是 a 仅减小弯道半径b 仅增大弯道半径c 仅减小机车牵引力功率d 仅适当增加内外轨道的高度差 主题四 圆周运动与平抛运动的组合型综合 bd 课外演练 1 计算机上常用的 3 5英寸 1 44mb 软磁盘的磁道和扇区如图3 1所示 当电动机带动磁盘匀速转动时 其中某一扇区随之做匀速圆周运动的物体 则扇区运动的下列哪个物理量是不变的 a 线速度b 加速度c 角速度d 相同时间内的位移2 如图3 2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的角速度比c的大d a b的线速度比c的小 c b 3 一卡车在丘陵地带以不变的速率行驶 地形如图3 3所示 图中卡车对地面的压力最大处 a a处b b处c c处d d处4 如图3 4所示 天车下吊着两个质量都是m的工件 系工件a的吊绳比系工件b的吊绳短 若天车运动到某处突然停止 则两吊绳所受的拉力fa和fb的大小关系 a fa fbb famg 课外演练 d a 课外演练 5 小球用长l的细绳悬于o点 将小球拉起使细绳水平绷直 然后无初速释放 当球摆到最低点时 细绳与o点正下方的一钉子相碰 如图3 5所示 在碰后的瞬间 下列物理量中不变的是 a 线速度b 向心加速度c 细绳拉力d 角速度6 质量为m的木块从半径为r的半球形碗的碗囗下滑到碗底的过程中 如果由于摩擦力的作用使得木块的速率不变 如图3 6所示 则物块物理量不发生变化的 a 物块速度b 物块所受合外力c 物块加速度d 物块动能 a d 7 质量不计的轻质弹性杆p插在桌面上 杆端套有一个质量为m的小球 今使小球沿水平方向做半径为r的匀速圆周运动 角速度为 若某时刻小球处在图3 7所示位置 则杆的上端对球作用力 a 方向沿水平向右b 方向沿竖直向上c 大小为m 2rd 大小为 课外演练 d 8 在一场汽车越野赛中 一赛车在水平公路上减速转弯 沿圆周由p向q行驶 下述四个俯视图中画出了赛车转弯时所受合力的四种可能情况 你认为正确的是 课外演练 d 课外演练 9 如图3 9所示 铁路转弯处外轨应略高于内轨 火车必须按规定的速度行驶 则转弯时 a 火车所需向心力沿水平方向指向弯道内侧b 弯道半径越大 火车所需向心力越大c 若火车提速行驶 则弯道的坡度应适当增大d 若火车速度小于规定速度 则车轮缘挤压外轨10 如图3 10所示 当正方形薄板绕着过其中心o并与板垂直的转动轴转动时 板上a b两点的 a 角速度之比 a b 1 1b 角速度之比 a b 1 c 线速度之比va vb 1d 加速度之比aa ab 1 ac ad 11 如图3 11所示 轻杆的一端有一个小球 另一端有光滑的固定轴o 现给球一初速度 使球和杆一起绕o轴在竖直面内转动 不计空气阻力 用f表示球到达最高点时杆对小球的作用力 则f a 一定是拉力b 一定是推力c 可能等于0d 可能是拉力 可能是推力12 长为l的细杆一端拴一小球 可绕另一端在竖直面内做圆周运动 小球在最高点的速度为v 下列说法正确的是 a v越大 球在最高点受到的合外力越大b v越大 球在最高点受到的向心力越大c v越大 球在最高点对杆的作用力越大d v至少要大于 课外演练 cd ab 课外演练 13 如图3 12所示 在倾角为 30 的光滑斜面上 有一根长为l 0 8m的细绳 一端固定在o点 另一端系一质量为m 0 2kg的小球 沿斜面做圆周运动 g取10m s2 试求 1 小球通过最高点a的最小速度 2 若细绳的最大抗拉拉力为fmax 10n 小球在最低点的最大速度是多少 课外演练 14 如图3 13所示 水平传送带以v0 3m s速度沿顺时针方向传动 a b间距l 4m 质量为m 1kg的小物块由静止轻轻放上传送带 从a点随传送带运动到水平部分的最右端b点 经半圆轨道c点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道