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1、第3讲 圆周运动本节目录基础再现对点自测知能演练轻巧夺冠考点探究讲练互动技法提炼思维升华要点透析直击高考基础再现对点自测知识识清单单转动转动 的快慢线线速度方向向心加速度二、匀速圆圆周运动动和非匀速圆圆周运动动的比较较匀速圆圆周运动动非匀速圆圆周运动动定义义线线速度大小不变变 的圆圆周运动动线线速度大小变变化的圆圆周 运动动运动动 特点F向、a向、v均大 小不变变，方向变变 化，不变变F向、a向、v大小、方向 均发发生变变化，发发生变变 化向心 力F向F合由F合沿半径方向的分力 提供三、离心运动动1定义义：做_运动动的物体，在合力_或者_提供圆圆周运动动所需的向心力的情况下，就做逐渐渐_圆圆心
2、的运动动2原因：做圆圆周运动动的物体，由于本身的_，总总有沿着圆圆周_方向飞飞出去的倾倾向3供需关系与运动动如图图所示，F为实际为实际 提供的向心力，则则(1)当_时时,物体做匀速圆圆周运动动；(2)当_时时，物体沿切线线方向飞飞出；(3)当_时时，物体逐渐远渐远 离圆圆心；(4)当_时时，物体逐渐渐靠近圆圆心.圆圆周突然消失 不足以远远离惯惯性 切线线Fm2rF0Fm2r热热身体验验2关于圆圆周运动动的说说法，正确的是( )A匀速圆圆周运动动的速度大小保持不变变，所以做匀速圆圆周运动动的物体没有加速度B做匀速圆圆周运动动的物体，加速度的大小保持不变变，所以是匀变变速曲线线运动动C只有做变变速
3、圆圆周运动动的物体，速度、加速度的大小都变变，才是变变加速曲线线运动动D做变变速圆圆周运动动的物体，在某些特殊位置，合力方向指向圆圆心3下列关于离心现现象的说说法正确的是( )A当物体所受的离心力大于向心力时产时产 生离心现现象B做匀速圆圆周运动动的物体，当它所受的一切力都消失时时，它将做背离圆圆心的圆圆周运动动C做匀速圆圆周运动动的物体，当它所受的一切力都消失时时，它将沿切线线做直线线运动动D做匀速圆圆周运动动的物体，当它所受的一切力都突然消失时时，它将做曲线线运动动热热身体验验答案与解析要点透析直击高考特别别提醒：(1)在处处理传动传动 装置中各量间间的关系时时，应应首先明确传动传动 的方
4、式及传动传动 的特点.(2)在讨论讨论 v、a、r之间间的关系时时，应应采用控制变变量法，即保持其中一个量不变变来讨论讨论 其他量间间的关系.即时应时应 用1 (2013泰安模拟拟)如图图所示，两个啮啮合齿轮齿轮 ，小齿轮齿轮 半径为为10 cm，大齿轮齿轮 半径为为20 cm，大齿轮齿轮 中C点离圆圆心O2的距离为为10 cm，A、B分别为别为 两个齿轮边缘齿轮边缘 上的点,则则A、B、C三点的( )A线线速度之比为为111B角速度之比为为111C向心加速度之比为为421D转动转动 周期之比为为211二、圆圆周运动动中的动动力学分析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、弹弹
5、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)确定圆圆周运动动的轨轨道所在的平面，确定圆圆心的位置(2)分析物体的受力情况，找出所有的力沿半径方向指向圆圆心的合力就是向心力下表是几种圆圆周运动动的向心力分解图图.运动动 模型飞飞机在水平面 内做圆圆周运动动火车转车转 弯圆锥摆圆锥摆图图示运动动 模型飞车飞车 走壁汽车车在水平 路面转转弯光滑水 平转转台图图示即时应时应 用2 如图图所示，长为长为 L的细绳细绳 一端固定，另一端系一质质量为为m的小球给给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆圆周运动动,这样这样 就
6、构成了一个圆锥摆圆锥摆 ，设设细绳细绳 与竖竖直方向的夹夹角为为.下列说说法中正确的是( )A小球受重力、绳绳的拉力和向心力作用B小球做圆圆周运动动的半径为为LC越大，小球运动动的速度越大D越大，小球运动动的周期越大三、竖竖直面内圆圆周运动动的临临界问题问题 分析物体在竖竖直面内做的圆圆周运动动是一种典型的变变速曲线线运动动,该类该类 运动动常有临临界问题问题 ，并伴有“最大”、“最小”、“刚刚好”等词语词语 ，常分析两种模型轻绳轻绳 模型和轻轻杆模型,分析比较较如下：考点探究讲练互动例例1 1【思路点拨拨】 分析小球的受力情况，确定小球向心力的来源利用牛顿顿第二定律列方程求解【答案】 见见解
