(新課標(biāo)版)高考物理一輪復(fù)習(xí)基礎(chǔ)課件9圓周運(yùn)動及其應(yīng)用 (含解析)

基礎(chǔ)課9圓周運(yùn)動及其應(yīng)用-2-知識點一知識點二知識點三圓周運(yùn)動中的描述1.描述勻速圓周運(yùn)動的物理量快慢

m/s轉(zhuǎn)動快慢

rad/s-3-知識點一知識點二知識點三一圈

方向

圓心

ω2rm/s2-4-知識點一知識點二知識點三2.勻速圓周運(yùn)動(1)定義:做圓周運(yùn)動的物體,若在任意相等的時間內(nèi)通過的圓弧長

,物體的運(yùn)動就是勻速圓周運(yùn)動。

(2)特點:加速度大小

,方向始終指向

,是變加速運(yùn)動。

(3)條件:合外力大小

、方向始終與

方向垂直且指向圓心。

相等

不變

圓心

不變

速度

-5-知識點一知識點二知識點三向心力1.作用效果向心力產(chǎn)生向心加速度,只改變速度的

,不改變速度的

。

2.大小3.方向始終沿半徑方向指向

,時刻在改變,即向心力是一個變力。4.來源向心力可以由一個力提供,也可以由幾個力的

提供,還可以由一個力的

提供。

方向

大小

mω2r圓心

合力

分力

-6-知識點一知識點二知識點三離心現(xiàn)象1.定義做

的物體,在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運(yùn)動所需

的情況下,就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動。

2.本質(zhì)做圓周運(yùn)動的物體,由于本身的慣性,總有沿著圓周

飛出去的趨勢。

圓周運(yùn)動

向心力

切線方向

-7-知識點一知識點二知識點三3.受力特點(1)當(dāng)F=

時,物體做勻速圓周運(yùn)動;

(2)當(dāng)F=0時,物體沿

方向飛出;

(3)當(dāng)F<

時,物體逐漸遠(yuǎn)離圓心,F為實際提供的向心力,如圖所示。

mω2r切線

mω2r-8-考點一考點二考點三圓周運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)問題(自主悟透)1.對公式v=ωr的理解當(dāng)r一定時,v與ω成正比;當(dāng)ω一定時,v與r成正比;當(dāng)v一定時,ω與r成反比。2.對a==ω2r=ωv的理解在v一定時,a與r成反比;在ω一定時,a與r成正比。-9-考點一考點二考點三思維訓(xùn)練1.(2018·浙江臺州模擬)如圖甲所示,汽車后備箱蓋一般都配有可伸縮的液壓桿,其示意圖如圖乙所示,可伸縮液壓桿上端固定于后蓋上A點,下端固定于箱內(nèi)O'點,B也為后蓋上一點,后蓋可繞過O點的固定鉸鏈轉(zhuǎn)動。在合上后備箱蓋的過程中(

)

A.A點相對O'點做圓周運(yùn)動B.A點與B點相對于O點轉(zhuǎn)動的線速度大小相等C.A點與B點相對于O點轉(zhuǎn)動的角速度大小相等D.A點與B點相對于O點轉(zhuǎn)動的向心加速度大小相等答案解析解析關(guān)閉在合上后備箱蓋的過程中,O'A的長度是變化的,因此A點相對O'點不是做圓周運(yùn)動,選項A錯誤;在合上后備箱蓋的過程中,A點與B點都是繞O點做圓周運(yùn)動,相同的時間繞O點轉(zhuǎn)過的角度相同,即A點與B點相對O點的角速度相等,但是OB大于OA,根據(jù)v=rω,所以B點相對于O點轉(zhuǎn)動的線速度大,故選項B錯誤,C正確;根據(jù)向心加速度公式a=rω2可知,B點相對O點的向心加速度大于A點相對O點的向心加速度,故選項D錯誤。答案解析關(guān)閉C-10-考點一考點二考點三2.(2018·遼寧丹東質(zhì)檢)(多選)在如圖所示的齒輪傳動中,三個齒輪的半徑之比為2∶3∶6,當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動的時候,小齒輪邊緣的A點和大齒輪邊緣的B點(

