第3讲 圆周运动（热点通关练）（解析版）公开课教案教学设计课件资料.docxVIP

第3讲圆周运动

——划重点之复习强化精细讲义系列

考点1

匀速圆周运动的基本性质和物理量

考点2

三种传动方式和追及相遇问题

考点3

圆周运动中的向心力

考点4

离心运动

考点1：匀速圆周运动的基本性质和物理量

【典例1】关于运动的性质，以下说法中正确的是（????）．

A．匀速圆周运动一定是变速运动 B．曲线运动一定是加速度变化的运动

C．匀速圆周运动是匀速运动 D．匀速圆周运动是匀变速运动

【答案】A

【详解】ACD．匀速圆周运动的速度方向时刻改变，向心力方向时刻改变，是变加速曲线运动，A正确，CD错误；

B．当物体所受恒力与速度不共线时，曲线运动的加速度保持不变，B错误。

故选A。

【典例2】位于厦门明发广场的立新摩天轮是目前福建最大的摩天轮，运转之后各箱体做匀速圆周运动，其线速度大小为0.18m/s，运转一圈需要16

A．角速度为π8rad/s

C．摩天轮半径约为86.4πm

【答案】C

【详解】A．根据角速度与周期的关系可得，角速度为

ω=

故A错误；

B．根据转速与周期的关系可得，转速为

n=

故B错误；

C．根据线速度与角速度的关系可得，摩天轮半径为

r=

故C正确；

D．频率为

f=

频率单位应为Hz，故D错误。

故选C。

【典例3】如图所示，一个半径为R的圆盘浮在水面上，圆盘表面保持水平且与水平道路AB的高度差为h，C为圆盘边缘上一点。某时刻，将一小球从B点水平向右抛出，初速度v0的方向与圆盘半径OC在同一竖直平面内。已知圆盘的圆心O与B点之间的水平距离为2R，重力加速度为g，不计空气阻力，小球可看做质点。

（1）若小球正好落在圆盘的圆心O处，求此次平抛小球的初速度v0；

（2）若小球要能落在圆盘上，求小球初速度v0

（3）若小球从B点以最大初速度抛出的同时，圆盘绕过其圆心O的竖直轴以角速度ω匀速转动，要使小球落到C点，求圆盘转动的角速度ω。

【答案】（1）R2g??；（2）R

【详解】（1）小球从从B点到圆盘做平抛运动，竖直方向上有

?=

解得

t=

此时小球正好落在圆心O，水平方向上有

x=

解得

v

（2）初速度v0

2R?R=

解得

v

初速度v0

2R+R=

解得

v

综合可得，小球要能落在圆盘上，小球初速度的范围为

R

（3）C点随圆盘一起以角速度ω匀速转动，要使小球落到C点，必须满足

t=nT=

即

ω=

联立解得

ω=

【变式1】下列关于圆周运动的说法不正确的是（????）

A．做匀速圆周运动物体的向心力一定指向圆心 B．做变速圆周运动物体的向心力一定指向圆心

C．做变速圆周运动物体所受合外力一定指向圆心 D．做匀速圆周运动物体所受合外力一定指向圆心

【答案】C

【详解】A．做匀速圆周运动物体的向心力一定指向圆心，故A正确；

B．做变速圆周运动物体的向心力一定指向圆心，故B正确；

C．做变速圆周运动物体速度的大小和方向都发生变化，半径切线方向有加速度，合力的方向并不指向圆心，故C错误；

D．做匀速圆周运动物体所受合外力提供向心力，故物体所受合外力一定指向圆心，故D正确。

本题选不正确的，故选C。

【变式2】有一质点做匀速圆周运动，在t时间内转动n周，已知该质点的运动半径为r，则该质点线速度的大小为（）

A．2πrnt B．2πrnt C．nr2πt

【答案】B

【详解】在时间t内转动n周，根据线速度定义，该质点的线速度大小为

v=

故选B。

【变式3】A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们通过的路程之比是4∶3，运动方向改变的角度之比是3∶2，则它们（）

A．线速度大小之比为2∶3 B．角速度大小之比为3∶4

C．圆周运动的半径之比为2∶1 D．周期之比为2∶3

【答案】D

【详解】A．根据线速度定义式v=ΔsΔt，已知在相同时间内它们通过的路程之比是

B．根据角速度定义式ω=ΔθΔt，相同时间内它们转过的角度之比为

C．根据公式v=rω，可得圆周运动半径r=vω，线速度大小之比为4:3，角速度之比为3:2，则圆周运动的半径之比为8:9

D．根据T=2πω得，周期之比为

故选D。

【变式4】小明在日光灯照明的房间关电风扇时观察到叶片减速过程中一会儿正转一会儿反转，他认为应该是视觉错觉，于是利用编程动画研究其原因。他用无限循环语句让一个公鸡不断绕其中心点旋转，三个动画分别设为每帧右转（顺时针转）10°、20°、350°，已知动画每秒运行30帧，则关于公鸡的实际旋转角速度ω1、ω2、ω3，实际旋转周期T1、T2、T3，小明观察动画时感觉到的角速度

??

A．ω1:ω

C．ω1=300?rad/

【答案】A

【详解】AC．公鸡的实际旋转角速度为

ω

ω

ω

ω

A正确，C错误；

B．由角速度与周期的关系

T=

可知

T

B错误；

D．ω1与ω3大小相等，感