2020版高考物理（江苏专用版）新攻略总复习课件：第四章 第3讲　圆周运动

1、栏目索引 第第3 3讲圆周运动讲圆周运动 栏目索引基础过关 基础过关 知识梳理知识梳理 栏目索引基础过关 基础自测基础自测 1.(多选)(2018响水中学模拟)电风扇的重心如果不在转轴上,转动时会使电 风扇抖动,并加速转轴磨损。调整时,可在电风扇的某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rArB。扇叶转动后,它们的 ( AD ) A.向心力FAFB B.线速度大小相等 C.向心加速度相等 D.角速度大小相等 栏目索引基础过关 解析解析由于同轴转动,风扇上各个点的角速度相同(圆心除外),故A、B 两金属块

2、的角速度相同;根据线速度与角速度的关系式v=r和rArB,知vA vB,故B项错误,D项正确。根据a=2r和rArB,知aAaB;再根据F向=ma得,向 心力FAF乙 B.线速度v甲v乙 C.角速度甲乙 D.向心加速度a甲a乙 栏目索引考点突破 解析解析 对甲、乙两球进行受力分析,两球均只受重力和漏斗给的支 持力,如图所示。设漏斗顶角的一半为,则Fn=,由于两球质量相等, 所以甲、乙两球的向心力相等,故选项A错误;由公式Fn=可得v =,由于甲球的运动半径比乙球大,所以v甲v乙,故选项B正确;由公 式Fn=m2r=可得=,由于甲球的运动半径比乙球大,所以甲 tan mg 2 mv rtan m

3、g tan g r tan mg tan g r 栏目索引考点突破 mg,汽车处于超重状态 概述如图所示为凸形桥模型。当汽车通过凸形桥的最高点时,向心力F 向=mg-FN=m 规律桥对车的支持力FN=mg-m ,则火车车轮对外侧轨道有侧 压力,若v ,火车车轮对内侧轨道有侧压力 2 v r grtan grtan grtan 栏目索引考点突破 例例4 (多选)质量为m的物体沿着半径为r的半球形金属球壳滑到最低点 时的速度大小为v,如图所示,若物体与球壳之间的动摩擦因数为,则物 体在最低点时的( AD ) A.向心加速度为 B.向心力为m C.对球壳的压力为 D.受到的摩擦力为m 2 mv r

4、2 v g r 2 v r 2 v g r 栏目索引考点突破 解析解析 物体滑到半球形金属球壳最低点时,速度大小为v,运动半 径为r,向心加速度为an=,故A项正确;根据牛顿第二定律可知,物体在 最低点时的向心力Fn=m,故B项错误;根据牛顿第二定律得FN-mg=m, 则金属球壳对物体的支持力FN=m,由牛顿第三定律可知,物体对 金属球壳的压力大小FN=m,故C项错误;物体在最低点时,受到的 摩擦力为Ff=FN=m,故D项正确。 2 v r 2 v r 2 v r 2 v g r 2 v g r 2 v g r 栏目索引考点突破 例例5 (多选)铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的。弯道处要

5、求 外轨比内轨高,其内、外轨高度差h的设计不仅与r有关。还与火车在弯 道上的行驶速度v有关。下列说法正确的是 ( AD ) A.速率v一定时,r越小,要求h越大 B.速率v一定时,r越大,要求h越大 C.半径r一定时,v越小,要求h越大 D.半径r一定时,v越大,要求h越大 栏目索引考点突破 解析解析 火车转弯时,向心力由重力G与轨道支持力FN的合力来提 供,如图所示,则有mg tan =,且 tan sin =,其中L为轨间距,是定 值,有mg=,通过分析可知A、D正确。 2 mv r h L h L 2 mv r 栏目索引加油小站 利用教材资源激活学生思维利用教材资源激活学生思维 高考命题

