高考物理复习第四章曲线运动3圆周运动市赛课公开课一等奖省名师获奖课件

第四章曲线运动第3讲圆周运动1/422/421.知道圆周运动是变速运动，了解描述匀速圆周运动物理量及其关系．2.了解向心力概念，能分析向心力起源，能利用向心力公式进行计算．3.能分析水平面内、竖直平面内最高点和最低点圆周运动问题．4.知道离心运动及其产生原因，能分析生活中离心现象．3/421.圆周运动：运动轨迹是______运动．物体在做转动时，除转动轴外，其上任一点都在做圆周运动．做圆周运动物体，线速度方向在圆周________方向，且时刻改变．圆周运动是________运动．2.匀速圆周运动：质点沿圆周运动，假如在__________时间里经过圆弧长度s相等(即线速度大小不变)，就是做匀速圆周运动．匀速圆周运动是“________”圆周运动，是变速运动．圆切线变速

任意相等匀速率

4/425/42ωR

ωv

6/42合外力

man

效果消失向心力圆心

7/428/421.圆周运动各物理量间关系圆周运动运动学问题

9/4210/424.常见三种传动方式及特点(1)皮带传动：如图甲、乙所表示，皮带与两轮之间无相对滑动时，两轮边缘线速度大小相等，即vA＝vB.(2)摩擦传动：如图所表示，两轮边缘接触，接触点无打滑现象时，两轮边缘线速度大小相等，即vA＝vB.

11/42(3)同轴传动：如图甲、乙所表示，绕同一转轴转动物体，角速度相同，ωA＝ωB，由v＝ωr知v与r成正比．

12/42典题演示1(·金陵中学)如图所表示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不一样，但固定在同一转动轴上，其半径之比为RB∶RC＝3∶2，A轮半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心竖直轴转动时，因为摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来．a、b、c分别为三轮边缘三个点，则a、b、c三点在运动过程中()A.线速度大小之比为3∶2∶2B.角速度之比为3∶3∶2C.转速之比为2∶3∶2D.向心加速度大小之比为9∶6∶4

D

13/4214/421.求解圆周运动动力学问题做好“三分析”一是几何关系分析，目标是确定圆周运动圆心、半径等；二是运动分析，目标是表示出物体做圆周运动所需要向心力公式(用运动学量来表示)；三是受力分析，目标是利用力合成与分解知识，表示出物体做圆周运动时外界所提供向心力．圆周运动中动力学问题15/422.圆周运动问题解题步骤16/42典题演示2(·扬州一模改编)夏季游乐场“飞舟冲浪”项目受到游客欢迎，简化模型如图，一游客(可视为质点)以某一水平速度v0从A点出发沿光滑圆轨道运动，至B点时脱离轨道，最终落在水面上C点，不计空气阻力．以下说法中正确是()A.在A点时，游客对圆轨道压力等于其重力B.在B点时，游客向心加速度为g

C.B到C过程，游客做变加速运动D.A到B过程，游客水平方向加速度先增大后减小D17/42【解析】在A点，游客含有竖直向下向心加速度，此瞬间处于失重状态，对轨道压力小于其重力，故A错误；游客在B点刚离开轨道，则游客对圆轨道压力为零，游客向心加速度小于g，故B错误；从B到C过程，游客只受重力作用，做匀变速曲线运动，故C错误；游客在A点时协力沿竖直方向，在B点时协力也沿竖直方向，但在中间过程某点支持力却有水平向右分力，所以游客水平方向加速度必定先增大后减小，故D正确．18/421.实例特点(1)运动轨迹是圆．(2)向心力方向沿半径指向圆心．(3)向心力起源：一个力或几个力协力或某个力分力．匀速圆周运动实例分析19/422.运动实例：汽车、火车转弯、飞机在水平面内做匀速圆周飞行等．(1)汽车(或自行车)在水平路面上转变：此时路面对汽车(或自行车)静摩擦力提供向心力，这个力作用是用来改变汽车(或自行车)行驶方向．(2)火车拐弯：如图所表示，在转弯处使外轨略高于内轨，火车驶过转弯处时，铁轨对火车支持力FN方向不再是竖直，而是斜向弯道内侧，它与重力G协力指向圆心，提供火车转弯时所需向心力．20/42设内、外轨间距离为L，内、外轨高度差为h，火车转弯半径为R，火车转弯要求速度为v0，如图所表示，可得向心力为

21/4222/4223/42A24/42【解析】小车拐弯时，需要力来提供向心力，B、D选项图中两轮子高度一直相同，轨道对它支持力不能提供向心力，B、D选项错误；A项图中小车拐弯时a侧车轮将高于b侧车轮，轨道对小车弹力斜向右上方，弹力沿水平方向分力能够来提供向心力，A项正确，B项错误．25/42从图能够得到以下结论：(1)做圆周运动质点，当合外力消失时，它就以这一时刻速度沿切线方向飞去．(2)当合外力突然减小为某一个值时，物体将会在切线方向与圆周之间做离心运动．离心运动问题

26/42注意：①做离心运动质点不存在所谓“离心力”作用，因为没有任何物体提供这种力(不论是以什么方式命名力，只要是真实存在，一定有施力物体)．②离心运动学特征是逐步远离圆心运动，动力学特征是合外力消失或不足以提供所需向心力．③若提供向心力大于物体所需向心力时，表现为向心运动趋势(离圆心越来越近)．27/42C

28/42【解析】当圆盘转速加紧到两物体刚要发生滑动时，乙靠甲拉力与圆盘最大静摩擦力协力提供向心力做匀速圆周运动，松手后，乙所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要向心力，乙要发生相对滑动，离圆盘圆心越来越远，不过甲所需要向心力小于甲最大静摩擦力，所以甲仍保持相对圆盘静止状态，C正确．29/4230/421.如图所表示，两个啮合齿轮，小齿轮半径为10cm，大齿轮半径为20cm，大齿轮中C点离圆心O2距离为10cm，A、B分别为两个齿轮边缘上点，则A、B、C三点()A.线速度之比为1∶1∶1B.角速度之比为1∶1∶1C.向心加速度之比为4∶2∶1D.转动周期之比为2∶1∶1C31/4232/422.(·无锡一模)如图所表示，一个内壁光滑圆锥面轴线OO′是竖直，顶点O在下方，锥角为2α.若有两个相同小球A与B(均视为质点)在圆锥内壁上沿不一样轨道做匀速圆周运动，则有()A.A与B动能相同B.A与B运动周期相同C.锥壁对A与B支持力大小相等D.A与B两球向心加速度aA<aB

C33/4234/42

D35/4236/424.(·盐城中学)如图所表示装置中，A、B两球质量都为m，且绕竖直轴做一样圆锥摆运动，木块质量为2m，则木块运动情况是()

A.静止不动 B.向下运动C.向上运动 D.上下振动A

37/42【解析】因两球质量都为m，且绕竖直轴做一样圆锥摆运动，由对称性可设A球受其上绳子拉力为T，绳子与圆平面夹角为α，则Tsinα＝mg，所以右边A、B两个绳子在竖直方向协力即上面一根绳子拉力为2Tsinα＝2mg，依据定滑轮特点知左边绳子受到向上拉力为2mg，对木块进行受力分析，受到绳子拉力和重力，都为2mg，受力平衡，所以木块静止不动，故A选项正确．38/42AC39/42【解析】汽车恰好没有向公路内外两侧滑动趋势，说明此处公路内侧较低外侧较高，选项A正确；车速只要低于v0，车辆便有向内侧滑动趋势，但不一定向内侧