2022届高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天第3讲圆周运动及其应用课件新人教版

1、第3讲圆周运动及其应用必备知识自主排查【知识再现知识再现】一、圆周运动及其描述一、圆周运动及其描述1 1. .匀速圆周运动：匀速圆周运动：(1)(1)定义：做圆周运动的物体，若在任意相等的时间内通过的圆弧长定义：做圆周运动的物体，若在任意相等的时间内通过的圆弧长_，就是匀速圆周运动。就是匀速圆周运动。(2)(2)速度特点：速度的大小速度特点：速度的大小_，方向始终与半径垂直。，方向始终与半径垂直。相等相等不变不变2 2. .描述圆周运动的物理量：描述圆周运动的物理量：二、匀速圆周运动的向心力二、匀速圆周运动的向心力1.1.作用效果：向心力产生向心加速度，只改变速度的作用效果：向心力产生向心加速

2、度，只改变速度的_，不改变速度的，不改变速度的_。2.2.大小：大小：f=ma= =_= =mr4f=ma= =_= =mr42 2f f2 2=mv=mv。3.3.方向：始终沿半径方向指向方向：始终沿半径方向指向_，时刻在改变，即向心力是一个变力。，时刻在改变，即向心力是一个变力。4.4.来源：向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的来源：向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的_提供，还可以由提供，还可以由一个力的一个力的_提供。提供。2vmr224mrt方向方向大小大小mrmr2 2圆心圆心合力合力分力分力【情境转换情境转换】如图所示为公路自行车赛中运动员在水平路面上急转弯的情景。运动员

3、在通如图所示为公路自行车赛中运动员在水平路面上急转弯的情景。运动员在通过弯道时如果控制不当会发生侧滑而摔离正常比赛路线。将运动员与自行车过弯道时如果控制不当会发生侧滑而摔离正常比赛路线。将运动员与自行车看成整体，运动员转弯所需向心力是由谁提供的？看成整体，运动员转弯所需向心力是由谁提供的？提示：提示：由地面对车轮的摩擦力提供。由地面对车轮的摩擦力提供。三、离心运动和近心运动三、离心运动和近心运动1 1. .定义：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动定义：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需所需_的情况下，就做的情况下，就做_的运动。的运动。2 2

4、. .本质：做圆周运动的物体，由于本身的本质：做圆周运动的物体，由于本身的_，总有沿着圆周切线方向飞出，总有沿着圆周切线方向飞出去的趋势。去的趋势。向心力向心力逐渐远离圆心逐渐远离圆心惯性惯性3.3.受力特点：受力特点：( (如图如图) ) (1)(1)当当f=0f=0时，物体沿时，物体沿_方向飞出；方向飞出；(2)(2)当当fmrfmrfmr2 2时，物体逐渐向圆心靠近，做时，物体逐渐向圆心靠近，做_运动。运动。切线切线远离远离近心近心【小题快练小题快练】1.1.判一判判一判(1)(1)物体做匀速圆周运动时，其角速度是不变的。物体做匀速圆周运动时，其角速度是不变的。( () )(2)(2)物

5、体做匀速圆周运动时，其所受合外力是不变的。物体做匀速圆周运动时，其所受合外力是不变的。( () )(3)(3)匀速圆周运动的向心力是产生向心加速度的原因。匀速圆周运动的向心力是产生向心加速度的原因。( () )(4)(4)比较物体沿圆周运动的快慢看线速度，比较物体绕圆心转动的快慢，看周比较物体沿圆周运动的快慢看线速度，比较物体绕圆心转动的快慢，看周期或角速度。期或角速度。( () )(5)(5)做匀速圆周运动的物体，当其所受合外力突然减小时，物体将沿切线方向做匀速圆周运动的物体，当其所受合外力突然减小时，物体将沿切线方向飞出。飞出。 ( () )(6)(6)摩托车转弯时速度过大就会向外发生滑动

6、，这是摩托车受沿转弯半径向外摩托车转弯时速度过大就会向外发生滑动，这是摩托车受沿转弯半径向外的离心力作用的缘故。的离心力作用的缘故。 ( () )提示：提示：(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)(6)(6)2.2.练一练练一练(1)a(1)a、b b两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动( (如图如图) )，在相同时间内，它们通过，在相同时间内，它们通过的路程之比是的路程之比是4343，运动方向改变的角度之比是，运动方向改变的角度之比是3232，则它们，则它们( () )a.a.线速度大小之比为线速度大小之比为4343b.b.角速度大小之比为角速度

7、大小之比为3434c.c.圆周运动的半径之比为圆周运动的半径之比为2121d.d.向心加速度大小之比为向心加速度大小之比为1212(2)(2)(多选多选) )马戏团中上演的飞车节目深受观众喜爱。如图甲，两表演者骑着摩马戏团中上演的飞车节目深受观众喜爱。如图甲，两表演者骑着摩托车在竖直放置的圆锥筒内壁上做水平匀速圆周运动。若两表演者托车在竖直放置的圆锥筒内壁上做水平匀速圆周运动。若两表演者( (含摩托车含摩托车) )分别看作质点分别看作质点a a、b b，其示意简图如图乙所示，摩托车与内壁倾斜方向的摩擦，其示意简图如图乙所示，摩托车与内壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，则力恰好为零，则b b做圆周运动

8、的做圆周运动的 ( () )a.a.周期较大周期较大b.b.线速度较大线速度较大c.c.角速度较大角速度较大d.d.向心加速度较大向心加速度较大(3)(3)城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥。如图所示，桥面是半径为城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥。如图所示，桥面是半径为r r的圆弧形的立交桥的圆弧形的立交桥abab横跨在水平路面上，一辆质量为横跨在水平路面上，一辆质量为m m的小汽车，从的小汽车，从a a端冲上端冲上该立交桥，小汽车到达桥顶时的速度大小为该立交桥，小汽车到达桥顶时的速度大小为v v1 1，若小汽车在上桥过程中保持速，若小汽车在上桥过程中保持速率不变，则率不变，则( () )a.a.小汽车通过桥顶时处于失重状态小汽车通过桥顶时处于失重状态b.b