7、析【方法总结总结 】 解答有关圆圆周运动问题时动问题时 ，必须须做好关键键的几步：(1)对对研究对对象受力分析，确定好向心力的来源(2)确定圆圆周运动动的轨轨迹和半径(3)利用牛顿顿运动动定律列方程跟踪训练训练 1 如图图所示,一个内壁光滑的圆锥圆锥 的轴线轴线 垂直于水平面,圆锥圆锥 固定不动动,两个质质量相同的球A、B紧贴紧贴 着内壁分别别在图图中所示的水平面内做匀速圆圆周运动动,则则( )A球A的线线速度必大于球B的线线速度B球A的角速度必小于球B的角速度C球A的运动动周期必小于球B的运动动周期D球A对对内壁的压压力必大于球B对对内壁的压压力例例2 2【答案】 (1)16 N，方向向上
8、(2)44 N，方向向下跟踪训练训练 2 (2013杭州四中模拟拟)有一长长度为为L0.50 m的轻质细轻质细 杆OA，A端有一质质量为为m3.0 kg的小球,如图图所示,小球以O点为圆为圆 心在竖竖直平面内做圆圆周运动动，通过过最高点时时小球的速度是 2.0 m/s，g取10 m/s2，则则此时细时细杆OA受到( )A6.0 N的拉力 B6.0 N的压压力C24 N的拉力 D24 N的压压力考点3 圆圆周运动动的极值问题值问题如图图所示，质质量M064 kg的物体置于可绕竖绕竖 直轴轴匀速转动转动 的平台上，M用细绳细绳 通过过光滑的定滑轮轮与质质量为为m0.3 kg的物体相连连假定M与轴轴
9、O的距离r0.2 m，与平台的最大静摩擦力为为2 N为为使m保持静止状态态，水平转转台做圆圆周运动动的角速度应应在什么范围围？(取g10 m/s2)【思路点拨拨】 静摩擦力的方向可能有两种情况，这这两种情况的最大值对应值对应 角速度最大和最小值值例3【答案】 2.80 rad/s6.25 rad/s【规规律总结总结 】 范围类问题围类问题 一般可归结为归结为 是求最大值值和最小值值，静摩擦力是被动动力，大小在一定范围围内变变化，这这样样就决定了角速度有一定的范围围答案：(1)1.6 N，方向沿半径指向圆圆心 (2)5 rad/s易错错辨析 忽视圆视圆 周运动动的周期性而漏解【范例】 如图为测图
10、为测 定子弹弹速度的装置，两个薄圆盘圆盘 分别别装在一个迅速转动转动 的轴轴上，两盘盘平行若圆盘圆盘 以转转速3600 r/min旋转转，子弹弹以垂直圆盘圆盘 方向射来，先打穿第一个圆盘圆盘 ,再打穿第二个圆盘圆盘 ，测测得两盘盘相距1 m，两盘盘上被子弹弹穿过过的半径夹夹角为为15，则则子弹弹的速度的大小为为_技法提炼思维升华【真知灼见见】 (1)多解原因：因匀速圆圆周运动动具有周期性,使得前一个周期中发发生的事件在后一个周期中同样样可能发发生，这这将造成多解.(2)多解问题问题 模型：常涉及两个物体的两种不同的运动动，其中一个物体做匀速圆圆周运动动，另一个物体做其他形式的运动动，由于涉及两
11、个物体的运动动是同时进时进 行的，因此求解的基本思路是依据等时时性建立等式求出待求量.方法技巧 复合场场中圆圆周运动动的等效处处理【范例】 (11分)如图图所示，两个水平放置的带电带电 平行金属板的匀强电场电场 中，一长为长为 l的绝缘细线绝缘细线 一端固定在O点，另一端拴着一个质质量为为m、带带有一定电电量的小球,小球原来静止,当给给小球某一速度后，它可绕绕O点在竖竖直平面内做匀速圆圆周运动动，若两板间电压间电压 增大为为原来的4倍，求：(1)要使小球从C点开始在竖竖直平面内做圆圆周运动动,开始至少要给给小球多大的速度？(2)在运动过动过 程中细线细线 所受的最大拉力.寻规寻规 探法批注：在
12、竖竖直平面内做匀速圆圆周运动动，说说明电场电场 力与重力恰好等大反向，等效于小球只受绳绳的拉力；批注：电压电压 增大，电场电场 力大于重力，两者的合力向上，等效重力为为(F电电mg)，C点为为等效“最高点”，D点为为等效“最低点”；批注：在C点，绳绳的拉力恰好为为0时时，所需速度最小；批注：在等效最低点，绳绳的拉力最大【方法提炼炼】 物体仅仅在重力场场中的圆圆周运动动是最简单简单 ，也是最为为熟悉的运动类动类 型，但是物体在复合场场中的圆圆周运动动又是我们们在综综合性试题试题 中经经常遇到的问题问题 ，如果我们们能化“复合场场”为为“等效重力场场”，找出圆圆周运动动的“等效最高点”与“等效最低点”，就可以化繁为简为简 ，化难为难为 易.解决此类问题类问题 的关键键：(1)求等效重力加速度.(2)确定等效最高点、最低点的位置.(3)挖掘隐隐含条件，如在竖竖直平面内做匀速圆圆周运动时动时 ，场场力的合力一定为为0.知能演练轻巧夺冠本部分内容讲解结束按ESC键键退出全屏播放
