高三物理一輪復習教案

1、學習必備 歡迎下載高三物理一輪復習教案 圓周運動課時支配： 2 課時 教學目標： 1把握描述圓周運動的物理量及相關運算公式 2學會應用牛頓定律和動能定懂得決豎直面內的圓周運動問題 本講重點： 1描述圓周運動的物理量及相關運算公式 2用牛頓定律和動能定懂得決豎直面內的圓周運動問題 本講難點： 用牛頓定律和動能定懂得決豎直面內的圓周運動問題 考點點撥： 1“ 皮帶傳動” 類問題的分析方法 2豎直面內的圓周運動問題 3圓周運動與其他運動的結合第一課時一、考點掃描（一）學問整合 勻速圓周運動：質點沿圓周運動,在相等的時間里通過的弧長相等；描述圓周運動的物理量 1線速度（1）大小： v= s （s 是

2、t 時間內通過的弧長）t（2）方向：矢量,沿圓周的切線方向,時刻（3）物理意義：描述質點沿圓周運動的快慢 2角速度變化 ,所以勻速圓周運動是變速運動；（1）大?。?t（是 t 時間內半徑轉過的圓心角）單位： rad/s （2）對某一確定的勻速圓周運動來說,角速度是恒定不變的（3）物理意義：描述質點繞圓心轉動的快慢3描述勻速圓周運動的各物理量間的關系4:v2r2frrT4向心加速度a2 f2r（1）大小： a =v22r42r2rT（2）方向：總指向圓心,時刻變化（3）物理意義：描述線速度方向轉變的快慢；學習必備 歡迎下載5向心力：是按成效命名的力,向心力產生向心加速度,即只轉變線速度方向,不會

3、 轉變線速度的大小；（1）大?。篎ma 向mv2m2Rm42Rm42f2RRT2（2）方向：總指向圓心,時刻變化 做勻速圓周運動的物體,向心力就是物體所受的合外力,總是指向圓心；做變速圓周運 動的物體,向心力只是物體所受合外力在沿著半徑方向上的一個分力；（二）重難點闡釋 在豎直平面內的圓周運動問題 在豎直平面內做圓周運動的物體,按運動軌道的類型,可分為：（1）無支撐（如球與繩連結,沿內軌道的“ 過山車”）在最高點物體受到彈力方向向下速度當彈力為零時,物體的向心力最小,僅由重力供應,由牛頓定律知mg= mv02,得臨界Rv0gR當物體運動速度vv0,將從軌道上掉下,不能過最高點因此臨界速度的意義

4、表示了物體能否在豎直面上做圓周運動的最小速度（2）有支撐（如球與桿連接,車過拱橋等）因有支撐,在最高點速度可為零,不存在“ 掉下” 的情形物體除受向下的重力外,仍 受相關彈力作用,其方向可向下,也可向上當物體實際運動速度 v gR 產生離心運動,要維護物體做圓周運動,彈力應向下 當 v gR 物體有向心運動傾向,物體受彈力向上 所以對有約束的問題,臨界速度的意義揭示了物體所受彈力的方向（3）對于無約束的情形,如車過拱橋,當vgR時,有N=0,車將脫離軌道此時臨界速度的意義是物體在豎直面上做圓周運動的最大速度以上幾種情形要詳細問題詳細分析,但分析方法是相同的；二、高考要點精析（一）“ 皮帶傳動”

5、 類問題的分析方法考點點撥 在分析傳動問題,如直接用皮帶傳動（包括鏈條傳動、摩擦傳動）的兩個輪子,要抓住 相等量和不等量的關系；兩輪邊緣上各點的線速度大小相等；同一個輪軸上（各個輪都繞同一根軸同步轉動）的各點角速度相等（軸上的點除外）；然后利用公式vr或v即可r順當求解；【例 1】如下列圖裝置中, 三個輪的半徑分別為r 、c b a 2r 、4r ,b 點到圓心的距離為r ,求圖中a、b、c、d各點的線速度之比、角速度之比、加速度之比；d 學習必備 歡迎下載解析： va= vc,而 vb vc vd =124,所以 va v b vcvd =212 4； a b=21,而 b= c= d ,所

