高考物理一轮复习 第4章 曲线运动 万有引力 第3讲 圆周运动课件 新人教版必修2.ppt

第四章曲线运动万有引力 必修二 第3讲圆周运动 知识梳理自测 1 描述圆周运动的物理量主要有线速度 角速度 周期 转速 向心加速度 向心力等 现比较如下表 描述圆周运动的物理量及其相互关系 相切 圈数 hz 方向 2r v 方向 大小 匀速圆周运动和非匀速圆周运动的比较 不变 变化 不变 变化 变化 变化 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所需 的情况下 所做的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 总有沿着圆周 飞出去的倾向 3 受力特点 当fn m 2r时 物体做 运动 当fn 0时 物体沿 方向飞出 当fnm 2r时 物体将逐渐靠近圆心 做近心运动 离心运动 圆周运动 向心力 惯性 切线方向 圆周 切线 远离 思维辨析 1 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 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 2 一物体以4m s的线速度做匀速圆周运动 周期为2s 则速度变化率的大小为4 m s2 3 在绝对光滑的水平路面上汽车可以转弯 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 向心力并不是单独的一个力 而是一个力或几个力沿半径方向的合力 2 3 在光滑的水平路面上汽车不能转弯 因为没有力提供其转弯的向心力 4 5 c 解析 物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上 所以物体受到的可能是恒力 如平抛运动 a错误 匀速圆周运动的速度大小不变 合力指向圆心 非匀速圆周运动速度大小会发生变化 合力不指向圆心 b错误 物体所受合力方向与运动方向相反 物体做匀变速直线运动 c正确 物体做平抛运动的速率增大 但合力与运动方向不同 d错误 解析 b c d三点都绕地轴转动做圆周运动 所以它们的角速度均相同 故a项正确 由v r可知 做相同圆周运动的c d两点 所以线速度大小相等 故b项正确 b c两点的角速度相同 圆周运动的半径b的大 由an 2r 得b点向心加速度比c点大 故c项错误 c d的角速度和半径都相同 c d两点的向心加速度大小相等 故d项正确 abd ac b 核心考点突破 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 圆周运动中的运动学分析 2 摩擦传动 如图丙所示 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 如图丁所示 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 a b 解题探究 1 a b两点线速度的大小有什么关系 2 a c两点什么物理量相等 答案 1 相等 2 角速度 类题演练1 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 圆周运动中的动力学分析 ac 解题探究 1 a b两木块做圆周运动时 相同的物理量是什么 2 试画出木块a的受力分析图 3 当木块b恰好与圆盘发生滑动时 试写出关于向心力的牛顿第二定律表达式 类题演练2 bd 1 有些题目中有 刚好 恰好 正好 等字眼 明显表明题述的过程中存在着临界点 2 若题目中有 取值范围 多长时间 多大距离 等词语 表明题述的过程中存在着 起止点 而这些起止点往往就是临界点 3 若题目中有 最大 最小 至多 至少 等字眼 表明题述的过程中存在着极值 这些极值点也往往是临界点 圆周运动的临界问题 解题探究 1 当 0时 画出小物块受力示意图 并求出小物块所受的向心力 2 当 1 k 0时 小物块所受静摩擦力的方向向哪 3 当 1 k 0时 小物块所受静摩擦力的方向