2016届《创新设计》高考物理大一轮复习精讲课件第四章 曲线运动

1、第三课，了解圆周运动的基本规律和应用，以及梳理的知识点。1.匀速圆周运动、角速度、线速度和向心加速度1匀速圆周运动(1)定义：作圆周运动的物体，如果在相等的时间内通过一个长弧，就是匀速圆周运动。(2)特征：加速度总是指向的，这是一种可变加速度运动。(3)条件：合力的大小和方向总是垂直于方向并指向圆心。等，不变，圆心，不变，速度，2描述圆周运动的物理量，主要包括线速，角速度，周期，频率，转速，向心加速度，向心力等。现在比较下列表格：速度、旋转速度、一个周期、转弯、方向、速度、r2、方向、大小、M20 2本质：一个物体在一个圆内移动，由于它的惯性，总是有向前飞行的趋势。圆周运动，所需向心力，圆周切

2、向，3个应力特征当f，物体作匀速圆周运动时；当F0时，物体沿飞出去；当f时，物体逐渐远离圆心，f是实际提供的向心力，如图1所示。mr2，切线方向，mr2，图1，思维深化，判断对错，正确绘图，错误绘图。(1)在圆周上运动的物体必须受到向心力的影响。因此，要分析一个物体在圆周上运动的力，除了其他力之外，还必须指出它受向心力的影响。()(2)如果物体以4米/秒的线速度作匀速圆周运动，周期为2秒，速度变化率为4米/秒2。()(3)汽车可以在绝对平坦的水平道路上转弯。()，(4)当列车转弯速度小于规定值时，内轨上的压力将增加。()(5)当飞机在空中沿半径为R的水平圆盘旋时，飞机的机翼必须是倾斜的。()回

3、答(1)、(2)、(3)、(4)、(5)，匀速圆周运动的运动学分析1(多项选择)当一个粒子以匀速圆周运动运动时，下列陈述是正确的：(1)速度在大小和方向上都有变化。匀速圆周运动是匀速曲线运动。当作用在物体上的合力被用来提供向心力时，物体就匀速圆周运动。向心加速度是恒定的，并且方向一直在变化。它的加速度是恒定的，但它的方向一直在变化，这不是匀速曲线运动，B是错的，D是对的；根据匀速圆周运动的条件，c是对的。回答光盘2。(多项选择)(广东韶关，2014)如图2所示，由于地球的自转，地球表面的P和O物体都围绕地球球体的旋转轴作匀速圆周运动。对于点和点的运动，下面的说法是正确的：(1)点和点的角速度相

4、等，点和点的线速度相等。同一物体在0点的向心加速度大于在P点的向心加速度，D位于P点。P和O有不同的圆周运动半径。根据vr，两点的线速度不同，B是错误的；根据a2r，同一物体在o点的向心加速度大于p点的向心加速度，c是正确的。放置在P和O中的物体只受重力和支撑力的影响，而D是错误的。回答第二组第三题，圆周运动的动力学分析。如图3所示，洗衣机脱水筒旋转时，衣物紧贴匀速旋转筒内壁不脱落，则衣物()A受到重力、弹性、静摩擦力和离心力的影响，B所需的向心力由重力提供，C所需的向心力由弹性提供。转速越快，弹性越大，摩擦力越大。图3，分析衣服只受重力、弹性和离心力的影响。衣服在圆周运动中的向心力是它所受到

5、的合力。因为重力和静摩擦是平衡的，所以弹力提供向心力，即FNmr2。转速越大，FN越大，C是对的，B和D是错的。答案C，图4，答案B，问题组3离心现象5。世界一级方程式锦标赛新加坡大奖赛的单圈长度为5.067公里，共有23个弯道。如图5所示，当赛车在水平道路上转弯时，它们经常会在弯道冲出跑道，所以下面的说法是正确的： (一)因为当赛车开到弯道时，运动员没有及时转动方向盘导致赛车冲出跑道。b是由于赛车跑向弯道时运动员没有及时加速。图5和图5是由于赛车跑向弯道时运动员没有及时减速。从公式Fm2r可以看出，曲线半径越大，越容易冲出跑道。6如图6所示，一家电视台推出了一个娱乐节目，而玩家最有可能失败落

