【创新方案】2015届高考物理大一轮精讲(夯实必备知识+精研疑难要点+提升学科素养)4.3 圆周运动课件

1、第第3单元圆周运动单元圆周运动夯实必备知识夯实必备知识转动快慢转动快慢M2r mr42f2 速度方向速度方向向心加速度向心加速度r2rf解析解析:处理传动装置类问题时处理传动装置类问题时,对于同一根皮带连接的传动轮边缘对于同一根皮带连接的传动轮边缘的点的点,线速度相等；同轴转动的点线速度相等；同轴转动的点,角速度相等角速度相等.对于本题对于本题,显然显然vAvC,AB,选项选项B正确；根据正确；根据vAvC及关系式及关系式vR,可得可得ARACRC,又又RCRA/2,所以所以AC/2,选项选项A错误；根据错误；根据AB,AC/2,可得可得BC/2,即即B点与点与C点的角速度大小之比为点的角速度

2、大小之比为12,选项选项C错误；根据错误；根据BC/2及关系式及关系式a2R,可得可得aBaC/4,即即B点与点与C点点的向心加速度大小之比为的向心加速度大小之比为14,选项选项D正确正确.答案答案:B、D对应学生用书第对应学生用书第68页页必备知识二匀速圆周运动和非匀速圆周运动必备知识二匀速圆周运动和非匀速圆周运动基础梳理基础梳理1.匀速圆周运动匀速圆周运动(1)定义定义:线速度线速度_的圆周运动的圆周运动 .(2)性质性质:向心加速度大小向心加速度大小_,方向总是方向总是_的变加速的变加速曲线运动曲线运动.(3)质点做匀速圆周运动的条件质点做匀速圆周运动的条件合力合力_不变不变,方向始终与

3、速度方向方向始终与速度方向_且指向圆心且指向圆心.2.非匀速圆周运动非匀速圆周运动(1)定义定义:线速度大小、方向均线速度大小、方向均_的圆周运动的圆周运动.(2)合力的作用合力的作用合力沿速度方向的分量合力沿速度方向的分量Ft产生切向加速度产生切向加速度,Ftmat,它只改变速它只改变速度的度的_.合力沿半径方向的分量合力沿半径方向的分量Fn产生向心加速度产生向心加速度,Fnman,它只改变它只改变速度的速度的_.大小不变大小不变不变不变指向圆心指向圆心大小大小垂直垂直发生变化发生变化方向方向大小大小即时训练即时训练2.质点做匀速圆周运动时质点做匀速圆周运动时,下列说法正确的是下列说法正确的

4、是()A.速度的大小和方向都改变速度的大小和方向都改变B.匀速圆周运动是匀变速曲线运动匀速圆周运动是匀变速曲线运动C.当物体所受合力全部用来提供向心力时当物体所受合力全部用来提供向心力时,物体做匀速圆周运动物体做匀速圆周运动D.向心加速度大小不变向心加速度大小不变,方向时刻改变方向时刻改变解析解析:匀速圆周运动的速度的大小不变匀速圆周运动的速度的大小不变,方向时刻变化方向时刻变化,A错；它的错；它的加速度大小不变加速度大小不变,但方向时刻改变但方向时刻改变,不是匀变速曲线运动不是匀变速曲线运动,B错错,D对对；由匀速圆周运动的条件可知；由匀速圆周运动的条件可知,C对对.答案答案:C、D基础梳理

5、基础梳理1.本质本质:做圆周运动的物体做圆周运动的物体,由于本身的惯性由于本身的惯性,总有沿着总有沿着_飞出去的倾向飞出去的倾向.2.受力特点受力特点(如图所示如图所示)(1)当当F_时时,物体做匀速圆周运动；物体做匀速圆周运动；(2)当当F0时时,物体沿物体沿_飞出；飞出；(3)当当Fmr2时时,物体逐渐向物体逐渐向_靠近靠近,做做_运动运动.圆周切线方向圆周切线方向mr2切线方向切线方向mr2圆心圆心向心向心即时训练即时训练3.下列关于离心现象的说法正确的是下列关于离心现象的说法正确的是()A.当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B.做匀速圆

6、周运动的物体做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失后当它所受的一切力都突然消失后,物体物体将做背离圆心的圆周运动将做背离圆心的圆周运动C.做匀速圆周运动的物体做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失后当它所受的一切力都突然消失后,物体物体将沿切线做直线运动将沿切线做直线运动D.做匀速圆周运动的物体做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失后当它所受的一切力都突然消失后,物体物体将做曲线运动将做曲线运动解析解析:物体只要受到力物体只要受到力,必有施力物体必有施力物体,但但“离心力离心力”是没有施力物是没有施力物体的体的,故所谓的离心力是不存在的故所谓的离心力是不存在的,只

