高考物理大一轮复习精讲：第4章曲线运动万有引力与航天第3课时圆周运动的基本规律及应用合编.ppt

第3课时　圆周运动的基本规律及应用 [知 识 梳 理] 知识点一、匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度 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。 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： 知识点三、离心现象 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。 3．受力特点 当F＝ 时，物体做匀速圆周运动； 当F＝0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1所示。　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　 思维深化 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)做圆周运动的物体，一定受到向心力的作用，所以分析做圆周运动物体的受力，除了分析其受到的其他力，还必须指出它受到向心力的作用。 (　　) (2)一物体以4 m/s的线速度做匀速圆周运动，周期为2 s，则速度变化率的大小为4π m/s2。 (　　) (3)在绝对光滑的水平路面上汽车可以转弯。 (　　) (4)火车转弯速率小于规定的数值时，内轨受到的压力会增大。 (　　) (5)飞机在空中沿半径为R的水平圆周盘旋时，飞机机翼一定处于倾斜状态。 (　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√ [题 组 自 测] 题组一　匀速圆周运动的运动学分析 1．(多选)质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是 (　　) A．速度的大小和方向都改变 B．匀速圆周运动是匀变速曲线运动 C．当物体所受合力全部用来提供向心力时，物体做匀速圆周运动 D．向心加速度大小不变，方向时刻改变 解析　匀速圆周运动的速度的大小不变，方向时刻变化，A错；它的加速度大小不变，但方向时刻改变，不是匀变速曲线运动，B错，D对；由匀速圆周运动的条件可知，C对。 答案　CD 2. (2014·北京西城区期末)如图2所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C。在自行车正常骑行时，下列说法正确的是 (　　) 图2 A．A、B两点的角速度大小相等 B．B、C两点的线速度大小相等 C．A、B两点的向心加速度大小之比等于它们所在圆周的半径之比 D．B、C两点的向心加速度大小之比等于它们所在圆周的半径之比 题组二　圆周运动的动力学分析 3.如图3所示，洗衣机脱水筒在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服 (　　) 图3 A．受到重力、弹力、静摩擦力和离心力四个力的作用 B．所需的向心力由重力提供 C．所需的向心力由弹力提供 D．转速越快，弹力越大，摩擦力也越大 解析　衣服只受重力、弹力和静摩擦力三个力作用，A错；衣服做圆周运动的向心力为它所受到的合力，由于重力与静摩擦力平衡，故弹力提供向心力，即N＝mrω2，转速越大，N越大，C对，B、D错。 答案　C 4.如图4所示，质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中，杆的另一端套有一个质量为m的小球，今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，且角速度为ω，则杆的上端受到小球对其作用力的大小为 (　　) 图4 题组三　离心现象 5.世界一级方程式锦标赛新加坡大奖赛赛道单圈长5.067 公里，共有23个弯道，如图5所示，赛车在水平路面上转弯时，常常在弯道上冲出跑道，则以下说法正确的是 (　　) 图5 A．是由于赛车行驶到弯道时，运动员未能及时转动方向盘才造成赛车冲出跑道的 B．是由于赛车行驶到弯道时，运动员没有及时加速才造成赛车冲出跑道的 C．是由于赛车行驶到弯道时，运动员没有及时减速才造成赛车冲出跑道的 D．由公式F＝mω2r可知，弯道半径越大，越容易冲出跑道 6．如图6所示，某电视台推出了一款娱乐闯关节目，选手最容易失败落水的地方是第四关“疯狂转盘”和第五关“高空滑索”。根据所学物理知识，下列选项中表述正确的是 (　　) 图6 A．选手进入转盘后，在转盘中间比较安全 B．选手进入转盘后，在转盘边缘比较安全 C