新高考物理讲义第4章第3讲圆周运动课件

考点一考点二考点三考点四限时自测练出高分

转动快慢

速度方向ωr

2πrf

rω2

【考点逐项排查】答案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？有什么区别？答案不同.前者指线速度的大小不变，后者指速度的大小和方向都不变.2.判断下列说法是否正确.(1)匀速圆周运动是匀变速曲线运动.()(2)做匀速圆周运动的物体所受合外力大小、方向都保持不变.()(3)做匀速圆周运动的物体角速度与转速成正比.()××√[思维深化]答案

√【题组阶梯突破】解析答案213

vA＝vC，ωA＝ωB

BD解析答案213

合力分力圆心mω2rmr4π2f2合力

4.匀速圆周运动的条件当物体所受的合外力(大小恒定)始终与速度方向垂直时，物体做

运动，此时向心力由

提供.匀速圆周物体所受合外力【考点逐项排查】答案判断下列说法是否正确.(1)做圆周运动的物体，一定受到向心力的作用，所以分析做圆周运动物体的受力时，除了分析其受到的其他力，还必须指出它受到向心力的作用.()(2)做圆周运动的物体所受到的合外力不一定等于向心力.()(3)做圆周运动的物体所受合外力突然消失，物体将沿圆周的半径方向飞出.()(4)在绝对光滑的水平路面上汽车可以转弯.()(5)火车转弯速率小于规定的数值时，内轨受到的压力会增大.()(6)飞机在空中沿半径为R的水平圆周盘旋时，飞机机翼一定处于倾斜状态.()×√××√√[思维深化]答案4.如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则A受力情况是(

)A.重力、支持力B.重力、向心力C.重力、支持力和指向圆心的摩擦力D.重力、支持力、向心力和摩擦力C【题组阶梯突破】答案546

mgFnF

√解析答案5466.如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是(

)A.A球的角速度等于B球的角速度B.A球的线速度大于B球的线速度C.A球的运动周期小于B球的运动周期D.A球对筒壁的压力大于B球对筒壁的压力Fn

mgFN

RA>RB

√解析答案546水平面内圆周运动临界问题的分析技巧1.审清题意，确定研究对象；明确物体做圆周运动的平面是至关重要的一环；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、半径等；3.分析物体的受力情况，画出受力分析图，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.[规律总结]返回处理临界问题的解题步骤(1)判断临界状态：有些题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼，明显表明题述的过程存在着临界点；若题目中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语，表明题述的过程存在着“起止点”，而这些起止点往往就对应着临界状态；若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼，表明题述的过程存在着极值，这个极值点也往往对应着临界状态.(2)确定临界条件：判断题述的过程存在临界状态之后，要通过分析弄清临界状态出现的条件，并以数学形式表达出来.(3)选择物理规律：当确定了物体运动的临界状态和临界条件后，要分别对不同的运动过程或现象，选择相对应的物理规律，然后列方程求解.【考点逐项排查】

【题组阶梯突破】879

B先滑动

√√解析答案879879√解析答案8799.如图所示，用一根长为l＝1m的细线,一端系一质量为m＝1kg的小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ＝37°，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时，细线的张力为FT.(g取10m/s2，结果可用根式表示)求：(1)若要小球刚好离开锥面，则小球的角速度ω0至少为多大？(2)若细线与竖直方向的夹角为60°，则小球的角速度ω′为多大？与锥面只接触无弹力mgFTFN

解析答案879水平面内圆周运动临界问题的分析技巧1.在水平面上做圆周运动的物体，当角速度ω变化时，物体有远离或向着圆心运动的趋势(半径有变化).这时要根据物体的受力情况，判断某个力是否存在以及这个力存在时方向朝哪(特别是一些接触力，如静摩擦力、绳的拉力等).2.三种临界情况：(1)接触与脱离的临界条件：两物体相接触或脱离，临界条件是：弹力FN＝0.(2)相对滑动的临界条件：两物体相接触且处于相对静止时，常存在着静摩擦力，则相对滑动的临界条件是：静摩擦力达到最大值.(3)绳子断裂与松驰的临界条件：绳子所能承受的张力是有限度的，绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力，绳子松弛的临界条件是：FT＝0.[技巧点拨]返回1．在竖直平面内做圆周运动的物体，按运动到轨道最高点时的受力情况可分为两类：一是无支撑(如球与绳连接、沿内轨道运动的过山车等)，称为“绳(环)约束模型”，二是有支撑(如球与杆连接、在弯管内的运动等)，称为“杆(管)约束模型”．【考点逐项排查】2．绳、杆模型涉及的临界问题

