高考物理大一轮复习 第04章 曲线运动 万有引力定律 第3讲 圆周运动课件 新人教版.ppt

曲线运动万有引力定律 第四章 第三讲圆周运动 栏 目 导 航 1 描述量 快慢 转动快慢 一周 圈数 方向 快慢 r 2 2 如图所示为一辆自行车传动装置的结构图 1 同一齿轮上到转轴距离不同的各点的线速度 角速度是否相同 提示 线速度不同 角速度相同 2 两个齿轮相比较 其边缘的线速度是否相同 角速度是否相同 转速是否相同 提示 相同不同不同 1 定义 在任意相等时间内通过的 都相等的圆周运动 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 弧长 不变 圆心 不变 速度 方向 大小 m 2r 圆心 合力 分力 5 分析图中物体a b c的受力情况 说明这些物体做圆周运动时向心力的来源 并写出动力学方程 1 2 3 1 定义 做圆周运动的物体 在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需 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 向心力 圆周切线方向 3 受力特点 如图 当f 时 物体做匀速圆周运动 当f 0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 mr 2 切线方向 mr 2 1 判断正误 1 匀速圆周运动是匀变速曲线运动 2 做圆周运动的物体 一定受到向心力的作用 所以分析做圆周运动物体的受力时 除了分析其受到的其他力 还必须指出它受到向心力的作用 3 做圆周运动的物体所受合外力突然消失 物体将沿圆周的半径方向飞出 4 火车转弯速率小于规定的数值时 内轨受到的压力会增大 5 飞机在空中沿半径为r的水平圆周盘旋时 飞机机翼一定处于倾斜状态 答案 1 2 3 4 5 2 人教版必修2p25第3题改编 如图所示 小物体a与水平圆盘保持相对静止 跟着圆盘一起做匀速圆周运动 则a受力情况是 a 重力 支持力b 重力 向心力c 重力 支持力 指向圆心的摩擦力d 重力 支持力 向心力 摩擦力答案 c 答案 d 4 有关圆周运动的基本模型 下列说法正确的是 a 如图a 汽车通过拱桥 半径为r 的最高点处最大速度不能超过b 如图b所示是一圆锥摆 增大 但保持圆锥的高不变 则圆锥摆的角速度不变c 如图c 在光滑圆锥筒内做匀速圆周运动的同样的小球 a受筒壁的支持力大d 如图d 火车转弯超过规定速度行驶时 内轨对轮缘会有挤压作用答案 b 答案 c 2 常见的三种传动方式及特点 1 皮带传动 如图甲 乙所示 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va vb 2 摩擦传动 如图所示 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va vb 3 同轴传动 如图甲乙所示 绕同一转轴转动的物体 角速度相同 a b 由v r知v与r成正比 1 2018 福建质检 多选 图中所示为一皮带传动装置 右轮的半径为r a是它边缘上的一点 左侧是一轮轴 大轮的半径为4r 小轮的半径为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 a c点与d点的角速度大小相等b a点与b点的角速度大小相等c a点与c点的线速度大小相等d a点与c点的向心加速度大小相等 ac bc 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 确定圆周运动的轨道所在的平面 确定圆心的位置 2 分析物体的受力情况 找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力就是向心力 ab 求解圆周运动的动力学问题做好 三分析 一是几何关系的分析 目的是确定圆周运动的圆心 半径等 二是运动分析 目的是表示出物体做圆周运动所需要的向心力公式 用运动学量来表示 三是受力分析 目的是利用力的合成与分解的知识 表示出物体做圆周运动时外界所提供的向心力 2018 潍坊高三段考 为确保弯道行车安全 汽车进入弯道前必须减速 如图所示 ab为进入弯道前的平直公路 bc为水平圆弧形弯道 已知ab段的距离sab 14m 弯道半径r 24m 汽车到达a点时速度va 16m s 汽车与路面间的动摩擦因数 0 6 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 取g 10m s2 要确保汽车进入弯道后不侧滑 求汽车 1 在弯道上行驶的最大速度 2 在ab段做匀减速运动的最小加速度 答案 1 12m s 2 4m s2 2018 肇庆检测 两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球 细线上端固定在同一点 若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动 则两个摆球在运动过程中 相对位置关系示意图可能正确的是 c 如图所示 一根细线下端拴一个金属小球p 细线的上端固定在金属块q上 q放在带小孔 小孔光滑 的水平桌面上 小球在某一水平面内做匀速圆周运动 现使小球在一个更高的水平面上做匀速圆周运动 而