6、以 a b c d =2111；再利用 a=v ,可得 aa ab acad=41 24 考點精煉 1如下列圖, 一種向自行車車燈供電的小發(fā)電機的上端有一半徑 R0=1.0cm 的摩擦小輪,小輪與自行車車輪的邊緣接觸；當車輪轉動時,因摩擦而帶動小輪轉動,從而為發(fā)電機供應動力；自行車車輪的半徑R1=35cm,小齒輪的半徑R2=4.0cm,大齒輪的半徑R3=10.0cm；就大 摩擦小輪 小發(fā)電機 車輪 小齒輪齒輪和摩擦小輪的轉速之比為（假定摩擦小輪 與 自 行 車 輪 之 間 無 相 對 滑 動 ）（）A2175 B1175 大齒輪 鏈條C4175 D1140 （二）豎直面內的圓周運動問題考點點撥

7、“ 兩點一過程” 是解決此類問題的基本思路；“ 兩點” ,即最高點和最低點；在最高點和 最低點對物體進行受力分析,找出向心力的來源,列牛頓其次定律的方程；“ 一過程” ,即從 最高點到最低點；用動能定理將這兩點的動能（速度）聯系起來；2】一內壁光滑的環(huán)形細圓管,位于豎直平面內,環(huán)的半徑為 R（比細管的半徑大【例 得多）在圓管中有兩個直徑與細管內徑相同的小球（可視為質點）A 球的質量為 m1,B 球 的質量為 m2它們沿環(huán)形圓管順時針運動,經過最低點時的速度都為 v0設 A 球運動到最低 m1、m2、R 與 v0 點時, B 球恰好運動到最高點,如要此時兩球作用于圓管的合力為零,那么 應滿意的關

8、系式是 _解析： 這是一道綜合運用牛頓運動定律、圓周運動、機械能守恒定律的高考題A 球通過圓管最低點時,圓管對球的壓力豎直向上,所以球對圓管的壓力豎直向下如要此時兩球作用于圓管的合力為零,B 球對圓管的壓力肯定是豎直向上的,所以圓管對B 球的壓力肯定是豎直向下的由機械能守恒定律,B球通過圓管最高點時的速度v 滿意方程1m2v2m2g2R1m2v2022學習必備 歡迎下載依據牛頓運動定律對于 A球,N1m 1gm 1v2 0R對于 B球,N2m 2gmv22R又 N1=N22解得 m 1 m 2 v 0 m 1 5 m 2 g 0R【例 3】小球 A 用不行伸長的細繩懸于 O點,在 O點的正下方

9、有一固定的釘子 B,OB=d,初始時小球 A與 O同水平面無初速度釋放,繩長為 L,為使小球能繞 B 點做完整的圓周運動,如下列圖；試求 d 的取值范疇；O解析：為使小球能繞 B 點做完整的圓周運動,就 m A L小球在 D對繩的拉力 F1應當大于或等于零,即有：2v D dmg mL d D依據機械能守恒定律可得B1 22 mvD mg d L d C由以上兩式可求得：3 L d L5考點精煉2如下列圖,長為 L 的細線,一端固定在 O點,另一端系一個球 . 把小球拉到與懸點 O處于同一水平面的 A 點,并給小球豎直向下的初速度,使小球繞 O點在豎直平面內做圓周運動；要使小球能夠在豎直平面內

10、做圓周運動,在A. 7 gLB. 5 gLC. 3 gLD. 2 gLA 處小球豎直向下的最小初速度應為其次課時（三）圓周運動與其他運動的結合考點點撥圓周運動與其他運動相結合,學習必備歡迎下載如位移關系, 速度關系,要留意查找這兩種運動的結合點,時間關系等,仍要留意圓周運動的特點：如具有肯定的周期性等；【例 4】如下列圖,滑塊在恒定外力作用下從水平軌道上的A 點由靜止動身到B 點時撤去外力, 又沿豎直面內的光滑半圓形軌道運動,且恰好通過軌道最高點C,滑塊脫離半圓形軌道后又剛好落到原動身點A,試求滑塊在AB段運動過程中的加速度；解析：設圓周的半徑為R,就在 C點：2 mg=m vC R離開 C點

