高考物理一轮复习第4章曲线运动万有引力与航天第2讲圆周运动课件.pptx

1、进行第二次圆运动、知识检查、等速圆运动，1 .定义：进行圆运动的物体，如果是在相等时间内通过的圆弧长_，则为等速圆运动。 2 .特点：加速度的大小，方向始终指向，是可变加速运动。 3 .条件：外力大小，方向始终垂直于方向，指向中心。 相等，不变，圆心，不变，速度，角速度，线速度，向心加速度，1 .作用效果：向心力产生向心加速度，速度的_，速度不变。 等速圆运动的向心力，m2r，3 .方向：总是沿着半径指向_方向，时时刻刻变化，即向心力是变化力。 4 .来源：向心力可以由一个力提供，也可以由多个力提供，还可以由一个力提供。 方向、大小、圆心、合力、分力、1 .定义： _ _ _ _ _ _ _

2、_的物体受到外力而突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的_ _。 离心现象，圆运动，向心力，1 .垂直面内的圆运动(1)汽车超弧形桥的特征：重力和桥面支撑力_提供向心力。 (2)水流星、绳球模型、内轨道；(3)轻杆模型、管轨道；(2)汽车转弯特征：重力和支撑力_提供向心力。 (列车以设定修正速度转弯，否则按内轨或外轨)、生活中的圆运动、合力、合力、小题速练1 .思考判断(1)进行等速圆运动的物体受到的外力是一定的() (2)进行等速圆运动的物体的向心加速度与半径成反比() (3)与圆盘一起等速旋转受到支承力和向心力的作用() (4)进行圆周运动的物体受到的超速滑动是因为机动二轮车受到离心力()

3、 (6)列车的转弯速度比规定的安全速度小，内轨受到压力() (7)汽车能够以绝对平滑的水平转弯()回答(1) (2) 图1 A.A点和c点的角速度的大小相等B.B点和c点的线速度的大小相等C.B点和c点的角速度的大小之比为21 D.B点和c点的向心加速度的大小之比为14，回答d，3 .人教版必修2P25T2如图2所示，两个圆锥内壁平滑，相同的水平面b的2个质量相同的小球在两圆锥内壁等的高处进行等速圆运动，但是以下的说法是正确的()，图2，回答c，等速圆运动和记述的物理量，对于1 .式vr的理解是r一定时，v成比例。 当恒定时，v与r成比例，当v恒定时，与r成反比例。 3 .两种运动装置的特征(

4、1)同轴传动：如图3的甲、乙所示，围绕相同旋转轴旋转的物体的角速度相同，从AB、vr可知v和r成比例。 图3、(2)同带传动：如图4甲、乙所示，带与两轮之间没有相对滑动时，两轮的边缘线速度的大小相等，即vAvB。 图4、典型例1】(20184月浙江选考) a、b两艘游艇在湖面进行等速圆运动(图5 )，在同一时间内，它们通过的路程比为43，运动方向变化角度比为32时，它们()、a.1 .在修理自行车时，把自行车倒过来，佩如图6所示，大齿轮的边缘上的点a、小齿轮的边缘上的点b、后轮的边缘上的点c可以看作是等速圆运动。 线速度最大的点是()、图6、a、大齿轮边缘上的点a B、小齿轮边缘上的点b C、

5、后轮边缘上的点c d、a、b、c这3点线速度的大小相同的分析a点和b点线速度的大小相等，即vavb、b和c点角速度相等，即b C答案c、2 .如图7所示，是a、b两物体进行等速圆运动时的径向加速度a根据半径r而变化的曲线，从图表可知()，A.A物体的线速度的大小不变，B.A物体的角速度不变，C.B物体的线速度的大小与半径成比例，图7， 答案是其半径之比为RBRC32，a车轮的半径大小与c车轮相同，与b车轮紧贴，a车轮绕其中心的铅直轴时，在摩擦作用下，b车轮也开始相对不滑动地旋转。 如果a、b、c分别是三轮边缘的三点，则为a、b、c三点的旋转中的()，图8 A .线速度的大小之比为322 B，角

