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1、,考点一圆周运动中的运动学分析,考点二匀速圆周运动中的动力学分析,考点三圆周运动中的临界问题,考 点,第四章曲线运动 万有引力与航天,高三物理一轮复习,第3节圆周运动,1(匀速圆周运动的条件和性质)(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,匀速圆周运动是速度大小不变，方向时刻改变，合外力指向圆心全部提供向心加速度的非匀变速曲线运动，加速大小不变，方向时刻指向圆心，故选项C、D正确,解析,答案,基础自测,CD,2.(匀速圆周运动的向心
2、力分析)如图所示，水平转台上放着一枚硬币，当转台匀速转动时，硬币没有滑动，关于这种情况下硬币的受力情况，下列说法正确的是 () A受重力和台面的支持力 B受重力、台面的支持力和向心力 C受重力、台面的支持力、向心力和静摩擦力 D受重力、台面的支持力和静摩擦力,硬币随转台转动时，除受重力、支持力外，还受指向转轴的静摩擦力作用，故D正确,基础自测,解析,答案,图片显/隐,D,3(描述匀速圆周运动的物理量的理解)(多选)一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4 m/s，转动周期为2 s，则 () A角速度为0.5 rad/s B转速为0.5 r/s,基础自测,解析,答案,BCD,4.(离心现象的理解)
3、(2015兰州模拟)如图所示，洗衣机的脱水桶采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中错误的是 () A脱水过程中，衣物是紧贴桶壁的 B水会从桶中甩出是因为水滴受到的向心力很大的缘故 C加快脱水桶转动角速度，脱水效果会更好 D靠近中心的衣物的脱水效果不如周边的衣物的脱水效果好,水滴依附衣物的附着力是一定的，当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴被甩掉，B错误；脱水过程中，衣物做离心运动而甩向桶壁，A正确；角速度增大，水滴所需向心力增大，脱水效果更好，C正确；周边的衣物因圆周运动的半径R更大，在一定时，所需向心力比中心的衣物大，脱水效果更好，D正确,基础自测,解析,答案,图片显/隐,B,
4、一、描述圆周运动的物理量 1线速度：描述物体圆周运动快慢 2角速度：描述物体转动快慢 3周期和频率：描述物体_,教材梳理,转动快慢,4向心加速度：描述_变化快慢的物理量 3方向：总是沿半径方向指向_，时刻在改变，即向心力是一个变力 4来源：向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的_提供，还可以由一个力的_提供,教材梳理,方向,大小,m2r,线速度方向,圆心,合力,分力,三、圆周运动、向心运动和离心运动 1匀速圆周运动与非匀速圆周运动 两种运动具体比较见下表.,教材梳理,不变,不断变化,2.离心运动 (1)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 (2)受力特点(如图所
5、示) 当F_时，物体做匀速圆周运动； 当F0时，物体沿_飞出； 当Fmr2时，物体逐渐向_靠近，做_运动,教材梳理,圆周切,线方向,mr2,切线方向,mr2,圆心,向心,1圆周运动各物理量间的关系,考点一圆周运动中的运动学分析,考点阐释,考点阐释,考点一圆周运动中的运动学分析,1.(2015广州调研)(多选)如右图所示，当正方形薄板绕着过其中心O并与板垂直的转动轴转动时，板上A、B两点() A角速度之比AB11,题组设计,解析,答案,图片显/隐,AD,考点一圆周运动中的运动学分析,2(2015荆州模拟)如图所示，A、B是两个摩擦传动轮，两轮半径大小关系为RA2RB，则两轮边缘上的 () A角速
6、度之比AB21 B周期之比TATB12 C转速之比nAnB12 D向心加速度大小之比aAaB21,题组设计,解析,答案,图片显/隐,C,考点一圆周运动中的运动学分析,3.(多选)如图所示为皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径是2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中皮带不打滑，则 () Aa点和b点的线速度大小相等 Ba点和b点的角速度大小相等 Ca点和c点的线速度大小相等 Da点和d点的向心加速度大小相等,题组设计,解析,答案,图片显/隐,CD,考点一圆周运动中的运动学分析,常见的三
7、种传动方式及特点 (1)皮带传动：如图1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vAvB. (2)摩擦传动：如图2甲所示，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vAvB.,规律总结,考点一圆周运动中的运动学分析,图2,图2 (3)同轴传动：如图2乙所示，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AB.,规律总结,考点一圆周运动中的运动学分析,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)先确定圆周
8、运动的轨道所在的平面，确定圆心的位置 (2)再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,考点二匀速圆周运动中的动力学分析,考点阐释,3解决动力学问题要注意三个方面的分析 (1)几何关系的分析，目的是确定圆周运动的圆心、半径等 (2)运动分析，目的是表示出物体做圆周运动所需要的向心力 (3)受力分析，目的是利用力的合成与分解知识，表示出物体做圆周运动时，外界所提供的向心力,考点阐释,考点二匀速圆周运动中的动力学分析,1.(多选)“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的桶面上做圆周运动而不掉下来如右图所示，已知桶壁的倾角为，车和人的总质量为m，做圆周运动的半
