圓周運動的規(guī)律及其應(yīng)用

圓周運動的規(guī)律及其應(yīng)用第一頁，共三十六頁，2022年，8月28日2．描述圓周運動的物理量 描述圓周運動的物理量主要有線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速、向心加速度、向心力等，現(xiàn)比較如下表：快慢轉(zhuǎn)動快慢第二頁，共三十六頁，2022年，8月28日一周rω2

圈數(shù)方向快慢第三頁，共三十六頁，2022年，8月28日1、（雙選）下列關(guān)于勻速圓周運動的說法中，正確的是(

)．

A．線速度不變 B．角速度不變

C．加速度為零 D．周期不變 解析勻速圓周運動的角速度是不變的，線速度的大小不變，但方向時刻變化，故勻速圓周運動的線速度是改變的，因而加速度不為零． 答案BD基礎(chǔ)自測第四頁，共三十六頁，2022年，8月28日2．(雙選)質(zhì)點做勻速圓周運動，則(

)．

A．在任何相等的時間里，質(zhì)點的位移都相同

B．在任何相等的時間里，質(zhì)點通過的路程都相等

C．在任何相等的時間里，連接質(zhì)點和圓心的半徑轉(zhuǎn)過的角度都相等

D．在任何相等的時間里，質(zhì)點運動的平均速度都相同 解析由勻速圓周運動的定義知B、C正確；位移和平均速度是矢量，其方向不同，故A、D錯． 答案BC第五頁，共三十六頁，2022年，8月28日勻速圓周運動的向心力(考綱要求Ⅱ)方向大小mω2r圓心合力分力第六頁，共三十六頁，2022年，8月28日1．圓周運動各物理量間的關(guān)系熱點一描述圓周運動的各物理量間的關(guān)系第七頁，共三十六頁，2022年，8月28日第八頁，共三十六頁，2022年，8月28日(單選)如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺上放著一枚硬幣，當轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動時，硬幣沒有滑動，關(guān)于這種情況下硬幣的受力情況，下列說法正確的是(

)．A．受重力和臺面的支持力B．受重力、臺面的支持力和向心力C．受重力、臺面的支持力、向心力和靜摩擦力D．受重力、臺面的支持力和靜摩擦力解析重力與支持力平衡，靜摩擦力提供向心力，方向指向轉(zhuǎn)軸．答案D第九頁，共三十六頁，2022年，8月28日4．(單選)甲、乙兩質(zhì)點均做勻速圓周運動，甲的質(zhì)量與運動半徑分別是乙的一半，當甲轉(zhuǎn)動80轉(zhuǎn)時，乙正好轉(zhuǎn)過60轉(zhuǎn)，則甲與乙所受的向心力大小之比為(

)．

A．1∶4

B．4∶1 C．4∶9

D．9∶4

解析由題意知m甲∶m乙＝1∶2，r甲∶r乙＝1∶2，ω甲∶ω乙＝4∶3，則由Fn＝mω2r知：Fn甲∶Fn乙＝4∶9.

答案C第十頁，共三十六頁，2022年，8月28日【典例1】（雙）選如圖所示為皮帶傳動裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點，左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑是4r，小輪的半徑是2r，b點在小輪上，到小輪中心的距離為r，c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上，若在傳動過程中皮帶不打滑，則(

)．

A．a(chǎn)點和b點的線速度大小相等

B．a(chǎn)點和b點的角速度大小相等

C．a(chǎn)點和c點的線速度大小相等

D．a(chǎn)點和d點的向心加速度大小相等第十一頁，共三十六頁，2022年，8月28日答案CD

第十二頁，共三十六頁，2022年，8月28日第十三頁，共三十六頁，2022年，8月28日第十四頁，共三十六頁，2022年，8月28日【跟蹤訓練】1．如圖所示，B和C是一組塔輪，即B和C半徑不同，但固定在同一轉(zhuǎn)動軸上，其半徑之比為RB∶RC＝3∶2，A輪的半徑大小與C輪相同，它與B輪緊靠在一起，當A輪繞過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動時，由于摩擦作用，B輪也隨之無滑動地轉(zhuǎn)動起來．a(chǎn)、b、c分別為三輪邊緣的三個點，則a、b、c三點在運動過程中的(

)． A．線速度大小之比為3∶2∶2 B．角速度之比為3∶3∶2 C．轉(zhuǎn)速之比為2∶3∶2 D．向心加速度大小之比為9∶6∶4

答案D第十五頁，共三十六頁，2022年，8月28日1．向心力的來源 向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、彈力、摩擦力等各種力，也可以是幾個力的合力或某個力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一個向心力．2．向心力的確定

(1)確定圓周運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．熱點二勻速圓周運動中的動力學問題第十六頁，共三十六頁，2022年，8月28日【跟蹤訓練】（雙選）鐵路轉(zhuǎn)彎處的彎道半徑r是根據(jù)地形決定的．彎道處要求外軌比內(nèi)軌高，其內(nèi)、外軌高度差h的設(shè)計不僅與r有關(guān)．還與火車在彎道上的行駛速度v有關(guān)．下列說法正確的是(