6、速度之比为332 C，旋转速度之比为232 D，向心加速度的大小之比为964，回答为d、1 (2)向心力源：一个力或者2 .向心力的确定(1)确定圆运动轨道所在的平面，并确定圆心的位置。 (2)分析物体的受力状况，发现所有的力在半径方向指向圆心的合力是向心力。 3 .区分等速圆运动和非等速圆运动的合外力不同(1)在等速圆运动中，物体受到的合外力指向圆心，合外力提供向心力。 (2)在非等速圆运动中，物体受到的外力不指向圆的中心。圆运动的动力学问题，【典型例1】扮演“飞车走壁”的演员骑着摩托车在光滑的圆梯形筒壁上飞行，筒的轴线与水平面垂直，圆梯形筒不动。 在此，如图9所示简化圆台筒，演员乘坐摩托车

7、，在a、b两处与内壁紧密接触，分别在图中虚线所示的水平面内进行等速圆运动时，a、a的线速度与b的线速度b、a的角速度相比，b的角速度c、a对筒的压力大于b的压力d、一、二“典型例2”是图10甲为游乐场的“空中飞椅”的游戏设施，其基本装置是将绳索的上端固定在转台的边缘，将绳索的下端连接在座位上，人坐在座位上随着转台的旋转在空中飞行。 将人和座位看作质点，可以简化为图b所示的物理模型。 其中，p是位于水平面内的转台，可绕垂直旋转轴OO旋转，绳索长度l10 m，质点的质量m60 kg，转台静止时质点与旋转轴之间的距离d4.0 m，转台逐渐加速旋转， 经过一段时间质点不计算与转台一起等速圆运动的空气阻

8、力和绳索的重量，绳索不伸长，g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，求质点与转台一起等速圆运动时：图10，(1)绳索的拉伸(2)根据牛顿第二定律： mgtan 37m2R Rdlsin 37，分析(1)如图所示，对质点进行受力分析： fcos 37mg 0，1.(20164月浙江省选拔) 图11假设某中国选手在短道速滑比赛中，此时他沿着圆弧状曲线的等速率滑动，则他()、a .受到的合力为零，等速运动b .受到的合力为一定，均匀加速运动c .受到的合力为一定，变加速运动d .受到的合力不变作为变加速运动，在分析等速圆运动的过程中，线速度的大小不变，向心加速度的大小不变，方向始终

9、指向圆心，向心力的大小不变，方向始终指向圆心。 因此，a、b、c是错误的，而d是正确的。 答案d，如图11、2 .图12所示，质量相等的a、b两物体放置在圆盘上，到圆心的距离之比为23，圆盘相对于圆盘进行等速圆运动，两物体相对于圆盘静止，a、b两物体进行圆运动的向心力之比为()、a.11b的答复c，图孩子的父亲把秋千板从最低点提升到1.25 m的高度从静止中解放出来，当孩子沿着圆弧运动到最低点时，她对秋千板的压力约为() A.0 B.200 N C.600 N D.1 000 N，解析了孩子从1.25 m的高度向下摆动的过程， 根据机械能守恒定律，得到FN600 N的答案c，4 .如图13所示

10、，在一根绳的一端连接一个小球，固定另一端，给小球赋予不同的初始速度，使小球在水平面内进行角速度不同的圆周运动，则可以得到下述绳的拉伸力f、从悬垂点到轨迹的中心高度h、求2、问题的特点： (1)运动轨迹为圆，在水平面内。 (2)向心力的方向为水平，垂直方向的合力为零。 3 .解决方法： (1)对研究对象进行受力分析，确定向心力的来源。 (2)确定圆周运动的中心和半径。 (3)用关联规则列方程式求解。 生活中的圆周运动，典型例(201811年11月浙江选考)质量2.0103 kg的汽车在水平道路上行驶，路面对轮胎径向最大静摩擦力为1.4104 N，汽车通过半径80 m的弯道时，以下判断是正确的()

