高考物理一轮总复习精品课件 第4章 曲线运动 万有引力与航天 第3讲 圆周运动.ppt

易错辨析·判一判(5)做匀速圆周运动的物体,当合外力突然减小时,物体将沿切线方向飞出。(×)(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。(×)教材情境·想一想2.根据人教版教材必修第二册P37“思考与讨论”想一想:如果把地球看成一个巨大的拱形桥,行驶的汽车对地面的压力还等于汽车的重力吗?提示行驶的汽车对地面的压力小于汽车的重力,且汽车速度越大对地面压力越小。研考点精准突破考点一圆周运动的运动学分析(自主探究)1.圆周运动各物理量间的关系2.常见的三种传动方式及特点(1)皮带传动:如图甲、乙所示,皮带与两轮之间无相对滑动时,两轮边缘线速度大小相等,即vA=vB。(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。对点演练1.(2023河北石家庄模拟)两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动(如图所示),在相同的时间内,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4∶3B.角速度大小之比为3∶4C.圆周运动的半径之比为9∶8D.向心加速度大小之比为1∶2答案A2.(2023浙江金华模拟改编)某无级变速器的结构示意图如图所示,两个锥轮之间有一个滚轮,主动轮、滚轮、从动轮之间靠彼此间的摩擦力带动,且沿转动的切线方向无相对滑动,图示位置主动轮的直径为D1,从动轮的直径为D2。下列说法正确的是()A.若主动轮转速不变,滚轮从右向左移动时从动轮的转速将减小B.无论滚轮怎样移动,滚轮、主动轮、从动轮的线速度大小都相等答案B考点二圆周运动的动力学分析(师生共研)1.向心力的来源向心力是按力的作用效果命名的,可以是重力、弹力、摩擦力等各种力,也可以是几个力的合力或某个力的分力,因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力。2.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,找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力,就是向心力。典例1.(多选)如图所示,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取10m/s2,π=3.14),则赛车()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5.58s思维点拨该题是一个多过程圆周运动问题,首先分清过程,明确过程之间的关系,比如:因为最大径向静摩擦力一样,向心力最大值一样,所以在大弯道上的最大速度大于小弯道上的最大速度,要想时间最短,可在绕过小圆弧弯道后加速。答案AB规律方法“四步法”解决圆周运动的动力学问题对点演练3.(2023山东济南模拟)如图所示,一直角斜劈ABC绕其竖直边BC做圆周运动,斜面上物块始终与斜劈保持相对静止。若斜劈转动的角速度ω缓慢增大,下列说法正确的是()A.斜劈对物块的作用力逐渐增大B.斜劈对物块的支持力保持不变C.斜劈对物块的支持力逐渐增大D.斜劈对物块的摩擦力逐渐减小答案A解析物块的向心加速度沿水平方向,加速度大小为a=ω2r,设斜劈倾角为θ,对物块沿AB方向有Ff-mgsinθ=macosθ,垂直AB方向有mgcosθ-FN=masinθ,可得Ff=mgsinθ+macosθ,FN=mgcosθ-masinθ,斜劈转动的角速度ω缓慢增大,加速度a增大,故摩擦力增大,支持力减小,B、C、D错误;斜劈对物块的作用力沿竖直方向的分力Fy=mg保持不变,水平方向分力为Fx=ma,当角速度ω增大时,加速度a增大,可得水平方向分力增大,合力增大,A正确。4.(2023山东济南高三期中)为解决洗衣服时弯腰放置衣物的问题,有人设计了一种斜式滚筒洗衣机,其简化图如图所示。该洗衣机在脱水过程中滚筒绕固定轴OO1以恒定的角速度转动,滚筒的半径为r,筒壁内有一可视为质点的衣物,衣物与滚筒间的动摩擦因数为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,转动轴与水平面间的夹角为θ,重力加速度为g。要保持衣物在最高点时与圆筒相对静止,滚筒转动角速度的最小值为()答案B本课结束第3讲圆周运动第