高考物理备考 系统复习课件 第4章 第3讲 圆周运动.ppt

【备考指南】本讲主要包括圆周运动的规律、向心力的分析和计算、几种常见的传动装置等．高考常对本讲知识点单独命题，有时也会和功能关系、电场、磁场等知识综合命题．复习本讲，应侧重对向心力、向心加速度等概念的理解和应用． 【答案】BD 1．匀速圆周运动 (1)定义：质点沿圆周运动，如果在任意相等的时间内通过的____________相等，质点的运动就是匀速圆周运动． (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______方向垂直并指向圆心． 1．定义：线速度的大小、________均发生变化的圆周运动． 2．合力的作用：变速圆周运动的合力不指向圆心，合外力产生两个方面的效果． (1)合力沿速度方向的分量Ft产生切向加速度，Ft＝mat，它只改变速度的________． (2)合力沿半径方向的分量Fn产生向心加速度，Fn＝man，它只改变速度的方向． 3．特点：合外力、向心力、加速度、向心加速度、线速度的大小和方向均发生变化，周期、角速度发生变化． 【对点小练】 3．(2019年广东六校联考)如图所示，汽车以某一速率通过半圆形拱桥顶点，下列关于汽车在该处受力的说法正确的是(　　) A．汽车受重力、支持力、向心力 B．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力、向心力 C．汽车的向心力就是重力 D．汽车受的重力和支持力的合力充当向心力 【答案】D 【解析】向心力是按效果命名的力，汽车在拱桥顶点，汽车受的重力和支持力的合力提供向心力，D正确，A、B、C错误． 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，这种现象叫做离心现象． 2．本质：做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着________________飞出去的倾向． 3．受力特点 F为实际提供的向心力，如图所示． 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． 1．圆周运动各物理量间的关系 【答案】B 练1　 (2019年桂林模拟)如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为RB∶RC＝3∶2，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来．a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的(　　) A．线速度大小之比为3∶2∶2 B．角速度之比为3∶3∶2 C．转速之比为2∶3∶2 D．向心加速度大小之比为9∶6∶4 【答案】D 2．摩擦传动：如图丙所示，两轮边缘接触，接触点无打滑现象时，两轮边缘线速度大小相等，即vA＝vB． 3．同轴传动：如图丁所示，两轮固定在一起绕同一转轴转动，两轮转动的角速度大小相等，即ωA＝ωB． 思路 解答本题的关键是弄清楚小木块发生运动的临界状态． 【答案】AC 练2　如图所示，水平杆固定在竖直杆上，两者互相垂直，水平杆上O、A两点连接有两轻绳，两绳的另一端都系在质量为m的小球上，OA＝OB＝AB，现通过转动竖直杆，使水平杆在水平面内做匀速圆周运动，三角形OAB始终在竖直平面内，若转动过程中OB、AB两绳始终处于拉直状态，则下列说法正确的是(　　) 【答案】B 处理临界问题的步骤 1．判断临界状态：有些题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼，明显表明题述的过程存在着临界点；若题目中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语，表明题述的过程存在着“起止点”，而这些起止点往往就对应着临界状态；若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼，表明题述的过程存在着极值，这个极值点也往往对应着临界状态． 2．确定临界条件：判断题述的过程存在临界状态之后，要通过分析弄清临界状态出现的条件，并以数学形式表达出来． 3．选择物理规律：当确定了物体运动的临界状态和临界条件后，要分别对不同的运动过程或现象，选择相对应的物理规律，然后列方程求解． 竖直平面内的圆周运动，是典型的变速圆周运动．中学物理通常研究物体通过最高点和最低点的情况，并且经常出现有关最高点的临界问题，并伴有“最大”“最小”“恰好”等词语. 注意：“轻绳”模型和“轻杆”模型不同的原因在于“轻绳”只能对小球产生拉力，而“轻杆”既可对小球产生拉力也可对小球产生支持力． 例3　如图所示，一质量为m＝0.5 kg的小球，用长为0.4 m的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动．g取10 m/s2，求： (1)小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为多大？ (2)当小球在最高点的速度为4 m/s时，轻绳拉