9、径为r，若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力，下列说法正确的是(),题组设计,解析,答案,图片显/隐,AC,考点二匀速圆周运动中的动力学分析,2.如图所示，在光滑的水平面上有两个质量相同的A球和B球，A、B之间以及B球与固定点O之间分别用两段轻绳相连，二者以相同的角速度绕着O点做匀速圆周运动，如果OB2AB，则绳OB与绳BA的张力大小之比为 () A21B23 C53 D52,设AB、OB段拉力分别为F1、F2，AB、OB的长度分别为r和2r，则A球运动的半径为3r，二者以相同的角速度绕着O点做匀速圆周运动，A球在水平方向只受AB段拉力F1，对A，由牛顿第二定律得 F1m23r B球在水平
10、方向受OB段指向圆心的拉力为F2，受BA段背离圆心的拉力为F1，对B，由牛顿第二定律得 F2F1m22r 由式得F2F153. 因此本题正确选项为C.,题组设计,解析,答案,图片显/隐,C,考点二匀速圆周运动中的动力学分析,动力学解题步骤一般为 (1)确定研究对象，确定轨道平面和圆心位置，从而确定向心力的方向 (2)选定向心力方向为正方向 (3)受力分析(不要把向心力作为某一性质的力进行分析) (4)由牛顿第二定律列方程 (5)求解并说明结果的物理意义,规律总结,考点二匀速圆周运动中的动力学分析,临界问题广泛地存在于中学物理中，解答临界问题的关键是准确判断临界状态，再选择相应的规律灵活求解，其
11、解题步骤为： 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是临界状态；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，这个极值点也往往是临界状态 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,考点三圆周运动中的临界问题,考点阐释,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，对于不同的运动过程或现象，要分别选择相对应的物理规律，然后再列方程求解,考点
12、阐释,考点三圆周运动中的临界问题,题组设计,解析,答案,图片显/隐,C,小物块恰好滑动时，应在A点，对滑块受力分析由牛顿第二定律得mgcos 30mgsin 30m2r，解得1.0 rad/s，C正确,考点三圆周运动中的临界问题,题组二水平转盘转动问题 2.(2014高考新课标全国卷)(多选)如图所示，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO的距离为l，b与转轴的距离为2l.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度下列说法正确的是 (),题组设计,解析,答案,图片显/隐,AC,考
13、点三圆周运动中的临界问题,题组设计,解析,考点三圆周运动中的临界问题,题组三圆锥摆模型转动问题 3.如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO重合转台以一定角速度匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO之间的夹角为60，重力加速度大小为g.,题组设计,解析,考点三圆周运动中的临界问题,(1)若0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求0； (2)若(1k)0，且0k1，求小物块受到的摩擦力大小和方向,(2)若0(1k)时，物块有向下滑的趋势，摩擦力沿罐壁切线向上，受力如图
14、乙所示 y方向，受力平衡，有 FNcos 60Ff1cos 30mg,题组设计,解析,考点三圆周运动中的临界问题,x方向，根据牛顿第二定律有 FNsin 60Ff1sin 30 m(1k)02Rsin 60 y方向，受力平衡，有 FNcos 60Ff2sin 60mg ,题组设计,解析,考点三圆周运动中的临界问题,题组设计,解析,答案,考点三圆周运动中的临界问题,规律总结,分析圆周运动问题的基本思路,考点三圆周运动中的临界问题,圆周运动的运动学分析和动力学分析是本节的重点、难点，也是高考的热点，以下两点是做好两类分析的关键： 1运动学分析：,名师微点拨,2动力学分析： (1)审清题意，确定研究
15、对象；明确物体做圆周运动的平面是至关重要的一环 (2)分析物体的受力情况，画出受力示意图，确定向心力的来源； (3)根据牛顿运动定律及向心力公式列方程,竖直平面内圆周运动的“轻绳、轻杆” 【模型概述】 在竖直平面内做圆周运动的物体，运动至轨道最高点时的受力情况可分为两类一是无支撑(如球与绳连接，沿内轨道的“过山车”等)，称为“轻绳模型”；二是有支撑(如球与杆连接，小球在弯管内运动等)，称为“轻杆模型” 【模型条件】 (1)物体在竖直平面内做变速圆周运动 (2)“轻绳模型”在轨道最高点无支撑，“轻杆模型”在轨道最高点有支撑,思维建模,【模型特点】 该类问题常有临界问题，并伴有“最大”“最小”“刚好”等词语，现对两种模型分析比较如下：,思维建模,思维建模,思维建模,点击图片免费观看视频微课.,【典例】(2015东城区模拟)(多选)长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动，关于小球在最高点的速度v，下列说法中正确的是 (),思想方法,解析,答案,ABD,课时训练 规范解答,点击进入word.,天 宏 书 业,备 选 素 材,离心现象,
