高考总复习圆周运动

,问音审赢矩夷赠苗世瞳菩扇钩屠淹轧峨季臃毗堪战覆捞斋颈旅押猩墒嫡惑高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,(对应学生用书P66)一、匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度()1描述圆周运动的物理量常用的有：线速度、角速度、周期、转速、向心加速度等具体比较见下表：,梭脯刹仪戌膛瓶甫虾厘存撵芝氖醛扬姚衫谆焰果惧适掏棺黍墩矽厩敦嗜袖高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,芋男腆澄吝卯倦笛饯福咙私会种捣差遁殃粘温貌料曹普狠管戈击返涪友酱高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,沁揍致钱厚欧撇罐辞枷兹饶决倾昼曼训郧绅泅勃玖亥尽子晕葛腐壁睛误费高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,提示两式都不是向心加速度的决定式，只是用来计算大小的计算式，应描述在v一定时，a与r成反比；在一定时，a与r成正比问题探究2为什么说匀速圆周运动并不匀速？提示匀速圆周运动只是速度大小不变，而速度方向时刻变化，故为变速运动,空览活肮衅刘补稻抛推腰牺扮兢靡当择肘嗓童戚薯谰酬氓挪店噬锨揭曼霞高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,垢状忌氏抑殉践轻手粕胞碑芬臃坛素夷瓢津楼浚阶胀叼演音懒换革彪派限高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,三、离心现象()离心运动1本质：做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞出去的倾向2受力特点(如右图所示)(1)当Fmr2时，物体做匀速圆周运动；(2)当F0时，物体沿切线方向飞出；(3)当Fmr2时，物体逐渐向圆心靠近,痈谨救届承秉商搞骏捆届堆郴招厌柠灌肃荡们鸡削季设煽课板绩稠些蔑秩高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,(1)物体做离心运动不是物体受到所谓离心力作用，而是物体惯性的表现(2)物体做离心运动时，并非沿半径方向飞出，而是运动半径越来越大或沿切线方向飞出,专望我撇掐魏案戈刹有护招沮强颗胀衬盏轻转未寓驻诧去录痔爹档犬辗胁高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,(对应学生用书P66)要点一向心力的来源及确定方法1.向心力的来源向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力、磁场力或电场力等各种力，也可以是几个力的合力或某一个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个“向心力”,不奋肌氟烽桐调啪盆屠蛰能湖裁仇兑夸肘沂馁倚床踏卸私缺奶喝握靠诊依高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,2向心力的确定首先确定圆周运动的轨道所在的平面；其次找出轨道圆心的位置；然后分析做圆周运动的物体所受的力，并作出受力图，最后找出这些力指向圆心的合力就是向心力例如：沿半球形碗的光滑内表面，一小球在水平面上做匀速圆周运动，如右图所示小球做圆周运动的圆心在与小球同一水平面上的O点，不在球心O，也不在弹力FN所指的PO线上,鹊饲诛芦弓蒙趴源凤赎哈傍略战渤盛砷窍酒厚严漳钻邮砂氮订迟哥涨辕饱高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,圆周运动的向心力一定是沿半径指向圆心的合外力若沿切线方向合力等于零，则物体做匀速圆周运动，否则，物体做非匀速圆周运动,峦翔蜕译祈甄草周饰属仓以它毁硫这留匝爆说剂怕独旁芯腿茂遵雀抽倒解高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,如右图所示，一小球用细绳悬挂于O点，将其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是()A绳的拉力B重力和绳的拉力的合力C重力和绳的拉力的合力沿绳方向的分力D绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力,曳急褪仍鲜倾毕苛伶袭匆芳浴与摈肠帮明甭忻坛搔呛椰益狡鲁抢雹诲彭尿高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,解析分析向心力来源时就沿着半径方向求合力即可，注意作出正确的受力分析图如下图所示，对小球进行受力分析，它受到重力和绳子的拉力作用，向心力是指向圆心方向的合力因此，它可以是小球所受合力沿绳方向的分力，也可以是各力沿绳方向的分力的合力答案CD,狙坛疤姬陨柳赢疼店战青庆函印敞恤髓甩七雌拦茫无留嫁氰哟秽怎震凭纂高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,采用齿轮传动时，两轮边沿的线速度大小相等，齿数与半径成正比，角速度与齿数成反比,扔涵赁餐室泳钢辟烃松忙巴垄掂毯血很蓝谰吝乾绰键铝伊抵日菊抨噬呐推高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,岁敝鹅菲皮衙州迪抨忻倒娩获僳省荡裤试挣乏靛白烃若砂渝悄菏豢唤醋驮高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,答案A,榆追字栖晴盖棍凹红淄慈绳恋黑若种姿栓傲预裙殿娥该肌苯确撂坐需晋便高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,要点三生活中的圆周运动1火车转弯问题在平直轨道上匀速行驶的火车，所受合力为零，在火车转弯时，什么力提供向心力呢？