11、,滑塊做平拋運動,就2Rgt22 vCt sAB 由 B 到 C過程：mvC 2/2+2 mgRmvB 2/2 由 A 到 B 運動過程：vB 22asAB 由式聯立得到：a=5g4 【例 5】如下列圖, M、N是兩個共軸圓筒的橫截面,外筒半徑為R,內筒半徑比R小許多, 可以忽視不計, 筒的兩端是封閉的,兩筒之間抽成真空； 兩筒以相同的角速度 繞其中心軸線 （圖中垂直于紙面）做勻速轉動； 設從 M筒內部可以通過窄縫 s （與 M筒的軸線平行） 不斷地向外射出兩種不同速率 v1 和 v2 的微粒,從 s 處射出時的初速度的方向都是沿筒的半徑方向,微粒到達 N筒后就附著在 N筒上；假如 R、v1

12、和 v2都不變,而 取某一合適的值,就（）A有可能使微粒落在 N筒上的位置都在 a 處一條與 s 縫平行的窄條上B有可能使微粒落在 N筒上的位置都在某一處如 b 處一條與 s 縫平行的窄條上C有可能使微粒落在 N筒上的位置分別在某兩處如 b 處和 c 處與 s 縫平行的窄條上D只要時間足夠長,N筒上將處處都落有微粒解析：兩種粒子從窄縫 s 射出后,沿半徑方向勻速直線運動,到達 N 筒的時間分別為R Rt 1 和 t 2,兩種粒子到達 N筒的時間差為 t t 1 t 2,N筒勻速轉動,在 1t 和 2t 時v 1 v 2間內轉過的弧長均為周長的整數倍,就全部微粒均落在 a 處一條與 s 縫平行的

13、窄條上,A正確；如 N筒在 1t 和 2t 時間內轉過的弧長不是周長的整數倍,且在 t 內轉過的弧長恰為周長的整數倍, 就全部微粒均落在如 b 處一條與 s 縫平行的窄條上, B正確；如在 1t 和 2t 及 t 內轉過的弧長均不是周長的整數倍,就可能落在 N筒上某兩處如 b 處和 c 處與 s 縫平行的窄條上, C 正確；對應某一確定的學習必備歡迎下載N 筒上微粒到達的位置 值, N 筒轉過的弧長是肯定的,故是肯定的, D錯誤；答案： ABC 考點精煉3如下列圖,位于豎直平面上的 1/4 圓弧光滑軌道,半徑為 R,OB沿豎直方向,上端 A 距地面高度為 H,質量為m的小球從 A 點由靜止釋放

14、,最終落在水平地面上 C點處,不計空氣阻力,求：（1）小球運動到軌道上的 B 點時, 對軌道的壓力多大 . （2）小球落地點 C與 B 點水平距離 s 是多少 . 4如下列圖,豎直薄壁圓筒內壁光滑、半徑為 R,上部側面 A 處開有小口,在小口 A的正下方 h 處亦開有與 A 大小相同的小口 B,小球從小口 A 沿切線方向水平射入筒內,使小球緊貼筒內壁運動,要使小球從 B 口處飛出,小球進入 A 口的最小速率 v0為（）AR gBR 2 g A R2 h hhCR 2 hD2 R gBg h考點精煉參考答案1A（大小齒輪間、 摩擦小輪和車輪之間, 兩輪邊緣各點的線速度大小相等,由v2nr,可知轉

15、速 n 和半徑 r 成反比；小齒輪和車輪同軸轉動,兩輪上各點的轉速相同；由這三次傳動可以找出大齒輪和摩擦小輪間的轉速之比n1n2=2175）gL）mgmv2,從2C（要使小球能夠在豎直平面內做圓周運動,最高點最小速度滿意LA 到最高點,由動能定理有mgL1mv21mv2,解得v030223解析：（1）小球由 AB過程中,依據機械能守恒定律有：mgR1mv B22vB2gR小球在 B 點時,依據向心力公式有；FNmgmvB23 mgR2FNmgmvBR學習必備 歡迎下載依據牛頓第三定律,小球對軌道的壓力大小等于軌道對小球的支持力,為 3mg （2）小球由 BC過程,水平方向有： s=vB t1

