第11讲+圆周运动+课件-2027届高考物理一轮复习考点精讲

【学习目标】1.掌握描述圆周运动的各物理量及它们之间的关系。 2.掌握匀速圆周运动由周期性引起的多解问题的分析方法。 3.掌握圆周运动的动力学问题的处理方法。考点一圆周运动的运动学问题考点二圆周运动的动力学问题内容索引课时作业第11讲圆周运动1.描述圆周运动的物理量考点一圆周运动的运动学问题2.匀速圆周运动(1)定义：如果物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处____________，所做的运动叫作匀速圆周运动。

(2)特点：加速度大小____________，方向始终指向____________，是变加速运动。

(3)条件：合外力大小____________，方向始终与____________方向垂直且指向圆心。

相等1.匀速圆周运动是匀变速曲线运动。(

)2.匀速圆周运动的角速度是不变的。(

)3.匀速圆周运动的线速度是不变的。(

)4.物体做匀速圆周运动时，其合外力是变力。(

)5.匀速圆周运动的向心加速度大小与运动半径成反比。(

)不变圆心不变速度✕√✕√✕(2025·安徽卷)在竖直平面内，质点M绕定点O沿逆时针方向做匀速圆周运动，质点N沿竖直方向做直线运动，M、N在运动过程中始终处于同一高度。t=0时，M、N与O点位于同一直线上，如图所示。此后在M运动一周的过程中，N运动的速度v随时间t变化的图像可能是(

)例1【解析】因为M、N在运动过程中始终处于同一高度，所以N的速度vN与M在竖直方向的分速度vMy大小相等，设M做匀速圆周运动的角速度为ω，半径为r，其竖直方向的分速度vMy=ωrcos

ωt，即vN=ωrcos

ωt，D正确，A、B、C错误。DA.B.C. D.(2025·江苏卷)游乐设施“旋转杯”的底盘和转杯分别以O、O'为转轴，在水平面内沿顺时针方向匀速转动。O'固定在底盘上。某时刻转杯转到图示位置，杯上A点与O、O'恰好在同一条直线上。则(

)A.A点做匀速圆周运动B.O'点做匀速圆周运动C.此时A点的速度小于O'点的速度D.此时A点的速度等于O'点的速度例2【解析】A点的运动为A点绕O'的圆周运动和O'相对于O的圆周运动的合运动，故轨迹不是圆周，不做匀速圆周运动，A错误；根据题意，O'固定在底盘上，可知O'围绕O点做匀速圆周运动，B正确；杯上A点与O、O'恰好在同一条直线上时且A在OO'延长线上，A点和O'点运动方向相同，又A点相对O'点做圆周运动，故此时A的速度大于O'的速度，C、D错误。B1.圆周运动的合力与向心力的关系(1)匀速圆周运动的条件：合力等于向心力。(2)变速圆周运动的合力(如图所示)

①与圆周相切的分力Fτ产生切向加速度aτ，改变线速度的大小，当aτ与v同向时，速度增大，做加速圆周运动，反向时做减速圆周运动。②指向圆心的分力Fn提供向心力，产生向心加速度an，改变线速度的____________。

考点二圆周运动的动力学问题方向2.离心运动和近心运动(1)离心运动：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的向心力的情况下，就做_____________________的运动。

(2)受力特点(如图所示)①当F=0时，物体沿____________方向飞出，做匀速直线运动。

②当0＜F＜mrω2时，物体逐渐____________圆心，做____________运动。

③当F＞mrω2时，物体逐渐__________________，做____________运动。

(3)本质：离心运动的本质并不是受到离心力的作用，而是提供的力__________做匀速圆周运动需要的向心力。

逐渐远离圆心切线远离离心向圆心靠近近心小于3.圆周运动动力学问题的分析思路注意：分析向心力时选取的线速度v是物体相对于圆轨道的速度而非对地速度。1.变速圆周运动的向心力不指向圆心。(

)2.向心力可以是物体受到的某一个力，也可以是物体受到的合力。(

)3.做匀速圆周运动的物体，当所受的合外力突然减小时，物体将沿切线方向飞出。(

)✕√✕

例3

B

例4

B1.模型特点：一根质量不计、不可伸长的细线，上端固定，下端系一个可以视为质点的摆球在水平面内做匀速圆周运动，细线所掠过的路径为圆锥表面。2.受力特点：只受两个力，即竖直向下的重力mg和沿摆线方向的拉力FT。两个力的合力提供摆球做圆周运动的向心力Fn，如图所示(也可以理解为拉力FT的竖直分力与摆球的重力平衡，FT的水平分力提供向心力)。素养提升圆锥摆类问题

(多选)四个完全相同的小球A、B、C、D均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示，小球A、B在同一水平面内做圆锥摆运动(连接B球的绳较长)；如图乙所示，小球C、D在不同水平面内做圆锥摆运动，但是连接C、D的绳与竖直方向的夹角相等(连接D球的绳较长)，则下列说法中，正确的是(

)A.小球A、B的角速度大小相等B.小球A、B的线速度大小相等C.小球C、D的向心加速度大小相等D.小球D受到绳的拉力与小球C受到绳的拉力大小相等例5

ACD甲

乙(多选)天花板下悬挂的轻质光滑小圆环P可绕过悬挂点的竖直轴无摩擦地旋转。一根轻绳穿过P，两端分别连接质量为m1和m2的小球A、B(m1≠m2)。设两球同时做如图所示的圆锥摆运动，且在任意时刻两球均在同一水平面内，则(

)A.两球运动的周期相等B.两球的向心加速度大小相等C.球A、B到P的距离之比等于m2∶m1D.球A、B到P的距离之比等于m1∶m2例6

AC(多选)如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒固定在地面上，圆锥筒的轴线竖直。一个小球贴着筒的内壁在水平面内做圆周运动，由于微弱的空气阻力作用，小球的运动轨迹由A轨道缓慢下降到B轨道，则在此过程中(

)A.小球的向心加速度逐渐减小B.小球运动的角速度逐渐减小C.小球运动的线速度逐渐减小D.小球运动的周期逐渐减小例7

CD课时作业答案速对第四单元第11讲圆周运动题号1234567答案DACCACCB题号89101112答案DBDCAB见答案1.如图所示为中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间。假定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则他(

)A.所受的合力为零，做匀速运动B.所受的合力恒定，做匀加速运动C.所受的合力恒定，做变加速运动D.所受的合力变化，做变加速运动D2.甲、乙两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们通过的路程之比是4∶3，运动方向改变的角度之比是3∶2，则它们(

)A.线速度大小之比为4∶3B.角速度之比为3∶4C.做圆周运动的半径之比为2∶1D.向心加速度大小之比为1∶2A

C

C

AC6.如图所示，小球用细线悬于B点，在水平面内绕O点做匀速圆周运动，保持圆心O到悬点B的距离h不变，改变细线长度l。下列关于小球做匀速圆周运动的角速度ω与细线长度l的关系图像，正确的是(

)A.

B.

C.

D.

C

B

D

BD

C

AB

甲

(3)求圆环处于细杆末端P时，细杆匀速转动的角速度大小。【解析】

圆环处于细杆末端P时，弹簧伸长，弹力沿杆向下。受力分析如图乙所示，