)．

A．速率v一定時，r越小，要求h越大

B．速率v一定時，r越大，要求h越大

C．半徑r一定時，v越小，要求h越大

D．半徑r一定時，v越大，要求h越大第十七頁，共三十六頁，2022年，8月28日答案AD

第十八頁，共三十六頁，2022年，8月28日1．模型條件

(1)物體在豎直平面內(nèi)做變速圓周運動．

(2)“輕繩模型”在軌道最高點無支撐，“輕桿模型”在軌道最高點有支撐．2．模型特點 該類問題常有臨界問題，并伴有“最大”“最小”“剛好”等詞語，現(xiàn)對兩種模型分析比較如下：物理建模6.豎直平面內(nèi)圓周運動的“輕繩、輕桿”模型第十九頁，共三十六頁，2022年，8月28日第二十頁，共三十六頁，2022年，8月28日第二十一頁，共三十六頁，2022年，8月28日[跟蹤練習]（單選）如圖所示，輕桿的一端有一個小球，另一端有光滑的固定軸O，現(xiàn)給球一初速度，使球和桿一起繞軸O在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，不計空氣阻力，用F表示球到達最高點時桿對小球的作用力，則F(

)A．一定是拉力B．一定是推力C．一定等于零D．可能是拉力，可能是推力，也可能等于零第二十二頁，共三十六頁，2022年，8月28日第二十三頁，共三十六頁，2022年，8月28日【典例】（單選）如圖所示，2012年8月7日倫敦奧運會體操男子單杠決賽，荷蘭選手宗德蘭德榮獲冠軍．若他的質(zhì)量為60kg，做“雙臂大回環(huán)”，用雙手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸做圓周運動．此過程中，運動員到達最低點時手臂受的總拉力至少約為(忽略空氣阻力，g＝10m/s2)(

)．

A．600N

B．2400N C．3000N

D．3600N第二十四頁，共三十六頁，2022年，8月28日答案C

第二十五頁，共三十六頁，2022年，8月28日審題指導(dǎo)

第二十六頁，共三十六頁，2022年，8月28日[例練]如圖所示,一個3/4圓弧形光滑細圓管軌跡ABC,放置在豎直平面內(nèi),軌跡半徑為R,在A點與水平地面AD相接,地面與圓心O等高,MN是放在水平地面上長為3R、厚度不計的墊子,左端M正好位于A點.現(xiàn)將一個質(zhì)量為m、直徑略小于圓管直徑的小球從A處管口正上方某處由靜止釋放,不考慮空氣阻力.(1)若小球從C點射出后恰好落到墊子的M端,則小球經(jīng)過C點時對管的作用力大小和方向如何?(2)欲使小球能通過C點落到墊子上,試計算小球離A點下落的最大高度H.第二十七頁，共三十六頁，2022年，8月28日第二十八頁，共三十六頁，2022年，8月28日第二十九頁，共三十六頁，2022年，8月28日第三十頁，共三十六頁，2022年，8月28日附：對應(yīng)高考題組

1．(2012·廣東卷，雙選)如圖是滑道壓力測試的示意圖，光滑圓弧軌道與光滑斜面相切，滑道底部B處安裝一個壓力傳感器，其示數(shù)N表示該處所受壓力的大?。郴瑝K從斜面上不同高度h處由靜止下滑，通過B時，下列表述正確的有 (

)．

A．N小于滑塊重力

B．N大于滑塊重力

C．N越大表明h越大

D．N越大表明h越小第三十一頁，共三十六頁，2022年，8月28日答案BC

第三十二頁，共三十六頁，2022年，8月28日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動_____________的情況下，就做逐漸遠離圓心的運動．2．本質(zhì)：做圓周運動的物體，由于本身的慣性，總有沿著_______________飛出去的趨勢．離心現(xiàn)象(考綱要求Ⅰ)

圓周運動所需向心力圓周切線方向第三十三頁，共三十六頁，2022年，8月28日3．受力特點 當F＝______時，物體做勻速圓周運動； 當F＝0時，物體沿__________飛出； 當F＜______時，物體逐漸遠離圓心，F(xiàn)為實際提供的向心力，如圖4－3－1所示．圖4－3－1

mrω2切線方向mrω2第三十四頁，共三十六頁，2022年，8月28日3．(單選)下列關(guān)于離心現(xiàn)象的說法正確的是(

)．

A．當物體所受的離心力大于向心力時產(chǎn)生離心現(xiàn)象

B．做勻速圓周運動的物體，當它所受的一切力都突然消失后，物體將做背離圓心的圓周運動

C．做勻速圓周運動的物體，當它所受的一切力都突然消失后，物體將沿切線做直線運