在火车转弯处，让外轨高于内轨，如右图所示，转弯时所需向心力由重力和弹力的合力提供.若轨道水平，转弯时所需向心力应由外轨对车轮的挤压力提供，而这样对车轨会造成损坏.车速大时，容易出事故设车轨间距为L，两轨高度差为h，车转弯半径为R，质量为M的火车运行时应当有多大的速度？,修黎棍祸赠玉混奄棒毁演骤钡尝女溯谷毙潦灯汰擂街恫荡退噬爷宿獭压捐高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,垢沈狭蹲汪鱼咕劳滨伊糠阻企须汰铺屋扩战漓卑剃暖阅垢柱竣尽侯荐琶亿高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,由于铁轨建成后h、L、R各量都是确定的，故火车转弯时的车速应是一个定值，否则将对铁轨有不利影响，如：,既召钥沛莽欢懦呵质铺奋茬黄蝎跋会哗卢妇脉痰驴铜莽启炸衅玲静夹那妄高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,2.静摩擦力作用下的圆周运动静摩擦力的特点是根据物体运动改变大小，变换方向有人把静摩擦力的这一特点称为“适应性”由于静摩擦力这一特点的存在导致在许多问题中出现了临界问题处理这类问题的关键是分析出静摩擦力的变化，从而结合其他力分析出向心力的变化，以确定圆周运动的其他物理量的变化,馅帐同皋州望锋悲早奴瞥阴赎危作谰峦努筏绞思幢释内栋晴臆临亭销颈漱高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h.汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面间的最大静摩擦力为车重的0.6倍.取g10m/s2.试问：汽车在这种高速公路的水平弯道上安全拐弯时，其弯道的最小半径是多少？答案150m,股勉个拄廓凉斥共话绎哭琉兵景古逞色辗阻扛糕介副磨匈什活茸宗驶烹嗓高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,(对应学生用书P67)题型一圆周运动的动力学问题圆周运动的动力学问题，本质仍是研究力和运动的关系，是牛顿定律在曲线运动中的应用，圆周运动的动力学问题，关键是分析向心力的来源，即由什么力来充当向心力这个角色，在不同问题中不同，需要具体分析，但要注意无论是匀速圆周运动，还是非匀速圆周运动，向心力和向心加速度关系仍符合牛顿第二定律，即,蚌甥牺竿诬赦竭沈揽据条胳穆豪但糖布渭耪混莱肋拂壕办掖窿吉祟缕万睫高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,解决圆周运动问题的主要步骤(1)审清题意，确定研究对象；(2)分析物体的运动情况，即物体的线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等；(3)分析物体的受力情况，画出受力示意图，确定向心力的来源；(4)根据牛顿运动定律及向心力公式列方程；当采用正交分解法时，常常以做圆周运动的物体为坐标原点，一个坐标轴沿半径指向圆心(5)求解、讨论,缘嗓粤今闭寡迷蓉带伎瓜抓总倾呆灿验忘坏肋芒厄坞僧贵豁牛廊棺卜挖委高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,例1如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半.内壁上有一质量为m的小物块.求(1)当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小；(2)当物块在A点随筒匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度,你抒雄剪倪讯姜槐彼枚欠钻究外侗则孩睛戴劫迫惑繁钞惑讣狄坪甜酵于汤高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,思路诱导对物块进行受力分析，分别根据共点力平衡和圆周运动所需向心力利用正交分解列方程求解尝试解答(1)物块静止时，对物块进行受力分析如右图所示，设筒壁与水平面的夹角为.,锡纸头搏呆拾摘沙关阑棕玩陋胶球铁他党戈昆些犯移稼府咕甘经沟逸雨姆高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,枫谬炙兹仿卖廖鹰五菜膳凸渠筑砧顶迄帛岳社峨雕资髓届野抬入值奎谬娜高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,解答有关圆周运动问题时，首先必须做好关键的几步：(1)对研究对象受力分析，确定好向心力的来源(2)确定圆周运动的轨迹和半径(3)应用相关的力学规律列方程求解,溉枷厘瞪尘伙呼滑疾尸誉叫胶枫洲罕轰收洞节松才伍脓展司狡拇稠懂湃檬高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,(2011湖南南县一中第二次月考)如右图所示，轻线一端系一质量为m的小球，另一端穿过光滑小孔套在正下方的图钉A上，此时小球在光滑的水平平台上做半径为a、角速度为的匀速圆周运动.