高考物理一轮复习ppt课件检测.pptx
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1、总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引第第3 3讲讲圆周运动圆周运动总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引总纲目录一 描述圆周运动的物理量二 匀速圆周运动三 离心运动基基础础过过关关总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引总纲目录考点一 圆周运动的动力学分析考点二 水平面内的圆周运动考点三 竖直面内的圆周运动考考点点突突破破总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引基础过关基础过关一、描述圆周运动的物理量一、描述圆周运动的物理量1.线速度:描述做圆周运动的物体通过弧长的快慢,v=。2.角速度:描述物体绕圆心转动的快慢,=。3.周期和频率:描述物体转动的快慢,T=,f=。总纲目录基础过关考点突
2、破热点题型栏目索引基础过关4.向心加速度:描述物体线速度方向变化的快慢。an=r2=v=r。5.向心力:作用效果为产生向心加速度。Fn=man。二、匀速圆周运动二、匀速圆周运动1.匀速圆周运动的向心力(1)大小:Fn=man=m=m2r=mr=mv=42mf2r。总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引基础过关(2)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。(3)作用效果:向心力产生向心加速度,只改变线速度的方向,不改变线速度的大小。总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引基础过关2.匀速圆周运动与非匀速圆周运动的比较匀速圆周运动与非匀速圆周运动的比较项目项目匀速圆周运动匀
3、速圆周运动非匀速圆周运动非匀速圆周运动定义线速度大小不变的圆周运动线速度大小变化的圆周运动运动特点Fn、an、v均大小不变,方向变化,不变Fn、an、v大小、方向均发生变化,发生变化向心力大小Fn=F合由F合沿半径的分力提供向心力Fn,FnF合总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引基础过关三、离心运动三、离心运动1.定义定义:做圆周运动的物体,在合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动。总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引基础过关2.供需关系与运动供需关系与运动:如图所示,F为实际提供的向心力,则(1)当F=m2r时,物体做匀速圆周运动;(2)当F=
4、0时,物体沿切线方向飞出;(3)当Fm2r时,物体逐渐靠近圆心。总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引基础过关1.判断下列说法对错。(1)匀速圆周运动是匀变速曲线运动。()(2)物体做匀速圆周运动时,其角速度是不变的。()(3)物体做匀速圆周运动时,其合外力是不变的。()(4)匀速圆周运动的向心加速度与半径成反比。()(5)匀速圆周运动的向心力是产生向心加速度的原因。()(6)摩托车转弯时速度过大就会向外发生滑动,这是摩托车受沿转弯半径向外的离心力作用的缘故。()总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引基础过关2.(2019云南临沧一中月考)如图所示为一种叫做“魔盘”的娱乐设施,当转盘转动得
5、很慢时,人会随着“魔盘”一起转动,当“魔盘”转动到一定速度时,人会“贴”在“魔盘”竖直壁上,而不会滑下。若魔盘半径为r,人与魔盘竖直壁间的动摩擦因数为。在人“贴”在“魔盘”竖直壁上随“魔盘”一起运动的过程中,下列说法正确的是(D)A.人随“魔盘”转动过程中,受重力、弹力、摩擦力和向心力作用B.人贴在竖直壁上,转速变大后,人与器壁之间的摩擦力变大C.人贴在竖直壁上,转速变大后,人与器壁之间的弹力不变D.“魔盘”的转速一定大于总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引基础过关3.如图所示,自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分,且半径RB=4RA、RC=8RA。当自行车正常骑行时
6、,A、B、C三轮边缘的向心加速度的大小之比aAaBaC等于(C)A.118B.414C.4132D.124总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引基础过关4.如图所示,乘坐游乐园的翻滚过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内旋转,下列说法正确的是(D)A.过山车通过最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,没有保险带人就会掉下来B.人在最高点时对座位不可能产生大小为mg的压力C.人在最低点时对座位的压力等于mgD.人在最低点时对座位的压力大于mg总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引考点突破考点一圆周运动的动力学分析考点一圆周运动的动力学分析考点突破1.圆周运动各物理量间的关系圆周运动各物理量间
7、的关系总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引考点突破2.常见的三种传动方式及特点常见的三种传动方式及特点传动类型传动类型图示图示结论结论共轴传动(1)运动特点:转动方向相同(2)定量关系:A点和B点转动的周期相同、角速度相同,A点和B点的线速度与其半径成正比皮带(链条)传动(1)运动特点:两轮的转动方向与皮带的绕行方式有关,可同向转动,也可反向转动(2)定量关系:由于A、B两点相当于皮带上的不同位置的点,所以它们的线速度大小必然相同,二者角速度与其半径成反比,周期与其半径成正比齿轮传动(1)运动特点:转动方向相反(2)定量关系:vA=vB;=;=(z1、z2分别表示两齿轮的齿数)总纲目录基础