7、要向心力不足只要向心力不足,物体就做离心物体就做离心运动运动,故故A选项错；做匀速圆周运动的物体选项错；做匀速圆周运动的物体,当所受的一切力突然当所受的一切力突然消失后消失后,物体做匀速直线运动物体做匀速直线运动,故故B、D选项错选项错,C选项对选项对.答案答案:C 精研疑难要点精研疑难要点解析解析当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时稳定旋转时,a、b和和c三点的角速度相同三点的角速度相同,a半径小半径小,线速度要比线速度要比b、c的小的小,A、C错；错；b、c两点的线速度大小始终相同两点的线速度大小始终相同,但方向不相同但方向不相同,B错；由错；由a2r

8、可得可得b、c两点的加速度比两点的加速度比a点的大点的大,D对对.答案答案D对应学生用书第对应学生用书第69页页规律总结规律总结1.高中阶段所接触的传动主要有高中阶段所接触的传动主要有:(1)皮带传动皮带传动(线速度大小相等线速度大小相等)；(2)同轴传动同轴传动(角速度相等角速度相等)；(3)齿轮传动齿轮传动(线速度大小相等线速度大小相等)；(4)摩擦传动摩擦传动(线速度大小相等线速度大小相等).2.传动装置的特点传动装置的特点:(1)同轴传动同轴传动:固定在一起共轴转动的物体上各点角速度相同；固定在一起共轴转动的物体上各点角速度相同；(2)皮带传动、齿轮传动和摩擦传动皮带传动、齿轮传动和摩

9、擦传动:皮带皮带(或齿轮或齿轮)传动和不打滑传动和不打滑的摩擦传动的两轮边缘上各点线速度大小相等的摩擦传动的两轮边缘上各点线速度大小相等.1.如图所示为一皮带传动装置如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为右轮的半径为r,A是它边缘上的一点是它边缘上的一点,左侧是一轮轴左侧是一轮轴,大轮的半径为大轮的半径为4r,小轮的半径为小轮的半径为2r,B点在小轮上点在小轮上,到到小轮中心的距离为小轮中心的距离为r,C点和点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在转动过程中若在转动过程中,皮带不皮带不打滑打滑,则则()A.A点与点与B点的线速度大小相等点的线速度大小相等B.A点与点

10、与B点的角速度大小相等点的角速度大小相等C.A点与点与C点的线速度大小相等点的线速度大小相等D.A点与点与D点的向心加速度大小相等点的向心加速度大小相等答案答案:C、D(1)求这段时间内悬索对被困人员求这段时间内悬索对被困人员B的拉力大小；的拉力大小；(2)求在求在5 s末被困人员末被困人员B的速度大小及位移大小；的速度大小及位移大小；(3)直升机在直升机在t5 s时停止收悬索时停止收悬索,但发现仍然未脱离洪水围困区但发现仍然未脱离洪水围困区,为将被困人员为将被困人员B尽快运送到安全处尽快运送到安全处,飞机在空中旋转后静止在空中飞机在空中旋转后静止在空中寻找最近的安全目标寻找最近的安全目标,致

11、使被困人员致使被困人员B在空中做圆周运动在空中做圆周运动,如图乙如图乙所示所示.此时悬索与竖直方向成此时悬索与竖直方向成37角角,不计空气阻力不计空气阻力,求被困人员求被困人员B做圆周运动的线速度以及悬索对被困人员做圆周运动的线速度以及悬索对被困人员B的拉力的拉力.(sin 370.6,cos 370.8)解析解析:物块做匀速圆周运动物块做匀速圆周运动,故合力大小恒定且始终指向圆心故合力大小恒定且始终指向圆心,则则B错误；在错误；在a、c两点两点,由于合力指向圆心由于合力指向圆心,则物块必受摩擦力作用则物块必受摩擦力作用,则则此时物块受到三个力的作用此时物块受到三个力的作用,在在b、d两点两点

12、,物块则只受重力和支持物块则只受重力和支持力的作用力的作用,故可知故可知A错误；由于向心加速度始终指向圆心错误；由于向心加速度始终指向圆心,物块从物块从a到到d的过程中加速度有竖直向上的分量的过程中加速度有竖直向上的分量,故处于超重状态故处于超重状态,则可知则可知C正确；同理可知正确；同理可知D错误错误.答案答案:C答案答案见解析见解析答案答案C、D4.一轻杆一端固定质量为一轻杆一端固定质量为m的小球的小球,以另一端以另一端O为圆心为圆心,使小球在竖直面内做半径为使小球在竖直面内做半径为R的圆周运的圆周运动动,如图所示如图所示,则下列说法正确的是则下列说法正确的是()A.小球过最高点时小球过最高点时,杆所受到的弹力可以等于杆所受到的弹力可以等于零零B.小球过最高点的最小速度是小球过最高点的最小速度是C.小球过最高点时小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速杆对球的作用力一定随速度增大而增大度增大而增大D.小球过最高点时小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速杆对球的作用力一定随速度增大而减小度增大而减小解析解析:因轻杆既可以提供拉力又可以