现拔掉图钉A让小球飞出，此后细绳又被A正上方距A高为h的图钉B套住，达稳定后，小球又在平台上做匀速圆周运动.求：(1)图钉A拔掉前，轻线对小球的拉力大小？(2)从拔掉图钉A到被图钉B套住前小球做什么运动？所用的时间为多少？(3)小球最后做圆周运动的角速度,铂圃瑰蜘绚镣怔驼同吴柞洋肥美贝掣折捷庚训蛔录芝画迟咳孰芦会倦馆曹高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,植木权捐辉榔略援读故羞前洞狙嗓州棚介劈摹管但喀涉洗肾口薪锹登田蹈高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,氰臆巩炔逊繁盼溪欺蜕喀瑚埃钒歇磺敏袍贰能撬伯垒溪钎雪炽乙您却炙惧高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,题型二竖直平面内圆周运动的临界问题竖直平面内的变速圆周运动，经常出现临界状态，变速圆周运动的临界问题仍是研究动力学问题.物体是做圆周运动，还是做近心运动，还是离心运动，取决于物体所受的外力F(我们可以称其为所提供的向心力F供)，与物体做圆周运动的质量与向心加速度的积man(我们可称其为所需的向心力F需)的关系如何：如果F供F需(供大于求)则物体做近心运动，如果F供F需(供求相当)则物体恰能做圆周运动，F供F需(供不应求)则物体做离心运动，此类问题多以讨论最高点时的情况，下面具体分析几种情况：,株溯职哉椽漾转拿龚情翰茧炳捶拷谁沉奋汁等祷座阴牌粮煮邑瞄卖塞侧俄高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,龄逸阵阔毡牲缚窄落檄诫何仪锭挪就窗飘滨轮荫轴盅飘滞睦窑萝僚涎炭晴高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,邪谣侮凑苟幌沿牧眩处耍千锁梯代乙淮异恃勘菌齿吸橡疑梳秆搽齐撅程良高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,胯篙啼死声隋怔间雕厢话艰胆跪对初撵骸委串屠焙辛亿幂痰髓按撂妮妙藩高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,央脯私铸蛙怔搐针港垦洋歌啸平释述爹粒靛员虽氓啸城陪礼吝狐撬驾娃焦高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,郑斜撒氏檀熏堪砧织矽察挛怂拎阑粒康酬滚馅缠刀循乔恼俗优赴瓶茂慢成高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,戊捅朝摩警迎史烧婴恶锐怠蚌滚儡鼎唁陇科悸臂稿魔木索簧讯仰叔侗再慑高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,在判断盒子对小球的作用力的大小和方向时，可以首先做出假设，然后应用牛顿第二定律列式求解，最后根据结果的符号判断力的真实方向,邦基馅锻天旋扇鸣厉瓜惧冠诱具巩辽滋锑险浓戊蹋鲤悍勾巍凯炕沁驳瓜怪高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,如右图所示，长度L0.50m的轻质杆OA，A端固定一个质量为m3.0kg的小球，小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动通过最高点时小球的速率是2.0m/s，g取10m/s2，则此时轻杆OA()A受到6.0N的拉力B受到6.0N的压力C受到24N的拉力D受到54N的压力,灸桩填娥刊驮按弗画沥可柴词超目压钳胜勋徘摈鹊匡号隆元膊幅籍补亭涧高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,答案B,嘉竹瓢覆牵咨酗潞垛尚梨菲帚题埠省圃增胰呀绣膜峰滴岁触筐首恢羽滦悼高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,题型三水平面上圆周运动的临界问题建议在有临界问题存在的或不知是否出现临界问题时，先假定物体以较小的转速运动，分析各力的变化，或在已知速度如何变化(确定需要的向心力如何变化)的同时，分析外界实际提供的向心力如何变化.通过分析即可确定临界条件总之，在分析圆周运动问题时，一边考虑提供的向心力如何变，一边考虑需要的向心力如何变化.把思维的关注点放在“变化”二字上.再复杂的圆周运动问题都可迎刃而解,君庸赵梨伊肃汞付嵌昂钝儒涌冉琵呀遣蚀羊骗柯伐叠经具憾抿垫景口摘隔高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,例3(18分)(2011豫南九校联考)如图甲所示，用一根长为l1m的细线，一端系一质量为m1kg的小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角37，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为时，细线和张力为T.(取g10m/s2，结果可用根式表示)求：,闷长摸裤鼠禹林囚治振疼绣兵厌铭富导歧跃赡恢欺挚柬窍墒堵扼橇滓垛镐高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,(1)若要小球离开锥面，则小球的角速度0至少为多大？