11、 a .汽车转弯时受到的力是重力、弹力， 摩擦力和向心力b .汽车转弯速度为20 m/s时所需的向心力为1.4104 N C .汽车转弯速度为20 m/s时汽车侧滑d .汽车能够安全转弯的向心加速度为7.0 m/s2以下，设进行图14等速圆运动的半径为r，重力加速度为g时， 此时对飞机的空气作用力的大小如()、图15、回答c、图16、回答c、3 .如图17所示，“旋转秋千”的两个座位a、b质量相等，不考虑用相同长度的电缆吊在旋转圆盘上的空气阻力的影响，旋转圆盘绕铅直的中心轴A.A的速度为b的大小B.A和b的向心加速度的大小相等的c.a，吊有b的电缆和垂直方向的角度相等的d.a的电缆比吊有的电缆

12、小，图17、回答(2)只有重力工作的垂直面内的变速圆运动机械能保存。 (3)垂直面内的圆运动问题，知识面较宽，有临界问题和能量保存问题，注意物体移动到圆周最高点的速度。 (4)无论如何，垂直面内的圆运动问题只涉及最高点和最低点两种情况。角度二垂直平面内的圆运动，2 .常见模型，如图18所示，光滑的圆轨道固定在垂直面内，质量m的小球沿轨道进行完整的圆运动。 众所周知，小球在最低点处对轨道的压力大小为FN1，在最高点处对轨道的压力大小为FN2。 若将重力加速度大小设为g，则FN1FN2的值为()，图18 A.3mg B.4mg C.5mg D.6mg，同时从最高点到最低点，根据机械能守恒定律，联立

13、以上的三式为FN1FN26mg，牛顿的第三定律：得到fn26mg的答案d， 分析垂直平面内的圆运动临界问题的想法，如1 .图19所示，过山车的轨道可以看作垂直平面内半径r的圆轨道。 质量为m的游客与过山车一起运动，当游客以速度v通过圆轨道的最高点时()，图19，回答b，2 .一根轻棒的一端固定质量为m的小球，另一端o为圆的中心，小球在垂直面内做半径为r的圆运动，则以下说法是正确的()。如图21所示，如果选手的质量为50 kg，则在该过程中，选手达到最低点时手臂所承受的总张力至少约为(忽略空气阻力，g10 m/s2) ()、图21、a.500nb.2000nc.2500nd.3，圆运动中的临界问

14、题、【典型例】 用轻绳连接，放置在大的水平转盘上，细绳通过转盘中央的细管，与质量m的小球连接，木片和转盘之间的最大静摩擦力为重力的倍(0.2)，转盘为角速度(g为10 m/s2)。 图22，因为转盘以角速度4 rad/s等速旋转，分析了木片进行等速圆运动所需的向心力是Fmr2。 当木块进行等速圆运动的半径取最小值时，其受到的最大静摩擦力与拉力方向相反，有mgmgmrmin2，解rmin0.5 m，木块进行等速圆运动的半径取最大值时，其受到的最大静摩擦力与拉力方向相同，mgmgmrmax2 因此，为了使木块和转台相对静止，木块的旋转半径的范围为0.5 mr0.75 m。 答案0.5 mr0.75 m，1 .如图23所示，甲、乙、丙三个物体放置在等速旋转的水平粗圆台上，甲的质量为2m，乙、丙的质量均为m，甲、乙的轴为r，丙的轴为2R，圆台旋转时(。 a .甲物体的线速度大于丙物体的线速度b .乙物体的角速度小于丙物体的角速度c .甲物体的向心加速度大于乙物体的向心加速度d .乙物体受到的向心力小于丙物体受到的向心力，分析甲、乙、丙旋转的角速度的大小相等， 从vr且甲的半径比丙的半径小可知向心加速度ar2且甲、乙的半径相等可知，由于甲物体的向心加速度和乙物体的向心加速度相等，c根据错误的Fmr2，甲、乙、丙的质量