高考物理新课标大一轮复习课件第四章曲线运动万有引力与航天3

1、第3讲圆周运动的规律及应用,夯实必备知识,考点1 匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度,思维驱动 1下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是() A线速度不变B角速度不变 C加速度为零 D周期不变 解析：匀速圆周运动的角速度是不变的，线速度的大小不变，但方向时刻变化，故匀速圆周运动的线速度是改变的，因而加速度不为零 答案：BD,知识存盘 1匀速圆周运动 (1)定义：做圆周运动的物体，若在相等的时间内通过的圆弧长_，就是匀速圆周运动 (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,不变,圆心,不变,速度,2描述圆周运动的物

2、理量 描述圆周运动的物理量主要有线速度、角速度、周期、频率、转速、向心加速度、向心力等，现比较如下表：,快慢,转动快慢,一周,圈数,方向,快慢,r2,思维深化 1判断正误，正确的划“”，错误的划“” (1)匀速圆周运动是速度不变的曲线运动() (2)做匀速圆周运动的物体向心加速度与半径成反比() (3)做匀速圆周运动的物体角速度与转速成正比() (4)比较物体沿圆周运动的快慢看线速度，比较物体绕圆心转动的快慢看周期、角速度() 答案：(1)(2)(3)(4),考点2匀速圆周运动的向心力,思维驱动 2有一个惊险的杂技节目叫“飞车走壁”，杂技演员骑摩托车能以较大的速度在竖直的壁上做匀速圆周运动，这

3、时使车子和人整体做匀速圆周运动的向心力是() A圆筒壁对车的静摩擦力 B筒壁对车的弹力 C摩托车本身的动力 D重力和摩擦力的合力 答案：B,知识存盘 1作用效果：向心力产生向心加速度，只改变速度的_，不改变速度的_ 3方向：始终沿半径方向指向_，时刻在改变，即向心力是一个变力 4来源 向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的_提供，还可以由一个力的_提供,大小,m2r,圆心,合力,分力,方向,考点3离心现象,思维驱动 3. 洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中正确的是() A脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的 B水会从筒中甩出是因为水滴受到的向心力很大 C加快脱水筒转动的角速度，脱水

4、效果会更好 D靠近中心的衣物的脱水效果不如周边的衣物的脱水效果好 答案：ACD,知识存盘 1定义：做_的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动_的情况下，就做逐渐远离圆心的运动 2本质：做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着_飞出去的趋势,圆周运动,所需向心力,圆周切线方向,3受力特点 当F_时，物体做匀速圆周运动； 当F0时，物体沿_飞出； 当F _时，物体逐渐远离圆心，F为实际提供的向心力，如图所示,mr2,切线方向,mr2,思维深化 2判断正误，正确的划“”，错误的划“” (1)随圆盘一起匀速转动的物块受重力、支持力和向心力的作用() (2)做圆周运动的物体所受合外力突然消失

5、，物体将沿圆周切线方向做匀速直线运动() (3)摩托车转弯时，如果超过一定速度，摩托车将发生滑动，这是因为摩托车受到沿半径方向向外的离心力作用 答案：(1)(2)(3),1质点做匀速圆周运动，则() A在任何相等的时间里，质点的位移都相同 B在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等 C在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等 D在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同 解析：由匀速圆周运动的定义知B、C正确；位移和平均速度是矢量，其方向不同，故A、D错 答案：BC,2如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2，r3.若甲轮的角速度为1，

6、则丙轮的角速度为(),答案：A,3下列关于离心现象的说法正确的是() A当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象 B做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将做背离圆心的圆周 C做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将沿切线做直线运动 D做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将做曲线运动,解析：物体只要受到力，必有施力物体，但“离心力”是没有施力物体的，故所谓的离心力是不存在的，只要向心力不足，物体就做离心运动，故A选项错；做匀速圆周运动的物体，当所受的一切力突然消失后，物体做匀速直线运动，故B、D选项错，C选项对 答案：C,4汽车在公路上

7、行驶一般不打滑，轮子转一周，汽车向前行驶的距离等于车轮的周长，某国产轿车的车轮半径约为30 cm当该型号轿车在高速公路上行驶时，驾驶员面前的速率计的指针指在“120 km/h”上，可估算出该车车轮的转速约为() A1 000 r/s B1 000 r/min C1 000 r/h D2 000 r/s 解析：车速v120 km/h2 km/min，由v2nr可得n1 000 r/min. 答案：B,5甲、乙两质点均做匀速圆周运动，甲的质量与运动半径分别是乙的一半，当甲转动80转时，乙正好转过60转，则甲与乙所受的向心力大小之比为() A14 B41 C49 D94 解析：由题意知m甲m乙12，

8、r甲r乙12， 甲乙43，则由Fnm2r知：Fn甲Fn乙49. 答案：C,精研疑难要点,要点一描述圆周运动的各物理量间的关系,1圆周运动各物理量间的关系,2对公式vr的理解 当r一定时，v与成正比 当一定时，v与r成正比 当v一定时，与r成反比,典例1 如图所示为皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径是2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中皮带不打滑，则(),Aa点和b点的线速度大小相等 Ba点和b点的角速度大小相等 Ca点和c点的线速度大小相等 Da点和d点的向心加速度大小相等,答案

