2018年高中物理第五章曲线运动第8节匀速圆周运动分析学案新人教版

1、匀速圆周运动分析明确目标有的放矢一、考点突破知识点考名腰求题型分值匀速圆周运动知道什么样的运动是匀速圆周运动会分析向心力的来源选择题6分、重难点提示重难点：向心力的来源分析。传动装置中各物理量之间的关系。lit考怠皓邯【距雄曹点超geei一、匀速圆周运动1 .定义：线速度大小不变的圆周运动。2 .性质：向心加速度大小不变，方向总是指向圆心的变加速曲线运动。3 .质点做匀速圆周运动的条件。合力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心，即物体所受合力全部用来提供向心力。、同轴转动、皮带传动等传动装置1 .皮带传动（皮带上的点与转动轴链接处无滑动，线速度大小相等）2 .同轴传动（各点角速度相等）3

2、 .齿轮传动（齿轮边缘线速度大小相等）4 .摩擦传动（无滑动接触面上的点线速度大小相等）例题1关于匀速圆周运动的说法，正确的是（A.匀速圆周运动的速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体没有加速度B.做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻都在改变，所以必有加速度C.做匀速圆周运动的物体，加速度的大小保持不变，所以是匀变速曲线运动D.匀速圆周运动加速度的方向时刻都在改变，所以匀速圆周运动一定是变加速曲线运动思路分析：速度和加速度都是矢量，做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻在改变，速度时刻发生变化，必然具有加速度。加速度大小虽然不变，但方向时刻改变，所以匀速圆周运动是

3、变加速曲线运动。故本题选BD答案：BD例题2如图所示，有一皮带传动装置，AB、C三点到各自转轴的距离分别为R、B、RC,已知RB=RC=RA,若在传动过程中，皮带不打滑。则（）2A. A点与C点的角速度大小相等B. A点与C点的线速度大小相等C. B点与C点的角速度大小之比为2：1D. B点与C点的向心加速度大小之比为1：4思路分析：处理传动装置类问题时，对于同一根皮带连接的传动轮边缘的点，线速度相等；同轴转动的点，角速度相等。对于本题，显然VA=VC,3A=COB,选项B正确；根据VA=Vc及关系式v=3R,可得3aRA=3cRd,又RC=九8,所以3a=,选项A错误；根据3A=3B,3A=

4、,可得3B=,即B点与C点的角速度大小之比为1：2,选项C错误；根据3B=上及关系式a=32R,可得aB=aC,即B点与C点的向心加速度大小之比24为1：4,选项D正确。答案：BD例题3在观看双人花样滑冰表演时，观众有时会看到女运动员被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方向的匀速圆周运动。已知通过目测估计拉住女运动员的男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为45°,重力加速度为g=10m/s2,若已知女运动员的体重为35kg,据此可估算该女运动员(A.受到的拉力约为35MNB.受到的拉力约为350NC.向心加速度约为10ms2d.向心加速度约为10y2ms2思路分析：本题考查了匀速圆周运动的

5、动力学分析。以女运动员为研究对象，受力分析如图：根据题意有G=mg=350N;则由图易得女运动员受到的拉力约为3502N,A正确；向心加速度约为10MsC正确。答案：AC例题4两个质量分别是m和m的光滑小球套在光滑水平杆上，用长为L的细线连接,水平杆随框架以角速度3匀速转动，两球在杆上相对静止，如图所示，求两球离转动中心的距离R和R及细线的拉力。思路分析：绳对m和m的拉力是它们做圆周运动的向心力，根据题意R+R=L,R=LR对m：F=m2R对m2：F=m32R=n232(LR)所以mco2r=n2w2(LR)解得：R =m2Lm1m2mLR=LR=mm2F= m/mk_ m1 m22 m1m2

6、Lm2答案：R =m2Lm1m2R=miL； F=5m2 2Lm1m2m1m2咻j期典【拓展升华分墨*1【方法提炼】圆周运动动力学分析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、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力。2 .向心力的确定(1)确定圆周运动的轨道所在的平面，确定圆心的位置。(2)分析物体的受力情况，找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力就是向心力。如图1所示，用细绳系一个小球在竖直平面内做圆周运动，小球通过最高点时，向心力由重力与绳的拉力的合力提供。如果小球恰好能通过最高点，则在最高点时小球做圆周运动的向

7、心力只由重力提供。如图2所示，一个物体在圆柱体的内壁，随着圆柱体一起做匀速圆周运动，物体与圆柱体无相对滑动，则物体做圆周运动的向心力由圆柱体内壁对物体的支持力(弹力)提供。如图3所示，将一个物体放在转台上，物体随转台一起做匀速圆周运动，物体与转台无相对滑动，则其向心力由转台对物体的静摩擦力提供。如图4所示，物体在绳子的作用下在水平面内做匀速圆周运动，其向心力由绳子对物体的拉力和物体重力的合力提供向心力。如图5所示，物体在光滑的碗内壁做匀速圆周运动，其向心力由碗壁对物体的支持力和物体的重力的合力提供。如图6所示，物体在轻杆的作用下在粗糙的水平面内做匀速圆周运动，其向心力由杆对物体的作用力和物体所

8、受到的摩擦力的合力提供。图1图aH3图4图5图方【技巧突破】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(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；(5)求解、讨论。【满分训练】(福建高考)如图所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R=0.5m,离水平地面的高度H0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2。求：(1)物块做平抛运动的初速度大小Vo；(2)物块与转台间的动摩擦因数。思路分析：解析：(1)应理解把握好“转台边缘”与“恰好滑离”的含义。物块做平抛运动，在竖直方向上有k-gt22在水平方向上有S=Vot由