绳模型杆模型常见类型均是没有支撑的小球均是有支撑的小球过最高点的临界条件由小球恰能做圆周运动得v临＝__讨论分析

0增大支持减小答案

BC杆模型【题组阶梯突破】解析答案1110121311.如图所示，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环(可视为质点)，从大环的最高处由静止滑下.重力加速度大小为g.当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为(

)A.Mg－5mg

B.Mg＋mgC.Mg＋5mg D.Mg＋10mg

vmgFNTMgF'N√解析答案11101213

CD解析答案1110121313.某物理小组的同学设计了一个粗糙玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验.所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R＝0.20m).完成下列填空：(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图(a)所示，托盘秤的示数为1.00kg；(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图(b)所示，该示数为______kg；1.40答案11101213(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：序号12345m(kg)1.801.751.851.751.90(4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为________N；小车通过最低点时的速度大小为________m/s.(重力加速度大小取9.80m/s2，计算结果保留2位有效数字)

7.91.4解析答案11101213

[技巧点拨]返回1.(多选)如图所示，水平的木板B托着木块A一起在竖直平面内做匀速圆周运动，从水平位置a沿逆时针方向运动到最高点b的过程中，下列说法正确的是(

)A.木块A处于超重状态B.木块A处于失重状态C.B对A的摩擦力越来越小D.B对A的摩擦力越来越大aaxayay竖直向下：失重Ff=max=masinθ.θ减小，Ff减小θBC解析答案21345AC解析答案213453.如图，在竖直平面内，滑道ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上.若小滑块第一次由A滑到C，所用的时间为t1，第二次由C滑到A，所用的时间为t2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则(

)A.t1＜t2 B.t1＝t2C.t1＞t2 D.无法比较t1、t2的大小在滑道AB段上取任意一点Ev1>v2Ev1v2Fv1v2在滑道BC段上取任意一点Fv1<v2

A解析答案213454.(多选)如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过0.3s后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰.已知半圆形管道的半径为R＝1m，小球可看做质点且其质量为m＝1kg，g取10m/s2.则(

)A.小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是0.9mB.小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是1.9mC.小球经过管道的B点时，受到管道的作用力FNB的大小是1ND.小球经过管道的B点时，受到管道的作用力FNB的大小是2N解析答案21345

21345返回解析答案213452134567891011121.如图所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，a和b是轮上质量相等的两个质点，则偏心轮转动过程中a、b两质点(

)A.角速度大小相同B.线速度大小相同C.向心加速度大小相同D.向心力大小相同解析同轴转动角速度相等，A正确；由于两者半径不同，根据公式v＝ωr可得两点的线速度不同，B错误；根据公式a＝ω2r，角速度相同，半径不同，所以向心加速度不同，C错误；根据公式F＝ma，质量相同，但是加速度不同，所以角速度不同，D错误.A解析答案2.未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图2所示.当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力.为达到上述目的，下列说法正确的是(

)A.旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大B.旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小C.宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大D.宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小解析由题意知有mg＝F＝mω2r，即g＝ω2r，因此r越大，ω越小，且与m无关，B正确.B213456789101112解析答案B213456789101112解析答案C213456789101112解析答案213456789101112解析答案213456789101112答案CD6.(多选)如图所示，物体P用两根长度相等、不可伸长的细线系于竖直杆上，它随杆转动，若转动角速度为ω，则(

)A.ω只有超过某一值时，绳子AP才有拉力B.绳子BP的拉力随ω的增大而不变C.绳子BP的张力一定大于绳子AP的张力D.当ω增大到一定程度时，绳子AP的张力

大于绳子BP的张力213456789101112解析答案解析ω较小时，AP松弛，绳子BP的拉力随ω的增大而增大，故A选项正确，B选项错误.当ω达到某一值ω0时，AP刚好绷紧.物体P受力分析如图所示，其合力提供向心力，竖直方向合力为零.故FBP>FAP，C选项正确，D选项错误.答案AC213456789101112213456789101112解析答案答案CD2134567891011128.如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔(小孔光滑)的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆).现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图中P′位置)，两次金属块Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下列的判断中正确的是(

)A.细线所受的拉力变小B.小球P运动的角速度变小C.Q受到桌面的静摩擦力变大D.Q受到桌面的支持力变大213456789101112解析答案答案C2134567891011129.如图所示，光滑固定的水平圆盘中心有一个光滑的小孔，用一细绳穿过小孔连接质量分别为m1、m2的小球A和B，让B球悬挂，A球在光滑的圆盘面上绕圆盘中心做匀速圆周运动，角速度为ω，半径为r，则关于r和ω关系的图象正确的是(

)B213456789101112解析答案10.(多选)如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是(

)A.B的向心力是A的向心力的2倍B.盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍C.A、B都有沿半径向外滑动的趋势D.若B先滑动，则B对A