6、依据考纲,立足教材并对其挖掘改造,这种命题方式在近 年高考中屡见不鲜,所以要重视起来。因此像教材中的验证圆锥摆实验 等都要一一领悟。 加油小站 栏目索引加油小站 例例6某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点 时的速度的实验。所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟 器(圆弧部分的半径为R=0.20 m)。 栏目索引加油小站 完成下列填空: (1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的示数为1.00 kg; (2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所 示,该示数为 kg; (3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向

7、另一 侧。此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各 次的m值如下表所示: 栏目索引加油小站 序号12345 m(kg)1.801.751.851.751.90 (4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为 N; 小车通过最低点时的速度大小为 m/s。(重力加速度大小取9.80 m/s2, 计算结果保留2位有效数字) 栏目索引加油小站 答案答案(2)1.40(4)7.91.4 解析解析(2)示数为1.40 kg,注意估读。 (4)小车经过凹形桥最低点时对桥的压力N=g-m桥g=(1.81-1.00)9.80 N 7.9 N,小车通过最低点时受到的支持力N=N=

8、7.9 N,小车质量m车=1.40 kg-1.00 kg=0.40 kg,由N-m车g=m车,解得v1.4 m/s。 m 2 v R 栏目索引随堂巩固 随堂巩固 1.(多选)(2018江苏单科)火车以60 m/s的速率转过一段弯道,某乘客发现 放在桌面上的指南针在10 s内匀速转过了约10。在此10 s时间内,火车 ( AD ) A.运动路程为600 mB.加速度为零 C.角速度约为1 rad/sD.转弯半径约为3.4 km 栏目索引随堂巩固 解析解析 由l=vt可知选项A正确;火车做的是曲线运动,故其加速度必 不为零,选项B错误;由于圆心角是10,约为0.174 rad,=0.0174 ra

9、d/s, 选项C错误;由于弧长l=r,因此r= m3.4 km,选项D正确。 t l 600 0.174 栏目索引随堂巩固 2.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。当圆筒的角速度逐渐增大时(物体不滑动),下列说法正确的是 ( D ) A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大 B.物体所受弹力增大,摩擦力减小 C.物体所受弹力和摩擦力都减小 D.物体所受弹力增大,摩擦力不变 栏目索引随堂巩固 解析解析 物体随圆筒一起转动时,受到三个力的作用:重力G、筒壁对 它的弹力FN和筒壁对它的摩擦力f(如图所示)。其中G和f是一对平衡力, 筒壁对它的弹力FN提供它做圆周运动的向心力。

10、当圆筒转动时,不管其 角速度为多大,只要物体随圆筒一起转动而未滑动,则物体所受的摩擦 力f大小就等于其重力。而根据向心力公式得FN=mr2,当角速度增大 时,FN也增大,选项D正确。 栏目索引随堂巩固 3.(多选)如图所示,洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水,下列 说法中正确的是( ACD ) A.脱水过程中,衣物是紧贴筒壁的 B.水会从筒中甩出是因为水滴受到的向心力很大 C.加快脱水筒转动角速度,脱水效果会更好 D.靠近中心的衣物的脱水效果不如周边的衣物的脱水效果好 栏目索引随堂巩固 解析解析 水滴依附衣物的附着力是一定的,当水滴因做圆周运动 所需的向心力大于该附着力时,水会从筒中甩出,B项错误;脱水过程中, 衣物做离心运动而甩向筒壁,A项正确;角速度增大,水滴所需向心力增 大,脱水效果更好,C项正确;周边的衣物上的水滴因圆周运动的半径R更 大,在一定时,所需向心力比靠近中心的衣物上的水滴大,脱水效果更 好,D项正确。 栏目索引随堂巩固 4.(2019扬州中学月考)某同学设计了一种能自动拐弯的轮子。如图所 示,两等高、等距的轨道a、b固定于水平桌面上,当装有这种轮子的小 车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时,会顺利实现拐弯而不会 出轨。下列截面图所示的轮子中,能实现这一功能的是