2024高考物理基础知识综合复习课时9圆周运动的规律与应用课件

课时9

圆周运动的规律与应用知识要点课标要求学业质量水平圆周运动会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动水平1向心力能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力水平2向心加速度知道匀速圆周运动向心加速度的大小和方向水平2生活中的圆周运动了解生产生活中的圆周运动、离心现象及其产生的原因水平2考点1

描述圆周运动的物理量

3.周期：匀速圆周运动的物体，运动一周所用的时间。

1.匀速圆周运动中的“匀速”是指线速度的大小不变。匀速圆周运动实际上是一种变速曲线运动。

2.常见传动及制约关系

（1）不打滑的皮带传动、齿轮传动、摩擦传动：两轮边缘上各点线速度大小相等。

（2）同轴传动：固定在一起共轴转动的物体上各点角速度相同。典例1(2022年浙江1月学考)我国双人花样滑冰女运动员在冰面上以如图所示的姿势绕男运动员旋转。图中P、Q两点分别位于男、女运动员的手臂上,下列说法正确的是(

)A.角速度ωP<ωQB.角速度ωP>ωQC.线速度vP<vQD.线速度vP>vQC[解析]

P、Q两点是同轴转动的,角速度相等,A、B错误;Q点距转轴较远,根据v=ωr可知,vQ>vP,C正确,D错误。考点2

匀速圆周运动和向心力1.匀速圆周运动（1）定义：线速度大小不变的圆周运动。（2）性质：加速度大小不变，方向总是指向圆心的变加速曲线运动。（3）质点做匀速圆周运动的条件：合力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心。

特别提示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。常见实例中向心力来源分析：实

例向心力示意图小球在细线作用下在桌面上做匀速圆周运动小球做匀速圆周运动的向心力由细线的拉力提供物体随转台一起做匀速圆周运动，物体与转台无相对滑动物体所受的向心力由转台对物体的静摩擦力提供续表实

例向心力示意图小球在细线作用下在水平面内做匀速圆周运动重力和细线的拉力的合力提供向心力（或可认为由拉力的水平分力提供）小球在细线作用下，在竖直平面内做圆周运动典例2(2022年浙江1月学考)旱冰爱好者在地面上滑行如图所示,若他正沿圆弧弯道以不变的速率滑行,则他(

)

A.做匀速运动B.所受的合力为0C.受到重力和向心力D.向心加速度方向不断变化D[解析]匀速圆周运动的速度方向是时刻改变的,故匀速圆周运动是变速运动,A错误;合力提供做圆周运动所需要的向心力,B错误;向心力是由沿半径方向的合力提供的,C错误;向心加速度大小不变,方向时刻改变,D正确。考点3

圆周运动的典型应用实例分析

3.水平路面转弯问题

由于重力与支持力都是竖直方向，向心力由侧向摩擦力或其他力提供。

D

考点4

竖直面内圆周运动的临界问题

绳、杆模型涉及的临界问题:项目绳模型杆模型常见类型均是没有支撑的小球均是有支撑的小球过最高点

的临界条件项目绳模型杆模型讨论分析续表考点5

离心运动1.离心运动的本质

做匀速圆周运动的物体，由于本身有惯性，总有沿着切线方向飞出的倾向，只是由于向心力作用，使它不能沿切线方向飞出，而被限制着沿圆周运动。如果提供向心力的合力突然消失，物体由于本身的惯性，将沿着切线方向运动，这也是牛顿第一定律的必然结果。如果提供向心力的合力减小，使它不足以将物体限制在圆周上，物体将做半径变大的圆周运动。此时，物体逐渐远离圆心，但“远离”不能理解为“背离”。做离心运动的物体并非沿半径方向飞出，而是运动半径越来越大。物体做离心运动是一种运动现象，离心力实际并不存在。2