)A.線速度大小之比為1∶1B.角速度之比為1∶1C.角速度之比為3∶1D.以上三個選項只有一個是正確的答案解析解析關(guān)閉題圖中三個齒輪邊緣線速度相等,A點和B點的線速度大小之比為1∶1,由v=ωr可得,線速度一定時,角速度與半徑成反比,A點和B點角速度之比為3∶1,選項A、C正確,選項B、D錯誤。答案解析關(guān)閉AC-11-考點一考點二考點三規(guī)律總結(jié)常見的三種傳動方式及特點(1)同軸傳動:如圖甲、乙所示,繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的物體,角速度相同,ωA=ωB,由v=ωr知v與r成正比。-12-考點一考點二考點三(2)皮帶傳動:如圖甲、乙所示,皮帶與兩輪之間無相對滑動時,兩輪邊緣線速度大小相等,即vA=vB。(3)摩擦傳動:如圖所示,兩輪邊緣接觸,接觸點無打滑現(xiàn)象時,兩輪邊緣線速度大小相等,即vA=vB。-13-考點一考點二考點三圓周運(yùn)動的動力學(xué)問題(師生共研)1.向心力的來源(1)向心力的方向沿半徑指向圓心。(2)向心力來源:一個力或幾個力的合力或某個力的分力。2.向心力的確定(1)確定圓周運(yùn)動的軌道所在的平面,確定圓心的位置。(2)分析物體的受力情況,找出所有的力沿半徑方向指向圓心的合力就是向心力。-14-考點一考點二考點三3.求解圓周運(yùn)動問題的基本步驟

-15-考點一考點二考點三例題(2019·福建廈門月考)如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一個V形框架,繞過頂點的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動,框架兩邊與豎直軸的夾角θ=45°,質(zhì)量為m的小球A穿在一邊的框架上,隨框架在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,其運(yùn)動平面與框架頂點的距離為h,此時小球A與框架間恰好沒有摩擦力?，F(xiàn)保持框架轉(zhuǎn)動的角速度不變,把小球A的位置上移,小球A仍能與框架保持相對靜止?fàn)顟B(tài),其運(yùn)動平面與框架頂點的距離為1.5h,已知重力加速度為g,則此時小球A與框架間的摩擦力大小為(

)答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉-16-規(guī)律總結(jié)圓周運(yùn)動向心力來源實例分析

考點一考點二考點三-17-考點一考點二考點三-18-考點一考點二考點三思維訓(xùn)練(2018·天津南開期末)如圖所示,在圓柱體上放一物塊P,圓柱體繞水平軸O勻速轉(zhuǎn)動,從A轉(zhuǎn)至A'的過程,物塊與圓柱體保持相對靜止,則圖乙反應(yīng)的是該過程中

(

)

A.重力隨時間變化的規(guī)律B.支持力隨時間變化的規(guī)律C.摩擦力隨時間變化的規(guī)律D.物塊所受合外力隨時間變化的規(guī)律答案解析解析關(guān)閉在圓柱體緩慢轉(zhuǎn)動的過程中,物塊P的重力是定值,不隨時間發(fā)生變化,A錯誤;物塊P受三個力的作用,豎直向下的重力G,沿半徑指向外的支持力FN,沿切線方向的靜摩擦力Ff,因圓柱體緩慢移動,所以物塊P在任意位置所受合力為零,D錯誤;對三力正交分解,設(shè)重力G與支持力FN方向所夾銳角為θ,則FN=mgcos

θ,Ff=mgsin

θ,從A轉(zhuǎn)至A'的過程中,θ先減小后增大,所以FN先增大后減小,而Ff先減小后增大,B正確,C錯誤。答案解析關(guān)閉B-19-生活中的圓周運(yùn)動——模型建構(gòu)1.凹形路面與拱形橋模型考點一考點二考點三-20-考點一考點二考點三2