16、gt 22豎直方向有：HR解得s2HR R4B 解析：小球從小口 A 沿切線方向水平射入筒內,小球的運動可看作水平方向的勻速圓周運動和豎直方向的自由落體運動的疊加；因此從 A 至 B 的時間為：t 2h,在這段時間內g小球必需轉整數周才能從 B 口處飛出,所以有：t nT 2 nR,當 n=1 時, v0最小,v 0v0min= R 2 g；h三、考點落實訓練1關于向心力的以下說法中正確選項A向心力不轉變做圓周運動物體速度的大小B做勻速圓周運動的物體,其向心力是不變的C做圓周運動的物體,所受合力肯定等于向心力D做勻速圓周運動的物體,肯定是所受的合外力充當向心力2在豎直平面內有一半徑為R 的光滑

17、圓環(huán)軌道,一質量為m的小球穿在圓環(huán)軌道上做圓周運動,到達最高點C時的速率 vc=4gR/5,就下述正確選項A此球的最大速率是6vcB小球到達C點時對軌道的壓力是4mg5C小球在任始終徑兩端點上的動能之和相等D小球沿圓軌道繞行一周所用的時間小于 5 R/ g3如下列圖,半徑為 R 的豎直光滑圓軌道內側底部靜止著一個光滑小球,現給小球一個沖擊使其在瞬時得到一個水平初速 v0,如 v010Rg ,就有關小球能夠上升的最大高度3（距離底部）的說法中正確選項（）2A肯定可以表示為 v 0 B 可能為 R2 g 3 R C可能為 R D學習必備歡迎下載可能為5 R34如下列圖,細輕桿的一端與小球相連,可繞

18、O 點的水平軸自由轉動；現給小球一初速度,使它在豎直平面內做圓周運動,a、b 分別表示軌道的最低點和最高點,就小球在這兩b點對桿的作用力大小之差可能為（）A3mgOB4mgaC5mgD6mg5小球質量為m,用長為 L 的輕質細線懸掛在O點,在 O點的正下方L 處有一釘子 2P,把細線沿水平方向拉直,如下列圖,無初速度地釋放小球,當細線遇到釘子的瞬時,設線沒有斷裂,就以下說法錯誤的是（）L/2 O L A小球的角速度突然增大B小球的瞬時速度突然增大P C小球的向心加速度突然增大D小球對懸線的拉力突然增大6如下列圖,質量不計的輕質彈性桿 量為 m的小球,今使小球在水平面內做半徑為P 插入桌面上的小

19、孔中,桿的另一端套有一個質 R的勻速圓周運動,且角速度為m,就桿的上端受到球對其作用力的大小為（）A2RBmg24R2Cmg24R2D不能確定7用輕質尼龍線系一個質量為 0.25 kg 的鋼球在豎直面內旋轉；已知線長為 1.0 m ,如鋼球恰能通過最高點,就球轉到最低點時線受到的拉力是_N；如將線換成質量可以忽略的輕桿,為了使球恰能通過最高點,此桿的最大承擔力至少應為 _N；8如下列圖皮帶轉動輪,大輪直徑是小輪直徑的 3 倍, A是大輪邊緣上一點,B 是小輪邊緣上一點,C 是大輪上一點,C到圓心 O1的距離等于小輪半徑；轉動時皮帶不打滑,就 A、B、C三點的角速度之比 A B C=_,向心加速度大小之比 aAaBaC=_；9如下列圖,半徑為R,內徑很小的光滑半圓管豎直放置；b A 兩個質量均為m的小球 a、b 以不同的速度進入管內,a 通過最高點 A 時,對管壁上部的壓力為3mg,b 通過最高點 A 時,對管壁下a 部的壓力為0.75 mg,求 a、 b 兩球落地點間的距離；學習必備 歡迎下載考點落實訓練參考答案1AD 2 ACD 3 BC 解析： 小球從最低點沿圓軌道向上運動,如小球到最高點的速度為零,依據機械能守恒,2 有小球上升的高度為 H= v 05