9、CD,1(2015年桂林模拟)如图所示， B和C是一组塔轮，即B和C半径不同， 但固定在同一转动轴上，其半径之比 为RBRC32，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的(),A线速度大小之比为322 B角速度之比为332 C转速之比为232 D向心加速度大小之比为964,答案：D,2如图为某一皮带传动装置主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动，转速为n1，转动过程中皮带不打滑下列说法正确的是() A从动轮做顺时针转动 B从动轮做

10、逆时针转动,答案：BC,常见的三种传动方式及特点 1皮带传动：如图1、2所示，皮带与两轮之间无相对滑动时，两轮边缘线速度大小相等，即vAvB.,2摩擦传动：如图3所示，两轮边缘接触，接触点无打滑现象时，两轮边缘线速度大小相等，即vAvB. 3同轴传动：如图4所示，两轮固定在一起绕同一转轴转动，两轮转动的角速度大小相等，即AB.,要点二匀速圆周运动中的动力学问题,1向心力的来源 向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力,2向心力的确定 (1)先确定圆周运动的轨道所在的平面，确定圆心的位置 (2)

11、再分析物体的受力情况，找出所有的力，沿半径方向且指向圆心的合力就是向心力,典例2 (2013年重庆卷，8)如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO重合，转台以一定角速度匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO之间的夹角为60，重力加速度大小为g.,(1)若0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求0； (2)若(1k)0，且0k1，求小物块受到的摩擦力大小和方向,图甲,图甲,图丙,3(2014年新课标全国卷，20)如 图，两个质量均为m的小木块a和b(可视 为质点)放在

12、水平圆盘上，a与转轴OO 的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是(),解析：fmkmg相同，因Fm2r，rbra，FbFa，所以b比a先滑动，A对；,答案：AC,4如图所示，倾角为30的斜 面连接水平面，在水平面上安装半径 为R的半圆竖直挡板，质量为m的小 球从斜面上高为处静止释放，到达水 平面时恰能贴着挡板内侧运动不计 小球体积，不计摩擦和机械能损失则小球沿挡板运动时对挡板的压力是() A0.5mgBmg C1.5mg D2mg,答案：B,解决圆周运动问

13、题的主要步骤,微课方法技巧,“同类问题模型化”系列之(五) 竖直平面圆周运动的“轻绳、轻杆”模型,方法阐述 1模型条件 (1)物体在竖直平面内做变速圆周运动 (2)“轻绳模型”在轨道最高点无支撑“轻杆模型”在轨道最高点有支撑,2模型特点 该类问题常有临界问题并伴有“最大”“最小”“刚好”等词语，现对两种模型分析比较如下：,典例赏析 如图所示，2014年10月12日，在第45届世界体操锦标赛男子单杠决赛中，荷兰选手埃普克宗德兰夺得冠军若他的质量为60 kg，做“双臂大回环”，用双手抓住单杠，伸展身体以单杠为轴做圆周运动，此过程中运动员到达最低点时手臂受的总拉力至少约为(忽略空气阻力，g10 m/

14、s2),A600 NB2 400 N C3 000 N D3 600 N,审题指导,答案C,解后悟道竖直面内圆周运动的求解思路 (1)定模型：首先判断是轻绳模型还是轻杆模型，两种模型过最高点的临界条件不同,(3)研究状态：通常情况下竖直于面内的圆周运动只涉及最高点和最低点的运动情况 (4)受力分析：对物体在最高点或最低点时进行受力分析，根据牛顿第二定律列出方程，F合F向 (5)过程分析：应用动能定理或机械能守恒定律状态联系起来列方程,(2014年新课标全国卷，17)如图，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

15、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() AMg5mg BMgmg CMg5mg DMg10mg,答案：C,备课札记 _,演练目标课堂,1(2013年新课标卷，21)公路急转弯处通常是交通事故多发地带如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处，() A路面外侧高内侧低 B车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动,C车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D当路面结冰时，与未结冰时相比，vc 的值变小,解析：当汽车行驶的速度为vc时，路面对汽车没有摩擦力，路面对汽车的支持力与汽车重力的合

16、力提供向心力，此时要求路面外侧高内侧低，选项A正确当速度稍大于vc时，汽车有向外侧滑动的趋势，因而受到向内侧的摩擦力，当摩擦力小于最大静摩擦力时，车辆不会向外侧滑动，选项C正确同样，速度稍小于vc时，车辆不会向内侧滑动，选项B错误，vc的大小只与路面的倾斜程度和转弯半径有关，与地面的粗糙程度无关，D错误 答案：AC,2(2013年江苏卷，2)如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是(),AA的速度比B的大 BA与B的向心加速度大小相等 C悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等 D悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小,答案：D,解析：由于小物体随圆盘做圆周运动，其向心力由小物体受到的指向圆心的合力提供在最下端时，根据牛顿第二定律：Ffmgsin 30m2r，在最上端时，mgsin 30Ffm2r，可知在最下端时，小物块最容易与圆盘发生相对滑动即将滑动时有：mgcos mgsin m2r，解得1.0 rad/s，此即为小物体在最低位置发生相对滑动的临界角速度故选C. 答案：C,