高考物理一轮复习 考点大通关 专题4-3 圆周运动学案.doc
《高考物理一轮复习 考点大通关 专题4-3 圆周运动学案.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考物理一轮复习 考点大通关 专题4-3 圆周运动学案.doc(29页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、1 / 29【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选高考物理一轮复习 考点大通关考点大通关 专专题题 4-34-3 圆周运动学案圆周运动学案考点精讲考点精讲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相等,就是匀速圆周运动(2)特点:加速度大小不变,方向始终指向圆心,是变加速运动(3)条件:合外力大小不变、方向始终与速度方向垂直且指向圆心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:意义、方向公式、单位线速度(v)描述圆周运动的物体运动快慢的物理量是矢量,方向和半径垂直,和圆周相
2、切vError!Error!单位:m/s角速度()描述物体绕圆心转动快慢的物理量中学不研究其方向Error!Error!单位:rad/s2 / 29周期(T)和转速(n)或频率(f)周期是物体沿圆周运动一周的时间转速是物体单位时间转过的圈数,也叫频率TError!单位:sn的单位:r/s、r/min,f的单位:Hz向心加速度(a)描述速度方向变化快慢的物理量方向指向圆心aError!r2单位:m/s2二、 匀速圆周运动的向心力1作用效果向心力产生向心加速度,只改变速度的方向,不改变速度的大小2大小Fmm2rmrmv42mf2r.3方向始终沿半径方向指向圆心,时刻在改变,即向心力是一个变力4来源
3、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轨道的确定3 / 29确定圆周运动的轨道所在的平面,确定圆心的位置寻找与半径相关的已知量3受力分析分析物体的受力,画出物体受力示意图,利用力的合成或分解把力分解到三个方向上(1)与轨道圆垂直的方向,此方向受力平衡(2)轨道圆的切线方向,匀速圆周运动中此方向受力平衡;变速圆周运动中速度最大或最小的点,此方向也受力平衡(3)轨道圆的径向,此方向合力指向圆心即向心力,使用牛顿第二定律根据三个方向上所列方程求解三、离心现象1定义做圆周运动的物体,在所受合外力突
4、然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下,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,总有沿着圆周切线方向飞出去的趋势3受力特点4 / 29当 Fmr2 时,物体做匀速圆周运动;当 F0 时,物体沿切线方向飞出;当 Frc,据 vr 可知,三点的线速度关系 vavbvc,A、D错。18 / 29点评:(1)同轴转动的轮子或同一轮子上的各点的角速度大小相等。(2)皮带传动的两轮,皮带不打滑时,皮带接触处的线速度大小相等。 (3)齿轮的齿数与半径成正比,周长=齿数相邻齿间的弧长。方法方法 2 2 解决竖直面内圆周运动的方法解决竖直面内圆周运动的方法诠释:竖直面内圆周运动的两个
5、基本模型:(1)轻绳模型(2)轻杆模型。两种模型对比轻绳模型轻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由mgmError!得v临由小球能运动即可,得v临0讨论分析(1)过最高点时,v,NmgmError!,绳、轨道对球产生弹力N(2)不能过最高点时,v时,NmgmError!,N指向圆心并随v的增大而增大题组 5 解决竖直面内圆周运动的方法1如图所示,是马戏团中上演的飞车节目,在竖直平面内有半径为R 的圆轨道。表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为 m,人以 v1的速度过轨道最高点 B,并以v2v1 的速度过最低点 A。求在 A、B 两点轨道对
6、摩托车的压力大小相差 。19 / 29【答案】6mg 【解析】在 B 点,FBmgm1 解之得 FBmg,在 A 点,FAmgm2解之得 FA7mg,所以在 A、B 两点轨道对车的压力大小相差 6mg。2. 一轻杆一端固定质量为 m 的小球,以另一端 O 为圆心,使小球在竖直面内做半径为 R 的圆周运动,如图所示,则下列说法正确的是( )A小球过最高点时,杆所受到的弹力可以等于零B小球过最高点的最小速度是C小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而增大D小球过最高点时,杆对球的作用力一定随速度增大而减小【答案】A 3如图甲所示,轻杆一端固定在 O 点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内
7、做半径为 R 的圆周运动小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为 F,小球在最高点的速度大小为 v,其 Fv2 图像如图乙所示。则( )A小球的质量为Error!20 / 29B当地的重力加速度大小为Error!Cv2c 时,小球对杆的弹力方向向上Dv22b 时,小球受到的弹力与重力大小不相等【答案】AC【解析】对小球在最高点进行受力分析。(1)速度为零时,Fmg0,结合图像可知:amg0;(2)当 F0 时,由向心力公式可得:mg,结合图像可知:mg,可知:g,m,选项 A 正确,选项 B 错误;(3)由图像可知:bc,故当 v2c 时,小球对杆的弹力方向向上,选项 C 正确。由向心力公式可
8、得:mgF,当v22b 时,Fmg,选项 D 错误。4建造在公路上的大桥大多是凸形桥,较少是水平桥,更少有凹形桥 ,其主要原因是( )A为了节省建筑材料,以减少建桥成本B汽车以同样速度通过凹形桥时对桥面的压力要比水平或凸形桥压力大,故凹形桥易损坏C建造凹形桥的技术特别困难D无法确定【答案】B 21 / 29【解析】汽车过凸形桥时处于失重状态,车体对桥的压力小于它的重力,三种桥中凸形桥所受压力最小,不易损坏,B 正确。5杂技演员表演“水流星”,在长为 1.6 m 的细绳的一端,系一个与水的总质量为 m0.5 kg 的盛水容器,以绳的另一端为圆心,在竖直平面内做圆周运动,如图 5711 所示,若“
9、水流星”通过最高点时的速率为 4 m/s,则下列说法正确的是( )(g10 m/s2)A“水流星”通过最高点时,有水从容器中流出B“水流星”通过最高点时,绳的张力及容器底部受到的压力均为零C“水流星”通过最高点时,处于完全失重状态,不受力的作用D“水流星”通过最高点时,绳子的拉力大小为 5 N【答案】B 【解析】水流星在最高点的临界速度 v4 m/s,由此知绳的拉力恰为零,且水恰不流出。6如图所示,小球 m 在竖直放置的光滑的圆形管道内做圆周运动,下列说法正确的是 ( )A小球通过最高点时的最小速度是B小球通过最高点时的最小速度为零C小球在水平线 ab 以下的管道中运动时外侧管壁对小球一定无作
10、用力22 / 29D小球在水平线 ab 以下的管道中运动时外侧管壁对小球一定有作用力【答案】BD 【解析】圆环外侧、内侧都可以对小球提供弹力,小球在水平线 ab以下时,必须有指向圆心的力提供向心力,就是外侧管壁对小球的作用力,故 B、D 正确。点评:不脱离轨道与做完整圆周运动含义不同。轻绳模型中物体能上升到圆心所在高度之上,但又不能做完整的圆周运动时,物体会在圆心上方某一位置离开轨道做斜上抛运动。方法方法 3 3 解决圆周运动周期性问题的方法解决圆周运动周期性问题的方法诠释:由于做圆周运动的物体的运动具有周期性的特点,故涉及圆周运动的问题在没有条件约束下,常常出现多解的问题。题组 6 解决圆周
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高考 物理 一轮 复习 考点 通关 专题 圆周 运动学
限制150内