高考物理一轮总复习精品课件 第4章 抛体运动与圆周运动 第3讲 圆周运动.ppt

(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。考向一圆周运动基本物理量的关系典题1(2023湖北武汉模拟)剪纸艺术源远流长,经久不衰,是中国民间艺术中的瑰宝。将如图所示具有对称性的剪纸平放并固定在水平圆盘上,剪纸中心与圆盘中心重合,圆盘匀速转动,在暗室中用每秒闪光10次的频闪光源照射圆盘,暗室中静止不动的观察者观察到剪纸相对静止,则圆盘的转速至少为()A.0.02r/s B.2r/sC.4r/s D.4πr/sB考向二三种传动方式及特点典题2如图甲所示,修正带是通过两个齿轮相互咬合进行工作的,其原理可简化为图乙所示的模型。A、B是小、大齿轮边缘上的两点,C是大轮上的一点。若大轮半径是小轮半径的2倍,小轮中心到A点和大轮中心到C点的距离之比为2∶1,则A、B、C三点()A.线速度大小之比为4∶4∶1B.角速度之比为1∶1∶1C.转速之比为2∶2∶1D.向心加速度大小之比为2∶1∶1A解析A、B是小、大齿轮边缘上的两点,可知vA=vB,又v=ωr,rA=rB,可得ωA=2ωB,由于B、C两点都在大轮上,可知ωB=ωC,又v=ωr,rB=4rC,可得vB=4vC,则A、B、C三点线速度大小之比为vA∶vB∶vC=4∶4∶1,A、B、C三点角速度之比为ωA∶ωB∶ωC=2∶1∶1,选项A正确,B错误;根据角速度和转速的关系ω=2πn,可知A、B、C三点转速之比为nA∶nB∶nC=ωA∶ωB∶ωC=2∶1∶1,选项C错误;根据向心加速度a=ω2r可知,A、B、C三点向心加速度大小之比为aA∶aB∶aC=8∶4∶1,选项D错误。考向三圆周运动的多解问题典题3(多选)如图所示,直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒,从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h,重力加速度为g,则()ACD考点二圆周运动的动力学问题强基础?固本增分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,不改变速度的。?3.方向:始终沿半径方向指向,时刻在改变,即向心力是一个变力。4.来源:物体所受合力一定指向圆心,全部提供向心力。特别提醒非匀速圆周运动的物体的合力不指向圆心,切向合力改变速度大小,径向合力提供向心力,改变速度方向。方向大小mω2r圆心×√研考点?精准突破圆周运动模型分析方法考向一锥摆模型典题4(多选)(2021河北卷)如图所示,矩形金属框MNQP竖直放置,其中MN、PQ足够长,且PQ杆光滑。一根轻弹簧一端固定在M点,另一端连接一个质量为m的小球,小球穿过PQ杆。金属框绕MN轴分别以角速度ω和ω匀速转动时,小球均相对PQ杆静止。若ωω,则与以ω匀速转动时相比,以ω匀速转动时()A.小球的高度一定降低B.弹簧弹力的大小一定不变C.小球对杆压力的大小一定变大D.小球所受合外力的大小一定变大BD解析对小球进行受力分析,小球受到杆的弹力可能向右也可能向左。竖直方向上有kxsinθ=mg,若x增大,则θ要减小,若x减小,则θ要增大才可以,而由几何知识可知,x增大时,θ也增大,所以小球的高度不变,弹簧弹力的大小一定不变,故A错误,B正确;水平方向上设向左为正方向,则有kxcosθ+FN=mω2R,因为ωω,所以合外力大小F合=mω2Rmω2R,故D正确;又因为kxcosθ不变,所以FN=mω2R-kxcosθ,其大小可能变大,可能变小,也可能不变,故C错误。审题指导关键词句获取信息其中MN、PQ足够长小球可以沿PQ杆任意上下移动PQ杆光滑小球只受杆的弹力作用小球均相对PQ杆静止小球随PQ杆做匀速圆周运动易错警示(1)未意识到小球在竖直方向上只受重力和弹簧弹力的竖直分力作用,且二力始终平衡;(2)未意识到杆对小球的弹力的方向可能向里,也可能向外。典题5(2024山西吕梁模拟)旋转木马可以简化为如图所示的模型,a、b两个小球分别用悬线悬于水平杆上的A、B两点,2lOA=lAB。装置绕竖直杆稳定匀速旋转后,a、b在同一水平面内做匀速圆周运动,两悬线与竖直方向的夹角分别为α、θ,则α、θ关系满足()A.tanθ=tanα B.tanθ=3tanαC.sinθ=sinα D.sinθ=3sinαB解析设OA段长为L,OB段长为3L,匀速旋转小球到悬