江苏专用201x版高考物理大一轮复习第4单元曲线运动万有引力与航天第11讲圆周运动

1、第第11讲讲PART 11圆周运动圆周运动教材知识梳理考点互动探究教师备用习题一、匀速圆周运动一、匀速圆周运动1定义:线速度大小的圆周运动.2性质:向心加速度大小不变,方向,是变加速曲线运动.3条件:合力,方向始终与速度方向垂直且指向.教材知识梳理教材知识梳理保持不变时刻改变大小不变圆心二、描述匀速圆周运动的基本参量二、描述匀速圆周运动的基本参量教材知识梳理教材知识梳理三、离心运动和近心运动三、离心运动和近心运动1受力特点,如图11-1所示.(1)当F=0时,物体沿切线方向做匀速直线运动;(2)当F=mr2时,物体做匀速圆周运动;(3)当0Fmr2时,物体渐渐向圆心靠近,做近心运动.图11-1

2、2离心运动的本质并不是受到离心力的作用,而是提供的力小于匀速圆周运动需要的向心力.教材知识梳理教材知识梳理教材知识梳理教材知识梳理【思维拓展思维拓展】1匀速圆周运动和匀速直线运动中的两个“匀速”的含义相同吗?2匀速圆周运动中哪些物理量是不变的?教材知识梳理教材知识梳理两个“匀速”意义不同,匀速圆周运动全称应为匀速率圆周运动,其速度、向心加速度都是变化的.匀速圆周运动中不变的物理量有:角速度、周期、频率、转速、动能,变化的物理量有:线速度、向心加速度、向心力、动量.考点一考点一圆周运动的运动学问题圆周运动的运动学问题考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动

3、探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究 要点总结要点总结传动装置的特点(1)共轴传动:固定在一起共轴传动的物体上各点角速度相同.(2)皮带传动、齿轮传动和摩擦传动:皮带(或齿轮)传动和不打滑的摩擦传动的两轮边缘上各点线速度大小相等.考点二考点二圆周运动的动力学问题圆周运动的动力学问题考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究2两类特殊的匀减速直线运动刹车类问题指匀减速到速度为零后立即停止运动,加速度a突然消失,求解时要注意确定其实际运动时间双向可逆类问题如沿光滑斜面上滑的小球,到最高点仍能以原加速度匀加速下滑,全过程加速度大小、方向均不变,故求解时可对全过程列式,但必须注意x、v、a等

4、矢量的正负号及物理意义考点互动探究考点互动探究考向一考向一平抛与斜面结合平抛与斜面结合考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究 方法技巧方法技巧物体随水平转盘做圆周运动,通常是静摩擦力提供向心力,静摩擦力随转速的增大而增大,当静摩擦力增大到最大静摩擦力时,物体达到保持圆周运动的最大速度.若转速继续增大,物体将做离心运动.考点互动探究考点互动探究考向二考向二圆锥摆类问题圆锥摆类问题考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究 方法技巧方法技巧圆锥摆、火车转弯、汽车转弯、飞机在空中盘旋、开口向上的光滑圆锥体内小球绕

5、竖直轴线的圆周运动等,都是水平面内圆周运动的典型实例,其受力特点是合力沿水平方向指向轨迹内侧.解答此类问题的关键:(1)确定做圆周运动的物体所处的平面(水平面);(2)准确分析向心力的来源及方向(水平指向圆心);(3)求出轨道半径;(4)列出动力学方程求解.考点互动探究考点互动探究考向三考向三圆周运动与平抛运动的综合问题圆周运动与平抛运动的综合问题考点互动探究考点互动探究 规律总结规律总结解答圆周运动与平抛运动综合问题时的常用技巧(1)审题中寻找类似“刚好”“取值范围”“最大(小)”等字眼,看题述过程是否存在临界(极值)问题.(2)解决临界(极值)问题的一般思路,首先要考虑达到临界条件时物体所

6、处的状态,其次分析该状态下物体的受力特点,最后结合圆周运动知识,列出相应的动力学方程综合分析.(3)注意圆周运动的周期性,看是否存在多解问题.(4)要检验结果的合理性,看是否与实际相矛盾.考点三考点三竖直面内的圆周运动问题竖直面内的圆周运动问题考点互动探究考点互动探究在仅有重力场的竖直面内的圆周运动是典型的非匀速圆周运动,对于物体在竖直平面内做圆周运动的问题,中学物理只研究物体通过最高点和最低点的情况,高考中涉及圆周运动的知识点大多是临界问题,其中竖直面内的线球模型、杆球模型中圆周运动的临界问题出现的频率非常高.下面是竖直面内两个常见模型的比较.考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究

7、考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考向一考向一杆杆球模型球模型考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考向二考向二线线球模型球模型考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究 建模点拨建模点拨求解竖直平面内圆周运动问题的思路(1)定模型:首先判断是线球模型还是杆球模型.(2)确定临界点:v临界=,对线球模型来说是能否通过最高点的临界点,而对杆球模型来说是FN表现为支持力还是拉力的临界点.(3)研究状态:通常情况下竖直平面内的圆周运动只涉及最高点和最低点的运动情况.(4)受力分析:对物体在最高点或最低点时进行受力分析,根据牛顿第二定律列出方程,F合=F向.(5)过程分析:应用动能定理或机械能守恒定律将