8、过关考点突破热点题型栏目索引考点突破1.风速仪结构如图(a)所示。光源发出的光经光纤传输,被探测器接收,当风轮旋转时,通过齿轮带动凸轮圆盘旋转,当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住。已知风轮叶片转动半径为r,每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈。若某段时间t内探测器接收到的光强随时间变化关系如图(b)所示,则该时间段内风轮叶片()总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引考点突破A.转速逐渐减小,平均速率为B.转速逐渐减小,平均速率为C.转速逐渐增大,平均速率为D.转速逐渐增大,平均速率为总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引考点突破答案答案B根据题意,从题图(b)可以看出,在t时间内,探测器接收到
9、光的时间在增长,凸轮圆盘的挡光时间也在增长,可以确定凸轮圆盘的转速在减小;从题图(b)可以看出在t时间内有4次挡光,即凸轮圆盘转动4圈,则风轮叶片转动了4n圈,风轮叶片转过的弧长为l=4n2r,叶片转动的平均速率为v=,故选项B正确。总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引考点突破2.(多选)如图所示为某一皮带传动装置。M是主动轮,其半径为r1,M半径也为r1,M和N在同一轴上,N和N的半径都为r2。已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑。则下列说法正确的是(BC)A.N轮做的是逆时针转动B.N轮做的是顺时针转动C.N轮的转速为nD.N轮的转速为n总纲目录基础过关考点突破热点题
10、型栏目索引考点突破解析解析根据皮带传动关系可以看出,N轮和M轮转动方向相反,N轮和N轮的转动方向相反,因此N轮的转动方向为顺时针,A错误,B正确。皮带与轮边缘接触处的速度大小相等,所以2nr1=2n2r2,得N(或M)轮的转速为n2=,同理2n2r1=2n2r2,得N轮转速n2=n,C正确,D错误。总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引考点突破考点二水平面内的圆周运动考点二水平面内的圆周运动1.向心力的确定向心力的确定(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,所有的力沿半径方向指向圆心的合力就是向心力。2.运动实例运动实例:圆锥摆、汽车和火车转弯、飞机在水
11、平面内做匀速圆周飞行等。总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引考点突破3.四步骤求解圆周运动问题四步骤求解圆周运动问题总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引考点突破例例1如图所示,用一根长为l=1m的细线,一端系一质量为m=1kg的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角=37,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为时,细线对小球的拉力为FT。(g取10m/s2,结果可用根式表示)(1)若要小球离开锥面,则小球的角速度0至少为多大?(2)若细线与竖直方向的夹角为60,则小球的角速度为多大?【审题指导】(1)小球离开锥面的临界条件是小球仍沿锥面运动,支
12、持力为零。(2)细线与竖直方向夹角为60时,小球离开锥面,做圆锥摆运动。总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引考点突破解析解析(1)若要小球刚好离开锥面,此时小球只受到重力和细线拉力,如图所示。小球做匀速圆周运动的轨迹圆在水平面上,故向心力水平,在水平方向运用牛顿第二定律及向心力公式得mgtan=mlsin解得=答案答案(1)rad/s(2)2rad/s总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引考点突破即0=rad/s(2)同理,当细线与竖直方向成60角时,由牛顿第二定律及向心力公式得mgtan=m2lsin解得2=即=2rad/s总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引考点突破考向考向1车辆
13、转弯问题车辆转弯问题1.(多选)如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道,两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和r=40m的小圆弧,直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、O距离L=100m。赛车沿弯道路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍。假设赛车在直道上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动。要使赛车不打滑,绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大,重力加速度g=10m/s2,=3.14),则赛车()总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引考点突破A.在绕过小圆弧弯道后加速B.在大圆弧弯道上的速率为45m/sC.在直道上的加速度大小为5.63m/s2D.通过小圆弧弯道的时间为
14、5.58s总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引考点突破答案答案AB因赛车在圆弧弯道上做匀速圆周运动,由向心力公式有F=m,则在大、小圆弧弯道上的运动速率分别为v大=45m/s,v小=30m/s,可知赛车在绕过小圆弧弯道后做加速运动,则A、B项正确;由几何关系得直道长度为d=50m,由运动学公式-=2ad,得赛车在直道上的加速度大小为a=6.50m/s2,则C项错误;赛车在小圆弧弯道上运动时间t=2.79s,则D项错误。总纲目录基础过关考点突破热点题型栏目索引考点突破考向考向2圆锥摆模型圆锥摆模型2.(多选)如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔(小
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