高考物理一轮复习 教师配套课件 第4章　第3讲　圆周运动

第四章曲线运动与万有引力定律第3讲圆周运动内容索引学习目标核心体系活动方案学习目标1.理解描述圆周运动各物理量间的关系.2.会分析实例中的向心力的来源、作用.3.探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系．核心体系活动方案活动一理解描述圆周运动各物理量间的关系

一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4m/s，转动周期为2s，则下列说法中错误的是(

)A.角速度为0.5rad/sB.转速为0.5r/s1D.加速度大小为4πm/s2A

写出an和v、ω、r、n、T、f之间的关系．A.90 B.120C.150 D.1801C[2025扬州期末]如图所示是生产陶瓷的简化工作台，当陶瓷匀速转动时，陶瓷上A、B两点的(

)2A.ωA<ωB B.vA＝vBC.vA<vB D.线速度方向相同C【解析】

陶瓷上A、B两点同轴转动，则角速度相等，即ωA＝ωB，根据v＝ωr，A点转动半径较小，则vA<vB，两点线速度方向不同．C正确．同轴传动和皮带传动(齿轮传动和摩擦传动)的特点(1)同轴传动：固定在一起共轴转动的物体上各点__________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________上各点__________大小相等.角速度边缘线速度[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．某时刻转杯转到如图所示位置，杯上A点与O、O′恰好在同一条直线上．则(

)2A.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D.此时A点的速度等于O′点B【解析】

A点运动为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，故不做匀速圆周运动，故A错误；根据题意O′固定在底盘上，故可知O′围绕O点做匀速圆周运动，故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，故C、D错误．[2025苏州期中]如图所示，一根长为l的轻杆，O端用铰链固定，另一端固定着一个小球A，轻杆靠在一个高为h的物块上．若物块与地面摩擦不计，则当物块以速度v向右运动至轻杆与水平方向夹角为θ时，物块与轻杆的接触点为B，下列说法正确的是(

)3A.A、B的线速度相同B.A、B的角速度不相同C活动二理解与分析向心力

关于向心力，下列说法错误的是(

)A.做匀速圆周运动的物体一定受到一个向心力的作用B.向心力是指向圆心方向的合外力，它是根据力的作用效果命名的C.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是某个力的分力D.向心力只能改变物体的运动方向，不能改变物体运动的快慢3A【解析】

向心力是根据力的作用效果命名的，而不是一种性质力，物体之所以能做匀速圆周运动，不是因为物体受了一个向心力的作用，而是物体所受各种力的合外力始终指向圆心，从而只改变速度的方向而不改变速度的大小，故A错误，B、C、D正确．故选A.物体做匀速圆周运动时，向心力是由合力(必指向圆心)提供的．[2023江苏卷]“转碟”是传统的杂技项目，如图所示，质量为m的发光物体放在半径为r的碟子边缘，杂技演员用杆顶住碟子中心，使发光物体随碟子一起在水平面内绕A点做匀速圆周运动．当角速度为ω0时，碟子边缘看似一个光环．求此时发光物体的速度大小v0和受到的静摩擦力大小f.4【答案】

发光物体的速度大小为v0＝ω0r，[2026南通阶段练习]如图所示，矩形框架ABCD位于竖直平面内，轻弹簧的一端固定在A点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿在框架的光滑竖直杆CD上并处于静止状态．现让框架绕AB边所在的O1O2轴由静止开始转动，在角速度逐渐增大的过程中，下列说法正确的是(

)4A.弹簧的长度不变B.弹簧的长度变长C.CD杆对小球的弹力变大D.CD杆对小球的弹力不变A

有关生活中的圆周运动实例分析，下列说法正确的是(

)5甲乙丙丁A.若火车转弯的速度超过规定速度，图甲中的内轨对火车轮缘会有挤压作用B.在图乙的“水流星”表演中，装满水的桶转动到最高点的速度越大，水越不容易洒出C.图丙中，衣服(质量不变)在滚筒内壁做匀速圆周运动时，在最高点的合力大于在最低点的合力D.图丁中的汽车通过凹桥最低点时对桥的压力小于车受到的重力B求解圆周运动问题必须进行三类分析的目的．项目目的几何分析确定圆周运动的圆心、半径等运动分析确定圆周运动的线速度、角速度、向心加速度等受力分析通过力的合成与分解，表示出物体做圆周运动时，外界所提供的向心力

两根长度不同的细线上端固定在同一点，下面分别悬挂小球A、B，A的质量小于B的质量．A、B以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两球的相对位置关系正确的是(

)6ABCDB圆锥摆模型中，不同物体角速度(周期)相同时，对应圆锥的______相同，反之亦然．高[2026南通如皋期末]如图所示，质量相同的小球甲、乙、丙用长度不同的轻绳悬于O点，均在水平面内做匀速圆周运动，已知甲、乙在同一水平面内运动，乙、丙经过同一抛物线，则(

)5A.甲、乙的向心力大小相等B.甲、乙的线速度大小相等C.乙、丙的角速度大小相等D.乙、丙的线速度大小相等D活动三探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系(实验)[2025无锡阶段练习]在“探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系”的实验中，所用实验器材如图所示．7(1)某次实验时，选择A、B两个体积相等的铝球和钢球，变速塔轮的半径之比为1∶1，如图所示，是探究哪两个物理量之间的关系？______.A.研究向心力与质量之间的关系B.研究向心力与角速度之间的关系C.研究向心力与半径之间的关系D.研究向心力与线速度之间的关系(2)某次实验保证小球质量和圆周运动半径相等，若标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1∶4，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为______.A.1∶2 B.2∶1C.1∶4 D.4∶1AB【解析】(1)铝球与钢球的质量不同，半径相等，转速相同，本实验研究向心力与质量之间的关系．A正确．(2)根据向心力公式F＝mrω2，两球的向心力之比为1∶4，半径和质量相等，则转动的角速度之比为1∶2，因为靠皮带传动，变速塔轮的线速度大小相等，根据v＝rω知，与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为2∶1.B正确．[2025苏锡常镇一模]小明利用某手机软件研究向心加速度，如图甲所示．绷紧细线，将手机拉开某一角度后由静止释放，使之绕水平悬梁AB摆动至最低点，细线碰到水平挡杆CD后继续摆动，在手机软件上观察记录细线碰挡杆后瞬间手机的向心加速度大小a，测量手机上边缘到挡杆CD的距离l.改变CD的高度，将手机拉开到同一角度后由静止释放，重复实验．6甲乙丙(1)某次实验测量l时，毫米刻度尺的0刻度对齐挡杆CD的下边缘，手机上边缘对应刻度尺位置如图乙所示，则l＝_______cm.(2)已知手机软件的x、y、z三个正方向如图丙所示，则小明在该实验中应该读取______(选填“x”“y”或“z”)轴加速度的数据．丁36.48x(碰到挡杆CD时)速度平方的倒数(4)小明认为图像不过原点是手机加速度传感器位置在手机上边缘的下方某距离所致．根据图丁估计该距离约为_____cm.(5)在操作过程中，手机每次拉开的角度都需要与第一次相同，请说明理由．【答案】

应使每次碰到挡杆CD时的速度大小均相同．1【解析】(1)测量手机上边缘到挡杆CD的距离l＝36.48cm.(2)本题研究向心加速度，结合图