高考一轮复习 圆周运动

1、第3讲圆周运动的规律及其应用1匀速圆周运动(1)定义：做圆周运动的物体，若在相等的时间内通过的圆弧长_，就是匀速圆周运动(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匀速圆周运动、角速度、线速度、向心匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度加速度(考纲要求考纲要求 ) 相等相等不变不变圆心圆心不变不变速度速度2描述圆周运动的物理量 描述圆周运动的物理量主要有线速度、角速度、周期、频率、转速、向心加速度、向心力等，现比较如下表：快慢快慢 转动快慢转动快慢一周一周2r圈数圈数方向方向快慢快慢 判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)

2、匀速圆周运动是速度不变的曲线运动()(2)做匀速圆周运动的物体向心加速度与半径成反比 ()(3)做匀速圆周运动的物体角速度与转速成正比()(4)比较物体沿圆周运动的快慢看线速度，比较物体绕圆心转动的快慢看周期、角速度()答案(1)(2)(3)(4)匀速圆周运动的向心力匀速圆周运动的向心力(考纲要求考纲要求 ) 方向方向 大小大小m2r圆心圆心合力合力分力分力 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_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_飞出去的趋势离心现象离心现象(考纲要求考纲要求 ) 圆周运动圆周运动所需向心力所需向心力

3、圆周切线方向圆周切线方向3受力特点 当F_时，物体做匀速圆周运动； 当F0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431所示图图431 mr2切线方向切线方向mr2判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)随圆盘一起匀速转动的物块受重力、支持力和向心力的作用() (2)做圆周运动的物体所受合外力突然消失，物体将沿圆周切线方向做匀速直线运动() (3)摩托车转弯时，如果超过一定速度，摩托车将发生滑动，这是因为摩托车受到沿半径方向向外的离心力作用()答案(1)(2)(3)1(多选)下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是 () A线速度不变B角速度不变C加速度为零D

4、周期不变基础自测基础自测BD2(多选)质点做匀速圆周运动，则 ()A.在任何相等的时间里，质点的位移都相同B.在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等C.在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等D.在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同BC3(单选)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B做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将做背离圆心的圆周运动C做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将沿切线做直线运动D做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将做曲线运动C4(单选)甲、乙两质点

5、均做匀速圆周运动，甲的质量与运动半径分别是乙的一半，当甲转动80转时，乙正好转过60转，则甲与乙所受的向心力大小之比为 ()A14B41C49D94解析由题意知m甲m乙12，r甲r乙12，甲乙43，则由Fnm2r知：Fn甲Fn乙49.答案C1圆周运动各物理量间的关系热点一描述圆周运动的各物理量间的关系热点一描述圆周运动的各物理量间的关系【典例1】 如图所示为皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径是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()Aa点和b点的线速度大小相等Ba点

6、和b点的角速度大小相等Ca点和c点的线速度大小相等Da点和d点的向心加速度大小相等CD1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热点二匀速圆周运动中的动力学问题热点二匀速圆周运动中的动力学问题 【典例【典例2 2】(2013(2013重庆卷，重庆卷，8)8)如图所示，半径为如图所示，半径为R R的半球的半球形陶罐固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上

7、，转台转轴形陶罐固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心与过陶罐球心O O的对称轴的对称轴OOOO重合转台以一定角速度重合转台以一定角速度匀匀速旋转，一质量为速旋转，一质量为m m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O O点的连线与点的连线与OOOO之间的夹角之间的夹角为为6060，重力加速度大小为，重力加速度大小为g.g.(1)若0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求0；(2)若(1k)0，且0k1，求小物块受到的摩擦力大小和方向图甲图甲 (2)当当(1k)0，且，

8、且0k1时，所时，所需要的向心力大于需要的向心力大于0时的向心力，时的向心力，故摩擦力方向沿罐壁的切线方向向故摩擦力方向沿罐壁的切线方向向下建立如图乙所示坐标系下建立如图乙所示坐标系图乙图乙 当当(1k)0时，摩擦力的方时，摩擦力的方向沿罐壁的切线方向向上建向沿罐壁的切线方向向上建立如图丙所示的坐标立如图丙所示的坐标在水平方向上：在水平方向上：图丙图丙 反思总结圆周运动问题的解题步骤：【跟踪短训】2铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的弯道处要求外轨比内轨高，其内、外轨高度差h的设计不仅与r有关还与火车在弯道上的行驶速度v有关下列说法正确的是()A速率v一定时，r越小，要求h越大B速率v一定时

9、，r越大，要求h越大C半径r一定时，v越小，要求h越大D半径r一定时，v越大，要求h越大答案答案AD 1模型条件(1)物体在竖直平面内做变速圆周运动(2)“轻绳模型”在轨道最高点无支撑，“轻杆模型”在轨道最高点有支撑2模型特点该类问题常有临界问题，并伴有“最大”“最小”“刚好”等词语，现对两种模型分析比较如下：物理建模物理建模6.竖直平面内圆周运动的竖直平面内圆周运动的“轻绳、轻杆轻绳、轻杆”模型模型【典例】 如图437所示，2012年8月7日伦敦奥运会体操男子单杠决赛，荷兰选手宗德兰德荣获冠军若他的质量为60 kg，做“双臂大回环”，用双手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动此过程中，运动员到达最低点时手臂受的总拉力至少约为(忽略空气阻力，g10 m/s2)()A600 NB2 400 NC3 000 ND3 600 N图图437 审题指导审题指导 答案答案C 图图438 答案答案A 附：对应高考题组