高考物理一轮复习 第4章 曲线运动 万有引力定律 第3课时 圆周运动课件

1、第3课时圆周运动 考点一 圆周运动中的运动学分析【例1】(多选)(2016太原模拟)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(1)高中阶段所接触的传动主要有：皮带传动；同轴传动；齿轮传动；摩擦传动(2)传动装置的特点：同轴传动：固定在一起共轴转动的物体上各点角速度相同；皮带传动、齿轮传动和摩擦传动：皮带(或

2、齿轮)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规 律 总 结1(2016衡水模拟)如图所示，轮O1、O3固定在同一转轴上，轮O1、O2用皮带连接且不打滑在O1、O2、O3三个轮的边缘各取一点A、B、C，已知三个轮的半径之比r1r2r3211，求：(1)A、B、C三点的线速度大小之比vAvBvC；(2)A、B、C三点的角速度之比ABC；(3)A、B、C三点的向心加速度大小之比aAaBaC.解析：(1)令vAv，由于皮带转动时不打滑，所以vBv.因AC，由公式vr知，当角速度一定时，线速度跟半径成正比，故vCv，所以vAvBvC221.(2)令A，由于共轴转动，所以C.因vAvB，由公

3、式知，当线速度一定时，角速度跟半径成反比，故B2，所以ABC121. 考点二 圆周运动的动力学分析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【例2】(2015银川模拟)某游乐场有一种叫“空中飞椅”的游乐设施，其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋若将人和座椅看作一个质点，则可简化为如图所

4、示的物理模型，其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴OO转动设绳长l10 m，质点的质量m60 kg，转盘静止时质点与转轴之间的距离d4 m转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角37(不计空气阻力及绳重，绳不可伸长，sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2)求质点与转盘一起做匀速圆周运动时转盘的角速度及绳的拉力方 法 总 结 解决圆周运动问题的主要步骤：审清题意，确定研究对象；分析物体的运动情况，即物体的线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等；分析物体的受力情况，画出受力示意图，确定向心力的来源；根据牛顿运动定律及向心力公式

5、列方程2(多选)(2016临川模拟)表演杂技“飞车走壁”的演员骑着摩托车飞驶在光滑的圆台形筒壁上，筒的轴线垂直于水平面，筒固定不动，演员和摩托车的总质量为m，先后在A、B两处紧贴着内壁分别在图中虚线所示的水平面内做匀速圆周运动，则()AA处的线速度大于B处的线速度BA处的角速度小于B处的角速度CA处对筒的压力大于B处对筒的压力DA处的向心力等于B处的向心力解析：第一步确定研究对象：研究对象为演员和摩托车，看成一个系统第二步确定运动情况：其轨道平面均是水平的；其轨道的圆心均在筒的轴线上；其向心力均在各自的水平轨道平面内指向各自圆心第三步受力分析：系统在A、B处的受力如图所示第四步列方程：由于系统

6、的向心力都来自重力mg和支持力FN的合力F合(或支持力FN在指向圆心方向的分力)，由图得F合mgtan ，FA向心FB向心mgtan . 考点三 竖直面内的圆周运动1在竖直平面内做圆周运动的物体，按运动到轨道最高点时的受力情况可分为两类：一是无支撑(如球与绳连接、沿内轨道运动的过山车等)，称为“绳(环)约束模型”；二是有支撑(如球与杆连接、在弯管内的运动等)，称为“杆(管)约束模型”2绳、杆模型涉及的临界问题【例3】(2015南阳模拟)如图所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计，

7、则()3(2016丹东模拟)如图所示，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内套在大环上质量为m的小环(可视为质点)，从大环的最高处由静止滑下重力加速度大小为g.当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为()AMg5mg BMgmgCMg5mg DMg10mg用极限法分析圆周运动的临界问题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状态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

8、临界状态 方 法 技 巧 思 维 提 升典例如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动，盘面上离转轴距离2.5 m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止物体与盘面间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，盘面与水平面的夹角为30，g取10 m/s2.则的最大值是()A. rad/sB. rad/sC1.0 rad/s D0.5 rad/s思路导引9、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202

9、2 2:06:31 AM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、故人江海别，几度隔山川。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、他乡生白发，旧国见青山。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、比不了得就不比，得不到的就不要。十月 222022/10/162022/

10、10/162022/10/1610/16/202216、行动出成果，工作出财富。2022/10/162022/10/1616 October 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/169、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 2:06:31 AM11、成功就是

11、日复一日那一点点小小努力的积累。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、不知香积寺，数里入云峰。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、楚塞三湘接，荆门九派通。十月 222022

12、/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022/10/162022/10/1616 October 202217、空山新雨后，天气晚来秋。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/169、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 2:06:31 AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/1

13、0/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022/10/162022/10/1616 October 202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2022/10/16202