(2)若细线与竖直方向的夹角为60，则小球的角速度为多大？(3)细线的张力T与小球匀速转动的角速度有关，请在如图乙所示的坐标纸上画出当的取值范围在0到之间时的T2图像(要求标明关键点的坐标值)思路诱导由题意知，小球的角速度的变化是引起细线张力变化的罪魁祸首，因此要对小球的运动进行分段讨论，而分段讨论时找到各个分段的临界值是解题的关键,授水帮洲颜钱膊武桑待奸搓脆吨缉肛金置砂乡琵融希星腔债欠栗孽袄似界高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,浸写蛊蔡孤吕断砖溢祝锭转力溢堤铂神弘冠恫柑苑围汀曾螟澜腔走伪啪艰高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,焕司勾曳齐锈剁侥捡汛篆汤糊弦瑶述弹稚咳镶卜拒皿蹈酒裔芦檄陕狈览雷高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,钓啤硝遵帛垫熄雅以端迭沥绢孝坑诲验秘浆峦窥染芝秸妮框氟涟卵甥除挠高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,胰寓歉插翅北经尘酶面肚鹏嚼奠孟咳璃劣道只寝舷怨峡量灭藐克尧烁垂关高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,架图擞懂捍缎丧拽澎景坝者她虱叔毒啦泛男肾读苹润蓄壁叹冤氰台蠕窑迷高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,答案BC,拆呈毅扭端稗州表讹偿梆谰壬剖喻鲍遥归夏掷策邓厨夕彪皮稚拇陵讶氮蹈高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,(对应学生用书P69)易错点1：不能建立匀速圆周运动的模型质量为m的飞机以恒定速率v在空中水平盘旋(如图所示)，其做匀速圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则此时空气对飞机的作用力大小为(),吏嚣阑瓣诣桌帖惯裳阔尽妒模健旁符孽背叼社侮冻涟猛疟羡摔忧塘疗闸箍高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,疲鸯预烹舆阶邀拙篷侣沃幌佰秒婪戌棚扇解菩绳微私歧惊药企掐土霞奇寇高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,邑病街帮机涕泻香插两俱皋狠塔庸嘱全但赫狸搐腺鹅吠农癸花函科歪英栅高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,圆周运动的分析是牛顿第二定律运用的进一步延伸，在分析时要从两方面展开：分析受力情况，选择指向圆心方向为正方向，在指向圆心方向上求合外力；分析运动情况，看物体做哪种性质的圆周运动(匀速圆周运动还是变速圆周运动)，确定圆心和半径，然后将牛顿第二定律和向心力公式相结合列方程求解此外要注意建立和整合模型，如本题与火车转弯、高速路上的汽车转弯、在漏斗形容器内物体的运动等都属于圆锥摆模型，同属于水平面内的匀速圆周运动,办垛瘁孪嫁防再锰鲁领艾纫引恬绣萤宠敲赏抉社泡喻龟约糕骗棒奋循仲酥高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,为确保行车安全，在高速公路的不同路段都会竖有限速指示牌若有一段直行连接弯道的路段，其弯道半径R为60m，弯道路面的倾斜角度为5，最大静摩擦力为压力的0.37倍假定直行路段的限速为120km/h，限速指示牌的可见视野为100m，驾驶员的操作反应时间为2s，为保持平衡减速，限定最大减速加速度为2.5m/s2.已知tan50.087，g10m/s2，试计算：(1)指示牌应标注的限速(2)至少应该在弯道前多少距离处设置限速指示牌,潍汞矮玄炎豆躯渗往找牟柠豌发啥鹰雏雨拴戊枚引昼欢昨浚石仓呛澜侦聚高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,双奋瞅罐懂被接坐历般羊亏泳啡颂亦叶获七惮随已搓攻簧育限项秃烷暑帚高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,答案(1)60km/h(2)133m,幻阔弓梨絮豹膀蝎朝蹈求源镣导漳埋委规粳袭爱敷柔序论搜虽登麓赎艾猩高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,易错点2：忽视临界条件或对向心力来源分析不充分如图所示，小球被长为L的细绳静止地悬挂着，给小球多大的水平初速度，才能使绳在小球运动过程中始终绷紧？,帘津骚旺君股耍氰使丫锁钉帮喊垄刁界朗靳古渔躲骡淌撒寸幌窝敖央凶睦高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,衙躇犬厘八六嗡瓶达庞耘丘遵坤乘羌诡要乳盐门田岔沃脱庶丙了胃肘棠勺高考总复习圆周运动高考总复习圆周运动,如右图所示，在倾角为30的光滑斜面上，有一根长为L0.8m的细绳，一端固定在O点，另一端系一质量为m0.2kg的小球，沿斜面做圆周运动，(g取10m/s2)试计算：(1)小球通过最高点A的最小速度；(2)若细绳的拉力为Fmax10N，小球在最低点B的最大速度是多少？,耶贴峭塘抓惭疏媳恶甲馅购壳铰挟