6、水的地方是第四层的“疯狂转盘”，根据所学的物理知识，以下选项表述正确：(1)玩家进入转盘后，在转盘中间比较安全；b玩家进入转盘后，在转盘边缘比较安全；质量较大的玩家不太可能掉入水中；d .当选手从最后一个转盘的边缘跳起抓住拉链线时，起跳方向应面向悬索；图6，根据向心力Fn4m2n2r，在转台速度不变的情况下，半径越大，需要的向心力越多。玩家的质量越大，最大静摩擦力越大，所需的向心力也越大。是否容易掉入水中与玩家的质量无关，C是错误的；当玩家从转盘边缘起飞时，有一个亚速度等于转盘边缘线的速度，所以玩家的起飞方向不应该面对悬索，D是错误的。回答a，图7，回答BD，三种常见的传动方式和特性1皮带传动

7、：如图8a和8b所示，当皮带和两个车轮之间没有相对滑动时，两个车轮的边缘线的速度相等，即vAvB。摩擦传动：如图9所示，当两个车轮的边缘接触且接触点没有打滑时，两个车轮的边缘线速度相等，即vAvB。图9-3同轴传输：如图10 (A)和图10 (B)所示，绕同一旋转轴旋转的物体具有相同的角速度，并且V与来自vr的R成正比。图10和图11分析了主动轮逆时针旋转，从动轮逆时针旋转，所以a是错的；主动轮和从动轮边缘的线速度相等，所以b对；根据v2Rn，驱动轮和从动轮的转速比等于两个轮的周长的反比，即转速比等于齿数的反比。如果从动轮的转速是n，则有nn1k，nnk，c是对的，d是错的。答：BC，试验场地

8、1第二次圆周运动的动力分析向心力的来源是根据力的作用来命名的，可以是重力、弹性、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，所以在进行力的分析时要避免增加另一个向心力。2向心力的确定(1)确定轨道在圆中运动的平面和圆心的位置。(2)分析物体的受力情况，发现沿半径方向指向圆心的所有力的合力都是向心力。【例2】(江苏卷2013，2)如图12所示，“秋千”中的两个座位A和B质量相同，通过长度相同的缆绳悬挂在转盘上。不考虑空气阻力的影响，当转盘绕垂直中心轴匀速转动时，下面的说法是正确的：(1)AA的速度大于B的速度，BA和B的向心加速度大小相等。悬挂甲、乙的电缆与垂直方向的夹角相等。图12，回

9、答D，1要解决圆周运动的动力学问题，做好“三个分析”。首先，分析几何关系，以确定圆周运动的中心。二是运动分析，其目的是表达向心力公式(用运动学方程表示)装置上方是一个带有横向均匀刻度的刻度，刻度与转盘固定在一起。带孔的小球穿过光滑的细杆，与一个轻质弹簧连接。弹簧的另一端固定在转轴上。小球可沿杆自由滑动，并随转盘在水平面内旋转。当转盘不转动时，指针在0，当转盘转动角速度为1时，指针在A，当转盘转动角速度为2时，指针在B，假设弹簧没有超过弹性极限。那么1比2的比率是()。图13、测试中心1中三个匀速圆周运动的示例分析运动示例：汽车、火车转弯、飞机以匀速在水平面上飞行等。2问题的特点(1)轨迹是圆的

10、，在水平面上；(2)向心力的方向沿半径指向圆心；(3)向心力的来源：一个力或几个力的合力或某个力的分量。为了确保行车安全，高速公路的不同路段将设置限速标志。如果有一段曲线是直的，曲线半径R为60米，曲线路面倾角为5，最大静摩擦力为压力的0.37倍。假设直行路段的限速为120公里/小时，限速标志的视野为100米，驾驶员的操作反应时间为2秒，为了保持平稳减速，最大减速加速度限制在2.5米/秒2。给定tan 50.087，g10 m/s2，试着计算：(1)标志上标明的限速是多少？(2)限速标志至少应设置在弯道前的距离处。(2)车速限制V2120 km/h 33.3m/s V160 km/h 16.7m/s和减速距离按vv2as计算：反应时间内车辆通过的距离为s166 m: lv2t66.6 m:设置限速标志的距离为sl100 m132.6 m:至少在弯道前方133 m处设置一个限速标志。答案是(1)60公里/小时